Para empezar a trabajar el cableado antes hay que asegurarse de que las siguientes condiciones estén correctamente definidas:
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Las mesas tienen strings y se ha generado el sistema eléctrico.
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Se han trazado las zanjas en la PVarea.
Zanjas
Empezaremos abriendo la pestaña de Cabling section, dentro del menú de Electrical Design, cliquearemos Select PVarea y pulsaremos Espacio o Enter, para seleccionar el área de interés.
Ejemplo a continuación:
Seguidamente, procederemos a dibujar las zanjas usando polilíneas de AutoCAD. Es de vital importancia que las polilíneas estén en contacto. Para garantizarlo, haremos que se crucen o se superpongan - esto ayudará al algoritmo a trabajar mejor.
Una vez se han dibujado las zanjas, podemos volver al menú de Cable section en Electrical Design y cliquear Select trenchlines. Seleccionaremos las polilineas que acabamos de trazar y ejecutaremos la acción presionando espacio o enter en el teclado.
Ejemplo a continuación:
Nota: si se modifican o se dibujan nuevas zanjas, habrá que reseleccionarlas para actualizar los cambios.
Hay opciones adicionales para las zanjas:
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Clear all - deseleccionar todas las zanjas
- Clear specific - deseleccionar una o varias zanjas específicas
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Indicate - resaltar todas las zanjas seleccionadas
Antes de generar el cableado, tendremos que escoger entre las opciones de Cable stickiness to the trench line (pegajosidad o atracción del cable a la zanja). Si se selecciona la opción Shortest path , el algoritmo está programado para definir el camino más corto posible. Si se selecciona la opción Stick, el algoritmo buscará la zanja más cercana y tirará el cable siguiendo estrictamente las zanjas definidas.
Cableado
Seguidamente, podremos seleccionar el tipo de cableado a generar accediendo a Cabling type:
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AC cabling - cableado en corriente alterna (CA).
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DC cabling - cableado en corriente continua (CC).
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HV cabling - cableado de alto voltaje.
Si usamos un sistema con inversor central, en vez de cable AC y DC tendremos DC string cable (del string hasta el combiner) y DC main cable (del combiner al inversor).
Como es lógico, empezaremos por el cableado en corriente continua o DC cabling. Después de haber seleccionado la tipología de cable a generar, tendremos que escoger la metodología de generación. Para ello, existen dos opciones:
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Auto - todos los cables y los dispositivos eléctricos se generarán automáticamente según las zanjas previamente seleccionadas.
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Semi-auto - permite la selección de strings y dispositivos individualmente, así como especificar en detalle la ruta del cable. Esta funcionalidad obliga al software a trazar el cableado según las zanjas seleccionadas en lugar de darle a elegir entre la selección total (cuando se genera el cable en Auto).
En esta explicación usaremos la generación automática.
El próximo paso consistiría en especificar los detalles de la gestión del cable. Para llevarlo a cabo, hay que ir a Cable separation.
Seguidamente, habilitamos la primera casilla y definimos:
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Number of cables per layer - Número de cables por capa.
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Distances from trench side to the cables, m - Distancia lateral entre el cable y la zanja.
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Cable center separation, m - Distancias horizontales y verticales, entre cables, con respecto al centro de la zanja.
- elegir entre las normas IEC y NEC
- establecer una sección de cable (CSA) mínima
- fijar la tensión nominal de CA de los inversores (V CA)
- seleccionar el material (aluminio o cobre)
- definir la caída de tensión a alcanzar
- definir la tensión (Vmpp) y la corriente (Impp) nominales de los módulos
Una vez todos los parámetros definidos acorde a los requisitos, hacemos clic en Generate DC cabling. A continuación, tendremos que seleccionar el transformador/inversor central y ejecutaremos la acción presionando enter o espacio en el teclado.
Ejemplo a continuación:
Como se puede ver en la imagen superior, se ha generado el el cableado en CC para todos los strings y dispositivos del transformador. Cada cable es una única polilínea azul y se tendrá en cuenta individualmente en el Bill of Materials (BoM).
La caída de tensión, la longitud y la sección del cable también se muestran en el unifilar (si se exporta después de realizar el cableado) y en la Overview de dispositivos eléctricos:
El mismo procedimiento se puede llevar a cabo para generar el cableado en corriente alterna. En el desplegable Cabling type seleccionaremos AC cabling y dejaremos el resto de opciones según están; generación en Auto y Cable stickiness en Stick. Seguidamente cliquearemos Generate AC cabling para generar el cable y, tras seleccionar el transformador ejecutaremos la acción.
El cableado en Corriente alterna se trazará en morado. Ejemplo a continuación:
PVcase también ofrece la opción de generar el cable en alto voltaje (HV cabling), desde los inversores centrales/transformadores hasta la subestación de transformación. Por normativa europea, estos sistemas son denominados High Voltage.
Para generar el cableado, primero tendremos que crear un bloque que haga de subestación de la misma manera que lo hicimos con los inversores centrales/transformadores para el cableado en DC y AC. Para ello, dibujaremos un rectángulo y, teniéndolo seleccionado, escribiremos el comando BLOQUE y daremos un nombre a el nuevo bloque. Otra opción sería insertar un bloque existente que haga de subestación. Hecho esto, nos cercioraremos de que las polilíneas que hacen de zanjas estén en contacto tanto con los inversores centrales/transformadores cómo con la subestación.
Ejemplo a continuación:
Una vez tenemos todo preparado, escogemos HV cabling en el menú desplegable y después tendremos que seleccionar que tipo de tirada de cable queremos realizar:
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Regular - conecta las estaciones transformadoras/inversores centrales en el orden en el que se desea conectarlas.
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Ring - se comportará de la misma manera que la opción Regular HV cabling, con la diferencia de que el cableado hará el loop de vuelta desde la subestación hasta el transformador.
Para el caso de análisis, escogeremos la opción Regular HV cabling. Antes de generar el cable, escogeremos la opción Stick para asegurarnos que el cable discurre por las zanjas deseadas.
Una vez seleccionada la configuración, cliquearemos Generate HV cabling y nos pedirá seleccionar la subestación. Presionaremos espacio o enter y, a continuación seleccionaremos los transformadores/inversores centrales a conectar con la subestación. Finalmente ejecutaremos la acción y veremos las tiradas de cable de alta tensión.
Ejemplo a continuación:
También podemos convertir los cables representaciones más realisatas en 3D. Para ello, tendremos que definir la posición del cable respecto del suelo; Below (por encima) o Above (por debajo).
En este caso, escogeremos por debajo del suelo (Below). El último paso, será definir la profundidad del cable mínima (minimum cable depth). Después cliquearemos Convert to 3D y, tras seleccionar el transformador, ejecutaremos la acción presionando enter o espacio en el teclado. Finalmente nos preguntará si queremos convertir a 3D todos los cables - All, los cables en corriente continua - DC, los cables en corriente alterna - AC o los cables de alta tensión - HV.
Ejemplo a continuación:
Después de haber generado y convertido en 3D el cableado, puede ser interesante realizar una sección de la zanja. Para ello, cliquearemos el botón Export cross-section, seleccionaremos el punto de interés de la zanja y escogeremos un punto en el espacio de dibujo en el que desplegar la sección.
Si ampliamos la imagen, veremos la disposición de los cables en la zanja seleccionada.
Example below:
Podemos comprobar la nueva disposición de los cables cambiando la vista de planta a una vista isométrica y ampliando la imagen. También podemos rotar la imagen libremente manteniendo presionado Shift y el botón central del ratón, mientras movemos el ratón para cambiar la vista. Podemos observar que el cable va por debajo de las mesas y siguiendo las zanjas establecidas.
Ejemplo a continuación:
Solución de problemas
Error: No ha sido posible trazar el cableado para algunos dispositivos. Por favor, compruebe si las intersecciones con las zanjas son posibles para todos los dispositivos eléctricos.
(Cabling for some devices is not possible. Please check if the intersection with trench lines is possible for all devices.)
Este error indica que no ha sido posible realizar el cableado para algunos dispositivos. Se debe a que los cables no han encontrado una zanja por la que discurrir y, normalmente, la razón es que, o bien la zanja es demasiado corta o bien que está demasiado lejos.
Esto se puede resolver comprobando si las polilíneas de las zanjas llegan a todos los dispositivos eléctricos y, si no, extender estas polilíneas.
Las polilíneas de las zanjas no están en contacto
Formulas usadas para calcular la caída de tensión
DC main/string
String Cable cross section mm2 (CSA) = (L * I * R) / ( V% * Vnom * 1000)
Vdrop = (L * I * R) / ( CSA * Vnom * 1000)
DC string:
- L = cable length (m)
- I = module Impp (A)
- R = resistivity (23.7 Ohm mm²/km for copper, 37.6 Ohm mm²/km for aluminium)
- Vnom = number of modules in string * Voltage Mpp
V% = desired voltage drop
DC main:
- L = cable length (m)
- I = number of strings per combiner * module Impp (A)
- R = resistivity (23.7 Ohm mm²/km for copper, 37.6 Ohm mm²/km for aluminium)
- Vnom = number of modules in string * Voltage Mpp
- V% = desired voltage drop
AC
Cable cross section mm² (CSA) = (sqrt(3) * L * I * R) / (V% * Vnom * 1000)
Vdrop = (sqrt(3) * L * I * R) / (CSA * Vnom * 1000)
- L = cable length (m)
- I = sqrt(3) * power / 3 * AC voltage
- R = resistivity (23.7 Ohm mm²/km for copper, 37.6 Ohm mm²/km for aluminium)
- Vnom = AC voltage (V)
- V% = desired voltage drop
Harness
Cable Cross Section (Harness extension from string to Harness) = (L * I * R) / ( V% * Vnom * 1000) (Should always be Minimum CSA due to short length of the cable)
Harness Extension Vdrop = (L * I * R) / ( CSA * Vnom * 1000)
- L = cable length (Harness extension only) (m)
- I = module Impp (A)
- R = resistivity (23.7 Ohm mm²/km for copper, 37.6 Ohm mm²/km for aluminium)
- Vnom = number of modules in string * Voltage Mpp
- V% = desired voltage drop
We calculate Voltage drop for each of the harness strings and select the biggest value. We call it Max String Voltage Drop.
Cable Cross Section (from Harness To Device) = (L * I * R) / ( V% * Vnom * 1000)
Harness To Device Vdrop = (L * I * R) / ( CSA * Vnom * 1000)
- L = cable length (from Harness to device) (m)
- I = number of strings per harness * module Impp (A)
- R = resistivity (23.7 Ohm mm²/km for copper, 37.6 Ohm mm²/km for aluminium)
- Vnom = number of modules in string * Voltage Mpp
- V% = desired voltage drop - Max String Voltage Drop
Total Voltage Drop for each string = Harness Extension Vdrop + Harness To Device Vdrop