Seleccionar el tamaño incorrecto del interruptor de circuito de CC puede provocar fallos catastróficos del sistema, riesgos de incendio y costosos daños en los equipos en las instalaciones solares fotovoltaicas. Ya sea que esté diseñando sistemas para los mercados de América del Norte o proyectos internacionales, comprender las diferencias críticas entre las normas NEC 690 e IEC 60947-2 es esencial para instalaciones seguras y conformes.
Esta guía completa desglosa los métodos de cálculo, los factores de seguridad y las aplicaciones prácticas de ambas normas para ayudar a los ingenieros eléctricos, los diseñadores de sistemas y los instaladores a tomar decisiones informadas.
Puntos Clave
- NEC 690 aplica un multiplicador de 1,56× (1,25 × 1,25) a la corriente de cortocircuito para los circuitos de fuente fotovoltaica, mientras que IEC 60947-2 utiliza diferentes factores de carga continua según el tipo de aplicación
- Las clasificaciones de voltaje difieren significativamente: NEC 690 limita los sistemas de CC residenciales a 600 V, mientras que IEC 60947-2 cubre hasta 1500 V CC para aplicaciones industriales
- Requisitos de capacidad de ruptura: NEC se centra en la corriente de falla disponible en el punto de instalación, mientras que IEC 60947-2 especifica las clasificaciones Icu (última) e Ics (servicio)
- Reducción de la temperatura: Ambas normas requieren correcciones de temperatura ambiente, pero las temperaturas de referencia difieren (40 °C para NEC, varía según la aplicación IEC)
- Requisitos de documentación: NEC 690 exige etiquetas y rótulos específicos, mientras que IEC 62446-1 requiere informes de puesta en marcha completos
Comprensión de las normas de los interruptores de circuito de CC: por qué son importantes
Los interruptores de circuito de CC funcionan de manera fundamentalmente diferente a sus contrapartes de CA. A diferencia de la corriente CA que cruza naturalmente cero 100-120 veces por segundo (ayudando a la extinción del arco), la corriente CC mantiene una polaridad constante, lo que hace que la interrupción del arco sea significativamente más desafiante. Esta realidad física impulsa la necesidad de cálculos y normas de dimensionamiento especializados.
El Artículo 690 del Código Eléctrico Nacional (NEC) rige los sistemas solares fotovoltaicos principalmente en los Estados Unidos y las jurisdicciones que adoptan el marco del NEC. Mientras tanto, IEC 60947-2 sirve como la norma internacional para los interruptores de circuito de baja tensión utilizados en aplicaciones comerciales e industriales en todo el mundo, incluidas las instalaciones solares en Europa, Asia y otras regiones.
Comprender ambas normas es crucial para los fabricantes que atienden a los mercados globales y los instaladores que trabajan en proyectos internacionales. ¿Qué es un disyuntor de CC? proporciona conocimientos fundamentales sobre los principios de protección de CC.
NEC 690: Método de dimensionamiento del interruptor de circuito solar fotovoltaico
El multiplicador de 1,56× explicado
NEC 690.8(A)(1) establece la base para el dimensionamiento del interruptor de circuito de CC en aplicaciones solares. El cálculo aplica dos factores de seguridad consecutivos de 1,25:
Paso 1: Tener en cuenta la irradiación mejorada
El primer factor de 1,25 aborda el efecto de “borde de nube”, donde los módulos solares pueden producir una corriente que excede su corriente de cortocircuito nominal (Isc) en ciertas condiciones atmosféricas.
Paso 2: Factor de carga continua
El segundo factor de 1,25 tiene en cuenta el funcionamiento continuo, ya que los sistemas fotovoltaicos pueden generar energía durante tres o más horas consecutivas durante la luz solar máxima.
Cálculo combinado:
Corriente máxima = Isc × 1,25 × 1,25 = Isc × 1,56
Ejemplo práctico de dimensionamiento de NEC 690
Especificaciones del sistema:
- Módulo solar Isc: 10,5 A
- Número de cadenas paralelas: 2
- Voltaje de funcionamiento: 48 V CC
Pasos de cálculo:
- Calcular la corriente total de cortocircuito:
Isc total = 10,5 A × 2 cadenas = 21 A - Aplicar el multiplicador NEC 690.8:
Clasificación del interruptor requerida = 21 A × 1,56 = 32,76 A - Seleccionar el tamaño estándar del interruptor:
Siguiente tamaño estándar = Interruptor de circuito de 40 A CC - Verificar la capacidad del conductor:
El conductor debe soportar ≥ 32,76 A después de las correcciones de temperatura/llenado del conducto
Esta metodología garantiza que el interruptor no se dispare innecesariamente durante condiciones normales de alta irradiación, al tiempo que proporciona una protección adecuada contra sobrecargas. Cómo elegir el interruptor de circuito de CC adecuado ofrece criterios de selección adicionales.
Consideraciones de voltaje de NEC 690
NEC 690.7 requiere calcular el voltaje máximo del sistema utilizando el voltaje de circuito abierto corregido por temperatura (Voc). Para instalaciones residenciales, NEC limita el voltaje de CC a 600 V para viviendas unifamiliares y bifamiliares, aunque los sistemas comerciales pueden funcionar a voltajes más altos con las protecciones adecuadas.
Fórmula de corrección de temperatura:
Voc(máx) = Voc(STC) × [1 + (Tmin – 25 °C) × Coeficiente de temperatura]
Donde Tmin es la temperatura ambiente más baja esperada en el sitio de instalación.
IEC 60947-2: Normas industriales de interruptores de circuito de CC
Alcance y aplicación
IEC 60947-2 se aplica a los interruptores de circuito con contactos principales destinados a circuitos que no excedan:
- 1.000V AC
- 1500 V CC
Esta norma cubre los interruptores de caja moldeada (MCCB) y otros dispositivos de protección de grado industrial, lo que la hace adecuada para instalaciones solares a gran escala, sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) y microrredes de CC. Comprensión de IEC 60947-2 compara esta norma con los requisitos de MCB residenciales.
Categorías de clasificación de corriente IEC
IEC 60947-2 define varias clasificaciones de corriente que difieren de la terminología NEC:
Corriente De Operación Nominal (Ie):
La corriente que el interruptor puede transportar continuamente a una temperatura ambiente especificada (normalmente 40 °C para instalaciones cerradas, 25 °C para aire libre).
Corriente Térmica (Ith):
La corriente continua máxima que el interruptor puede transportar en su envolvente sin exceder los límites de aumento de temperatura.
Corriente Térmica Convencional al Aire Libre (Ithe):
La corriente nominal continua cuando se monta en un carril DIN al aire libre a 25°C.
Metodología de Dimensionamiento IEC 60947-2
A diferencia del multiplicador fijo de 1.56× del NEC, la IEC 60947-2 exige a los diseñadores que consideren:
- Corriente de carga continua (corriente de funcionamiento en condiciones normales)
- Reducción de la capacidad por temperatura ambiente (la temperatura de referencia varía según la instalación)
- Categoría de utilización (AC-21A, AC-22A, AC-23A para CA; DC-21A, DC-22A, DC-23A para CC)
- Capacidad de corte en cortocircuito (valores nominales de Icu e Ics)
Fórmula básica de dimensionamiento IEC:
Ie del interruptor ≥ (Corriente de carga continua) / (Factor de reducción de la capacidad por temperatura)
Requisitos de capacidad de corte IEC
La IEC 60947-2 especifica dos valores nominales críticos de capacidad de corte:
Icu (Capacidad de Corte Final en Cortocircuito):
La corriente de falla máxima que el interruptor puede interrumpir una vez. Después de esta prueba, es posible que el interruptor no sea adecuado para el servicio continuo.
Ics (Capacidad de Corte de Servicio en Cortocircuito):
El nivel de corriente de falla que el interruptor puede interrumpir varias veces y permanecer en servicio. Normalmente se expresa como un porcentaje de Icu (25%, 50%, 75% o 100%).
Para una protección fiable, el valor nominal de Icu del interruptor debe superar la corriente de falla máxima disponible en el punto de instalación, mientras que el Ics debe superar la corriente de falla esperada para el funcionamiento continuo después de un evento de falla.
Análisis comparativo: NEC 690 vs IEC 60947-2
| Parámetro | NEC 690 (Solar FV) | IEC 60947-2 (Industrial) |
|---|---|---|
| Aplicación principal | Sistemas solares fotovoltaicos (EE. UU.) | Sistemas industriales/comerciales de baja tensión (Internacional) |
| Tensión CC máxima | 600 V (residencial), 1.000 V (comercial) | 1500 V CC |
| Cálculo de la corriente | Isc × 1,56 (multiplicador fijo) | Ie basado en la carga continua + reducción de la capacidad |
| Referencia de temperatura | 40°C ambiente (NEC 310.15) | 40°C en envolvente, 25°C al aire libre |
| Capacidad De Ruptura | Basado en la corriente de falla disponible | Valores nominales de Icu (final) e Ics (servicio) |
| Factor de Carga Continua | 125% incorporado en el multiplicador de 1,56× | Aplicado por separado en función del ciclo de trabajo |
| Categorías de utilización | No especificado (específico para FV) | DC-21A, DC-22A, DC-23A definidos |
| Normas de Prueba | UL 489 (EE. UU.), UL 1077 (complementario) | Secuencias de prueba IEC 60947-2 |
| Documentación | Etiquetas según NEC 690.53 | Puesta en marcha según IEC 62446-1 |
| Coordinación | Selectividad según NEC 240.12 | Discriminación según IEC 60947-2 Anexo A |
Ejemplos prácticos de dimensionamiento: Comparación lado a lado
Ejemplo 1: Conjunto solar residencial
Parámetros del sistema:
- Módulo Isc: 9,5 A
- Cadenas en paralelo: 3
- Tensión del sistema: 400 V CC
- Ubicación: Phoenix, AZ (alta temperatura)
- Instalación: Conducto en la azotea
Cálculo NEC 690:
- Isc total = 9,5 A × 3 = 28,5 A
- Multiplicador NEC = 28,5 A × 1,56 = 44,46 A
- Interruptor estándar = Interruptor de 50 A CC
- Conductor: 6 AWG (50 A a 90 °C) con corrección de temperatura
Cálculo IEC 60947-2:
- Corriente continua = 28,5 A (Isc como referencia)
- Reducción de la capacidad por temperatura (50 °C ambiente): factor de 0,88
- Ie requerido = 28.5A / 0.88 = 32.4A
- Interruptor seleccionado: MCCB de 40A (Clasificación IEC)
- Verificar Icu ≥ corriente de falla disponible
Diferencia clave: El multiplicador conservador de 1.56× del NEC resulta en un interruptor más grande (50A vs 40A), proporcionando un margen de seguridad adicional para condiciones de irradiación extremas comunes en climas desérticos.
Ejemplo 2: Sistema Comercial de Almacenamiento de Baterías
Parámetros del sistema:
- Banco de baterías: 500V DC nominal
- Corriente de carga máxima: 100
- Corriente máxima de descarga: 150A
- Corriente de falla disponible: 8,000A
Enfoque NEC 690 (si aplica):
Para circuitos de baterías, NEC 690 no aplica directamente, pero NEC 706 (Sistemas de Almacenamiento de Energía) sí:
- Corriente continua = 150A (la mayor entre carga/descarga)
- Aplicar factor de 1.25 = 150A × 1.25 = 187.5A
- Interruptor estándar = Interruptor de 200A DC
Enfoque IEC 60947-2:
- Corriente operativa nominal (Ie) = 150A
- Seleccionar interruptor con Ie ≥ 150A
- Verificar Icu ≥ 8,000A (8kA)
- Verificar Ics ≥ 4,000A (50% de Icu mínimo)
- Interruptor seleccionado: MCCB de 160A con clasificación Icu de 10kA
Diferencia clave: IEC permite un dimensionamiento más preciso basado en la corriente operativa real sin el multiplicador fijo de 1.56×, pero requiere un análisis detallado de la corriente de falla y la verificación de la capacidad de ruptura.
Reducción de Potencia por Temperatura: Consideraciones Críticas
Ambos estándares requieren correcciones de temperatura, pero las metodologías difieren:
Corrección de Temperatura NEC 310.15
NEC proporciona factores de corrección de temperatura en la Tabla 310.15(B)(1):
| Temperatura ambiente | Factor de Corrección (conductor de 90°C) |
|---|---|
| 30°C | 1.04 |
| 40°C | 1.00 |
| 50°C | 0.82 |
| 60°C | 0.58 |
Aplicación: Multiplicar la ampacidad del conductor por el factor de corrección, luego verificar que la clasificación del interruptor no exceda la ampacidad corregida.
Reducción de Potencia por Temperatura IEC 60947-2
Los interruptores IEC están clasificados a temperaturas de referencia específicas (típicamente 40°C para encerrados, 25°C para aire libre). Los fabricantes proporcionan curvas de reducción de potencia para diferentes condiciones ambientales.
Reducción de Potencia IEC Típica:
- 30°C: 1.05× corriente nominal
- 40°C: 1.00× corriente nominal (referencia)
- 50°C: 0.86× corriente nominal
- 60°C: 0.71× corriente nominal
Para instalaciones solares en climas cálidos, la reducción de potencia por temperatura puede afectar significativamente la selección del interruptor. Guía de Reducción de Potencia por Altitud del Interruptor cubre factores ambientales adicionales.
Capacidad de Ruptura y Análisis de Corriente de Falla
Enfoque NEC: Corriente de Falla Disponible
NEC 110.9 requiere que “el equipo destinado a interrumpir la corriente en niveles de falla tenga una capacidad de interrupción suficiente para el voltaje nominal del circuito y la corriente que está disponible en los terminales de línea del equipo”.”
Método de Cálculo:
- Determinar la corriente de falla máxima disponible de la compañía eléctrica/fuente
- Calcular la contribución de la corriente de falla del arreglo solar
- Sumar la corriente de falla total disponible
- Seleccionar un interruptor con una capacidad de interrupción ≥ corriente de falla total
Corriente de Falla FV Solar:
Corriente de falla máxima de FV ≈ Isc × 1.25 × número de cadenas en paralelo
Enfoque IEC 60947-2: Clasificaciones Icu e Ics
IEC requiere la verificación de la capacidad de ruptura tanto última (Icu) como de servicio (Ics):
Selección de Icu:
Icu del interruptor ≥ Corriente de cortocircuito prospectiva máxima
Selección de Ics:
Ics del interruptor ≥ Corriente de falla esperada para operación continua
- Ics = 100% Icu: Capacidad de servicio completa
- Ics = 75% Icu: Capacidad de servicio alta
- Ics = 50% Icu: Capacidad de servicio moderada
- Ics = 25% Icu: Capacidad de servicio limitada
Para instalaciones críticas, seleccionar interruptores con Ics = 100% Icu asegura que el interruptor permanezca completamente operativo después de eliminar las corrientes de falla. Clasificaciones del Interruptor ICU ICS ICW ICM proporciona explicaciones detalladas de estas clasificaciones.
Coordinación y selectividad
Requisitos de Selectividad NEC
NEC 240.12 aborda la coordinación selectiva para sistemas de emergencia, sistemas de reserva legalmente requeridos y sistemas de energía de operaciones críticas. Para instalaciones solares:
- El interruptor principal debe permanecer cerrado cuando el interruptor secundario se dispara.
- Se deben analizar las curvas de tiempo-corriente.
- Sistemas con clasificación en serie permitidos bajo condiciones específicas.
Requisitos de Discriminación IEC
El Anexo A de la IEC 60947-2 proporciona tablas detalladas de discriminación (selectividad) y métodos de cálculo:
Discriminación Total:
El dispositivo aguas arriba no opera para ninguna falla eliminada por el dispositivo aguas abajo.
Discriminación Parcial:
Discriminación hasta un nivel de corriente especificado (límite de discriminación).
Discriminación de Energía:
Basado en las características de energía pasante (I²t).
Para grandes instalaciones solares con múltiples niveles de protección, la coordinación adecuada previene disparos intempestivos y mantiene la disponibilidad del sistema. ¿Qué es la Guía de Coordinación de Selectividad de Interruptores? Explica los principios de coordinación en detalle.
Consideraciones Especiales para Aplicaciones Solares
Polaridad y Extinción de Arco DC
Los interruptores de circuito DC para aplicaciones solares deben manejar desafíos únicos:
Dificultad de Extinción de Arco:
Los arcos DC no se extinguen naturalmente en el cruce por cero como AC. Los interruptores usan:
- Bobinas de soplado magnético
- Cámaras de extinción de arco con placas de desionización
- Mayor separación de contactos
Consideraciones de Polaridad:
Algunos interruptores DC son sensibles a la polaridad. Guía de Interruptores de Circuito DC de Polaridad Cubre la orientación de instalación adecuada.
Protección a Nivel de String vs. Array
Protección a Nivel de String (NEC 690.9):
- Interruptor individual por string
- Permite el aislamiento de un solo string
- Mayor conteo de componentes y costo
Protección a Nivel de Array:
- Un solo interruptor para múltiples strings paralelos
- Requiere un dimensionamiento adecuado del conductor
- Menor costo pero menos control granular
Cumplimiento de apagado rápido
NEC 690.12 (2017 y posteriores) exige la funcionalidad de apagado rápido:
- Reducir el voltaje a ≤ 80V en 30 segundos
- Algunos interruptores DC se integran con sistemas de apagado rápido
- Afecta la colocación del interruptor y el diseño del sistema
Guía de Seguridad de Apagado Rápido vs. Desconexión DC Compara diferentes enfoques de cumplimiento.
Integración del Dimensionamiento del Conductor
El dimensionamiento adecuado del interruptor de circuito DC debe coordinarse con la capacidad de conducción del conductor:
Dimensionamiento de Conductores NEC
- Calcular la capacidad de conducción mínima:
Capacidad de conducción ≥ Isc × 1.56 - Aplicar factores de corrección:
- Corrección de temperatura (NEC 310.15(B)(1))
- Ajuste de llenado de conducto (NEC 310.15(B)(3)(a))
- Verificar la protección del interruptor:
Clasificación del interruptor ≤ Capacidad de conducción del conductor (después de las correcciones)
Dimensionamiento de Conductores IEC
- Determinar la corriente de diseño (Ib):
Ib = corriente de operación continua - Seleccionar la clasificación del interruptor (In):
In ≥ Ib - Seleccionar la capacidad de conducción del conductor (Iz):
Iz ≥ In - Aplicar factores de corrección:
- Temperatura ambiente (IEC 60364-5-52)
- Factor de agrupamiento
- Método de instalación
Guía de Selección de Tamaño de Cable de 50 Amperios Proporciona ejemplos prácticos de dimensionamiento de conductores.
Común Dimensionamiento de los Errores y Cómo evitarlos
Error 1: Contar Doblemente el Factor 1.25
Enfoque Incorrecto:
- Calcular: Isc × 1.56 = 15.6A
- Aplicar 125% adicional: 15.6A × 1.25 = 19.5A ❌
Enfoque Correcto:
- NEC 690.8 ya incluye el factor de carga continua
- Usar: Isc × 1.56 = 15.6A
- Seleccionar la siguiente medida estándar: 20A ✓
Error 2: Ignorar la reducción de la capacidad por temperatura
Problema:
Seleccionar #12 AWG (25A a 90°C) para un interruptor de 20A en un ambiente de 60°C sin corrección de temperatura.
Ampacidad corregida:
25A × 0.58 (factor de 60°C) = 14.5A (insuficiente para un interruptor de 20A)
Solución:
Usar #10 AWG (35A × 0.58 = 20.3A) ✓
Error 3: Capacidad de Ruptura Inadecuada
Escenario:
Instalar un interruptor de 6kA donde la corriente de falla disponible es de 8kA
Consecuencia:
El interruptor puede fallar catastróficamente durante una falla, causando riesgo de incendio
Solución:
Calcular la corriente de falla máxima incluyendo todas las fuentes, seleccionar un interruptor con Icu ≥ corriente de falla total
Error 4: Mezclar Clasificaciones de CA y CC
Error Crítico:
Usar un interruptor clasificado para CA en una aplicación de CC
Por Qué Falla:
- Los interruptores de CA dependen del cruce por cero para la extinción del arco
- El arco de CC se mantiene indefinidamente sin un mecanismo de interrupción adecuado
- Puede resultar en falla del interruptor e incendio
Solución:
Siempre especifique interruptores clasificados para CC para sistemas solares fotovoltaicos y de baterías. Diferencias Esenciales entre Interruptores de Circuito de CC y CA explica las distinciones críticas.
Requisitos de Cumplimiento y Documentación
Documentación NEC 690
Etiquetas Requeridas (NEC 690.53):
- Tensión máxima del sistema
- Corriente máxima del circuito
- Clasificación máxima del OCPD
- Capacidad de corriente de cortocircuito
Requisitos de la Placa:
- Ubicación de los desconectores de CC
- Ubicación del botón de apagado rápido
- Información de contacto de emergencia
Documentación de Puesta en Marcha IEC
Requisitos IEC 62446-1:
- Documentación del diseño del sistema
- Especificaciones de los componentes
- Resultados de las pruebas (resistencia de aislamiento, polaridad, continuidad a tierra)
- Mediciones de la curva I-V
- Ajustes del dispositivo de protección
- Planos conforme a obra
Para proyectos internacionales, mantener tanto las etiquetas NEC como los informes de puesta en marcha IEC garantiza el cumplimiento en todas las jurisdicciones.
Seleccionar el Estándar Correcto para Su Proyecto
Usar NEC 690 Cuando:
- Se instala en EE. UU., Canadá o jurisdicciones que adoptan NEC
- Se diseñan sistemas solares residenciales
- Se trabaja con equipos listados por UL
- El proyecto requiere la aprobación de AHJ bajo el marco de NEC
- La interconexión de la utilidad sigue IEEE 1547
Usar IEC 60947-2 Cuando:
- Se instala en Europa, Asia, Medio Oriente o regiones que adoptan IEC
- Se diseñan grandes sistemas comerciales/industriales
- Se trabaja con equipos con marcado CE
- Las especificaciones del proyecto requieren el cumplimiento de IEC
- Se integra con la interfaz de utilidad IEC 61727
Enfoque de Doble Cumplimiento:
Para fabricantes que atienden mercados globales:
- Diseñar según el requisito más estricto
- Obtener certificaciones UL e IEC
- Proporcionar documentación para ambos estándares
- Usar un dimensionamiento conservador que satisfaga ambos marcos
Muchos interruptores de circuito de CC modernos tienen clasificaciones duales (UL 489 e IEC 60947-2), lo que simplifica la especificación para proyectos internacionales. Los 10 principales fabricantes de interruptores automáticos en China enumera los proveedores que ofrecen productos con doble certificación.
Temas Avanzados: Almacenamiento de Baterías y Microredes
Protección del Circuito de la Batería
Los sistemas de almacenamiento de energía de la batería presentan desafíos únicos:
Asimetría de carga/descarga:
- Corriente de carga: normalmente limitada por el inversor/cargador
- Corriente de descarga: puede ser significativamente mayor
- Dimensionar el interruptor para el máximo de carga o descarga
Corriente de irrupción:
- Las cargas capacitivas crean una alta corriente de irrupción
- Puede requerir interruptores de curva D o circuitos de arranque suave
Contribución de la corriente de falla:
- Las baterías pueden generar corrientes de falla muy altas
- Requiere un análisis cuidadoso de la capacidad de ruptura
Por qué los interruptores de CC estándar fallan en BESS de alta capacidad de ruptura aborda los desafíos de protección específicos de la batería.
Aplicaciones de microrredes de CC
Los sistemas de CC de múltiples fuentes requieren una coordinación de protección sofisticada:
Coordinación de fuentes:
- Contribución solar fotovoltaica
- Contribución de la batería
- Contribución del rectificador conectado a la red
- Contribución del generador
Flujo de energía bidireccional:
- Los interruptores deben interrumpir la corriente en ambas direcciones
- Consideraciones de polaridad para interruptores no simétricos
Esquemas de puesta a tierra:
- Sistemas sólidamente conectados a tierra
- Sistemas conectados a tierra de alta resistencia
- Sistemas no conectados a tierra (sistemas IT según IEC)
Tendencias futuras en la protección de circuitos de CC
Interruptores de circuito de estado sólido
La tecnología emergente de estado sólido ofrece:
- Tiempos de interrupción más rápidos (microsegundos frente a milisegundos)
- Sin desgaste mecánico
- Limitación precisa de la corriente
- Integración con sistemas de redes inteligentes
Interruptor de estado sólido SSCB Nvidia Tesla explora esta tecnología emergente.
Interruptores inteligentes e integración de IoT
Los interruptores de CC de próxima generación cuentan con:
- Monitoreo de corriente en tiempo real
- Alertas de mantenimiento predictivo
- Capacidad de disparo/cierre remoto
- Integración con sistemas de gestión de edificios
Armonización de normas
Esfuerzos continuos para alinear las normas NEC e IEC:
- IEC/UL 61730 armoniza la seguridad de los módulos solares
- Grupos de trabajo conjuntos que abordan las lagunas en la protección de CC
- Mayor reconocimiento mutuo de los resultados de las pruebas
Sección breve de preguntas frecuentes
P: ¿Puedo utilizar el mismo método de dimensionamiento de interruptores tanto para proyectos NEC como IEC?
R: No. NEC 690 requiere el multiplicador fijo de 1,56× para los circuitos solares fotovoltaicos, mientras que IEC 60947-2 utiliza la corriente de carga continua con factores de reducción separados. Aplique siempre la norma que rige su jurisdicción. Para proyectos internacionales, calcule utilizando ambos métodos y seleccione el resultado más conservador.
P: ¿Cuál es la diferencia entre las clasificaciones Icu e Ics en los interruptores IEC?
R: Icu (capacidad de ruptura final) es la corriente de falla máxima que el interruptor puede interrumpir una vez, mientras que Ics (capacidad de ruptura de servicio) es el nivel de falla que puede interrumpir varias veces y seguir funcionando. Ics suele ser del 25-100% de Icu. Para aplicaciones críticas, seleccione interruptores con Ics = 100% Icu.
P: ¿Necesito aplicar el multiplicador de 1,56× a los circuitos de batería según NEC?
R: No. El multiplicador NEC 690.8 se aplica específicamente a los circuitos de fuente y salida fotovoltaica. Los circuitos de batería se rigen por NEC 706 (Sistemas de almacenamiento de energía), que requiere un 125% (1,25×) para cargas continuas, pero no el factor de irradiancia adicional. Verifique siempre el artículo del código aplicable para su aplicación específica.
P: ¿Puedo utilizar un interruptor con clasificación de CA para aplicaciones de CC si las clasificaciones de voltaje y corriente son adecuadas?
R: Nunca. Los interruptores de CA se basan en el cruce por cero natural de la corriente alterna para extinguir los arcos. La corriente continua mantiene una polaridad constante, lo que requiere mecanismos especializados de interrupción del arco. El uso de interruptores de CA para aplicaciones de CC puede provocar fallas catastróficas y riesgos de incendio. Especifique siempre interruptores con clasificación de CC con las clasificaciones de voltaje adecuadas.
P: ¿Cómo determino la corriente de falla disponible para la selección del interruptor?
R: Para los sistemas conectados a la red, obtenga la corriente de falla disponible de la empresa de servicios públicos en el punto de interconexión. Agregue la contribución de la corriente de falla de su matriz fotovoltaica (aproximadamente Isc × 1,25 × número de cadenas paralelas). Para los sistemas de baterías, consulte los datos del fabricante para conocer la corriente máxima de cortocircuito. Seleccione un interruptor con Icu (IEC) o capacidad de interrupción (NEC) que exceda la corriente de falla total calculada.
P: ¿Qué temperatura debo utilizar para la reducción de la capacidad de los conductores en las instalaciones solares en tejados?
R: Para los conductores montados en conductos en los tejados, las temperaturas ambiente pueden superar los 60-70 °C a la luz solar directa. Utilice los datos climáticos locales y NEC 310.15(B)(3)(c) para los sumadores de temperatura del tejado (normalmente +33 °C por encima de la temperatura ambiente). Los diseños conservadores utilizan una temperatura ambiente de 70 °C para climas desérticos o tejados oscuros con poca ventilación.
Conclusión: Garantizar una protección de CC segura y conforme
El dimensionamiento adecuado de los interruptores de circuito de CC es fundamental para instalaciones solares fotovoltaicas y de almacenamiento de energía seguras y fiables. Ya sea que trabaje bajo las normas NEC 690 o IEC 60947-2, comprender las metodologías de cálculo, los factores de seguridad y los requisitos de capacidad de ruptura garantiza que sus sistemas protejan tanto el equipo como al personal.
Principios clave para Recordar:
- Aplique la norma correcta para su jurisdicción y aplicación
- Nunca omita la reducción de la capacidad por temperatura – es fundamental para la protección del conductor
- Verificar la capacidad de ruptura contra la corriente de falla máxima disponible
- Utilice interruptores con clasificación de CC – nunca sustituya los interruptores de CA por aplicaciones de CC
- Documente minuciosamente – el etiquetado adecuado y los registros de puesta en marcha son esenciales
Para instalaciones complejas que involucran múltiples fuentes, almacenamiento de baterías o requisitos de cumplimiento internacional, consultar con ingenieros eléctricos experimentados y utilizar equipos de fabricantes de renombre garantiza que sus sistemas de protección funcionen según lo diseñado cuando más se necesitan.
VIOX Electric ofrece una gama completa de interruptores de circuito de CC que cumplen con las normas NEC e IEC, respaldados por pruebas rigurosas y soporte técnico para una aplicación adecuada. Ya sea que esté diseñando matrices solares residenciales o sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala, la protección adecuada del circuito comienza con cálculos de dimensionamiento precisos y componentes de calidad.
