Un sistema fotovoltaico solar normalmente tiene dos desconexiones de seguridad. La primera es la desconexión PV (o Desconexión CC de matriz). La desconexión fotovoltaica permite que la corriente CONTINUA entre los módulos (fuente) se interrumpa antes de llegar al inversor.
La segunda desconexión es la desconexión de CA. La desconexión de CA se utiliza para separar el inversor de la red eléctrica. En un sistema fotovoltaico solar, la desconexión de CA generalmente se monta en la pared entre el inversor y el medidor de servicios públicos. La desconexión de CA puede ser un interruptor en un panel de servicio o un interruptor independiente. El tamaño de la desconexión de CA se basa en la corriente de salida del inversor y se analizará en profundidad en un artículo diferente.
¿Cómo dimensiono una desconexión de CA o CC?
En general, el dimensionamiento se refiere al equipo, los componentes y la conectividad (cableado) en todo un sistema fotovoltaico solar en relación con los requisitos de NEC. Se utilizan los siguientes términos para determinar la salida de los componentes:
a. Voltaje
b. Carga del circuito
c. Amperios / Tamaño del vaso de precipitados
d. Cableado / Cables
Dimensionamiento y protección de la desconexión de CA
NEC 690.10 estipula: «Los conductores de circuito entre la salida del inversor y los medios de desconexión del edificio o estructura se dimensionarán en función de la capacidad de salida del inversor. Estos conductores estarán protegidos de sobrecorrientes de conformidad con el artículo 240. La protección contra sobrecorriente se situará en la salida del inversor.»
Dimensionamiento de Conductores de Interconexión de Módulos y Protección contra Sobrecorriente de CC
NEC 690.80, » Cuando se utilice un único dispositivo de sobrecorriente para proteger un conjunto de dos o más circuitos de módulos conectados en paralelo, la ampacidad de cada uno de los conductores de interconexión de módulos no será inferior a la suma de la potencia nominal del fusible único más el 125 por ciento de la corriente de cortocircuito de los otros módulos conectados en paralelo.»
Rating Type |
Rating |
| Maximum System Voltage | 600 VDC |
| Range of Operating DC Voltage | 230 – 600 VDC |
| Maximum Operating Current – DC | 9.5 Amps |
| Maximum Array Short Circuit Current – DC | 10 Amps |
| Maximum Utility Back Feed Current – DC | 0.075 Amperios |
| Rango de Operación de Voltaje de CA | 106 – 132 VCA |
| el Rango Operativo de Frecuencia | 59.3 – 60.5 Hz |
| Tensión Nominal de Salida de CA | 120 VAC |
| Nominal De Salida Frecuencia De Salida | 60 Hz |
| Máxima Corriente De Salida Continua | 15.0 Amperios |
| Factor De Potencia | >0.99 |
| Potencia de Salida Continua Máxima: CA | 1800 Vatios |
| Corriente de falla de salida máxima: CA | 15 Amperios |
| Protección de Sobrecorriente de salida máxima | 15 Amperios |
| Eficiencia | 96.5% |
| Distorsión Armónica Total | <5% |
Un archivo PDF para los requisitos de NEC 2011 (4.5 MB) se puede revisar de forma gratuita en el sitio web de la Agencia Nacional de Protección contra Incendios o en NEC PLUS*.
* Las directrices de NEC están disponibles para su visualización de forma gratuita durante 24 horas; los suscriptores de pago tienen acceso ilimitado.
Interruptores de desconexión Aplicaciones en Sistemas Fotovoltaicos-Ejemplo de dimensionamiento
Supongamos que se debe elegir un interruptor de desconexión para proporcionar medios para desconectar un inversor de su fuente. El conjunto fotovoltaico de suministro consta de 20 cadenas fotovoltaicas conectadas en paralelo. Cada cadena consta de 30 módulos fotovoltaicos conectados a la serie, cada uno de ellos con un máximo de Cov de 28,4 V CC y una clasificación Isc de 7,92 A. La salida de potencia del inversor más alta se obtiene en el punto de potencia máxima, que se produce con aproximadamente
146 A (IMPP) en la entrada del inversor.
El Voc determina la tensión nominal mínima del interruptor de desconexión:
30 × 28.4 V = 852 V.
Seleccionar un interruptor de desconexión con un Vi y Ve de 1000 V CC daría un margen de seguridad superior al 15%.
La suma de cadenas conectadas en paralelo ISC determina los requisitos de capacidad de corriente para el conmutador. La suma de ISC da:
20 × 7.92 A = 158,4 A.
Como mínimo, NEC 690.8 requiere que este valor aumente en un 125% (o 158.4 x 1.25 = 198A) para abordar el aumento de las corrientes durante el mediodía solar.
Si la temperatura ambiente en el lugar de instalación puede aumentar, por ejemplo, hasta 60 °C, deberá tenerse en cuenta un factor de reducción de temperatura. Para 60 ° C, el factor es de 0,80, calculado como se describió anteriormente. La aplicación del factor dividiendo la corriente máxima del punto de potencia por el factor nos indica cómo debe clasificarse el interruptor de desconexión en condiciones normales: 146 A / 0,80 = 182,5 A. Los cálculos nos han dado una imagen de los requisitos para el interruptor de desconexión y se pueden usar para seleccionar correctamente un interruptor de desconexión para una aplicación fotovoltaica determinada.