Por qué fallan la mayoría de las instalaciones de inversores híbridos con ATS (y cómo cablear el suyo correctamente)
Ha cableado cientos de interruptores de transferencia. Pero cuando recibe una llamada de servicio a las 2 AM porque el RCD sigue disparándose o el generador no arranca automáticamente, se da cuenta de que los sistemas de inversores híbridos se rigen por reglas diferentes. ¿El problema? La mayoría de los electricistas tratan los interruptores de transferencia automática como simples dispositivos de detección de voltaje. En los sistemas híbridos con respaldo de batería, esa suposición crea bucles de tierra peligrosos, fallas en el arranque del generador y clientes insatisfechos.
Esta guía cubre los dos elementos críticos que separan las instalaciones de aficionados de los sistemas de grado profesional: control inteligente de arranque de 2 hilos y conexión a tierra neutral adecuada. Aprenderá por qué la conmutación de 4 polos no es opcional, cómo implementar el control del generador de contacto seco y la secuencia de cableado exacta que evita las violaciones del código.
Escenarios de aplicación: cuándo su sistema híbrido necesita conmutación inteligente
Los sistemas de inversores híbridos con interruptores de transferencia automática sirven para dos escenarios de respaldo distintos. Comprender qué escenario se aplica determina su enfoque de cableado, la lógica de control y los requisitos de seguridad.
Conmutación de red a inversor
Cuando falla la energía de la red, el ATS desconecta el edificio de la red y cambia a la energía del inversor con respaldo de batería. Este escenario es común en áreas con un servicio de red poco confiable o para cargas críticas que no pueden tolerar interrupciones. El inversor suministra energía desde el banco de baterías hasta que regresa la energía de la red. El ATS monitorea el voltaje y la frecuencia de la red, reconectándose automáticamente cuando se reanuda la energía estable.
Esta configuración requiere que el ATS maneje la capacidad de carga total del edificio. El tiempo de ejecución de la batería determina cuánto tiempo funciona su instalación durante los cortes de energía. Para la mayoría de las instalaciones comerciales, esto varía de 2 a 8 horas, según la capacidad de la batería y el perfil de carga.
Conmutación de inversor a generador
Cuando el estado de carga (SOC) de la batería cae por debajo de un umbral preestablecido, generalmente del 20 al 30 %, el inversor le indica al ATS que arranque el generador. Este respaldo secundario evita la pérdida total de energía durante cortes de energía prolongados o cuando la producción solar no puede mantener las baterías cargadas. El generador alimenta las cargas directamente o carga las baterías mientras el inversor continúa suministrando energía acondicionada.
Este escenario agrega complejidad porque está coordinando tres fuentes de energía: red, inversor y generador. La secuencia de control debe tener en cuenta el tiempo de arranque del generador (generalmente de 10 a 30 segundos), el período de calentamiento y el tiempo de transferencia seguro para evitar daños al motor o transitorios de voltaje.
| Escenario | Fuente primaria | Fuente de respaldo | Condición de activación | Duración típica |
|---|---|---|---|---|
| Red a inversor | Red eléctrica | Inversor con respaldo de batería | Voltaje de red 110 % nominal | 2-8 horas (depende de la batería) |
| Inversor a generador | Inversor de batería | Generador de reserva | SOC de la batería <20-30 % | Hasta que se restablezca la red o se recarguen las baterías |
| Red a generador (tradicional) | Red eléctrica | Solo generador | Falla de la red (sin batería) | Ilimitado (depende del combustible) |
La tercera fila muestra el funcionamiento tradicional del ATS sin baterías para comparar. Observe que los sistemas híbridos proporcionan dos capas de respaldo, lo que explica por qué es fundamental una coordinación adecuada entre el inversor y el ATS.
Control de arranque de 2 hilos: la capa de inteligencia que necesita su sistema
Los interruptores de transferencia automática estándar utilizan la detección de voltaje para detectar la pérdida de energía. Cuando el voltaje de entrada cae por debajo del 85 % nominal, el ATS cambia a la fuente alternativa. Esto funciona bien para configuraciones simples de red a generador. Pero los sistemas de inversores híbridos requieren una lógica de control más inteligente.
He aquí por qué: su inversor siempre emite 120/240 V CA estables, ya sea que las baterías estén al 90 % o al 10 % de SOC. Un ATS solo de voltaje no puede detectar que sus baterías se están agotando. Con gusto continuará pasando la energía del inversor a sus cargas hasta que las baterías alcancen su corte de bajo voltaje y el sistema se apague por completo. Sin arranque del generador, sin respaldo secundario, solo un sistema muerto.
Cómo funciona el control del generador de contacto seco
Los inversores híbridos profesionales incluyen terminales de “Arranque de generador”: un relé de contacto seco que se cierra cuando el SOC de la batería alcanza el umbral programado. Este es un cierre de contacto libre de voltaje, similar a un interruptor. Cuando el contacto se cierra, le indica al controlador de arranque automático de su generador que comience la secuencia de arranque.
El término “contacto seco” significa que el relé no proporciona energía por sí mismo. Simplemente hace o interrumpe el circuito. El controlador de arranque de su generador suministra los 12 V o 24 V CC necesarios para energizar su sistema de arranque. Este aislamiento protege la placa de control del inversor de los picos de voltaje y le permite interactuar con cualquier marca de generador. Obtenga más información sobre los fundamentos del contacto seco frente al contacto húmedo.
La secuencia de control automatizada
- Monitoreo de la batería: El inversor rastrea continuamente el voltaje de la batería y calcula el SOC
- Detección de umbral: Cuando el SOC cae al 25 % (programable por el usuario), el inversor activa el relé de Arranque de generador
- Señal del generador: El cierre de contacto seco envía la señal de arranque al controlador del generador
- Período de calentamiento: El generador funciona durante 30-60 segundos (retardo programable) antes de aceptar la carga
- Transferencia ATS: Una vez que el voltaje del generador se estabiliza, el ATS cambia del inversor al generador
- Modo de carga: El generador alimenta las cargas y carga las baterías a través de la entrada de CA del inversor
- Transferencia de retorno: Cuando las baterías alcanzan el 80-90 % de SOC, el inversor abre el contacto de Arranque de generador, el generador se detiene, el ATS vuelve a transferir al inversor
Esta secuencia garantiza transiciones perfectas sin interrupciones de energía a los equipos sensibles. La clave son los ajustes de retardo de tiempo adecuados: transfiera demasiado rápido y el generador no se ha estabilizado; espere demasiado y corre el riesgo de dañar la batería por una descarga excesiva.
| Parámetro | Contacto seco (estándar) | Contacto húmedo (no recomendado) |
|---|---|---|
| Voltaje suministrado | 0 V (interruptor pasivo) | 12-24 V CC (señal activa) |
| Clasificación De Corriente | 1-5 A a 30 V CC típico | Varía según la fuente |
| Aislamiento | Eléctricamente aislado | Comparte tierra común |
| Compatibilidad del generador | Universal (cualquier arranque de 2 hilos) | Limitado al voltaje coincidente |
| Inmunidad al ruido | Excelente | Susceptible a bucles de tierra |
| Complejidad de la instalación | Conexión simple de 2 hilos | Requiere coincidencia de voltaje |
| Modo de Fallo | Circuito abierto (seguro) | Cortocircuito (puede dañar el controlador) |
El enfoque de contacto seco domina las instalaciones profesionales porque elimina los problemas de compatibilidad de voltaje y proporciona seguridad inherente a través del aislamiento eléctrico.
Cableado del circuito de contacto seco
Tienda dos cables desde los terminales de arranque del generador de su inversor hasta la entrada de arranque remoto de su generador. La mayoría de los generadores etiquetan estos terminales como “Arranque de 2 hilos” o “Arranque remoto”. La polaridad normalmente no importa para los contactos secos, pero verifique en el manual de su generador.
Instale un interruptor de derivación manual en serie con este circuito. Durante el mantenimiento o las pruebas, puede desactivar los arranques automáticos sin reprogramar el inversor. Utilice un interruptor DPDT si desea una configuración “Manual/Apagado/Automático”.
Agregue un relé de retardo de tiempo si su generador requiere una secuencia de arranque específica que el inversor no puede proporcionar. Algunos generadores más antiguos necesitan múltiples intentos de arranque con períodos de descanso entre arranques. El relé de retardo maneja esta temporización automáticamente.
La trampa de conexión a tierra del neutro: por qué la conmutación de 4 polos no es negociable
Este único problema causa más devoluciones de servicio que cualquier otro aspecto de las instalaciones de inversores híbridos. La conexión a tierra del neutro incorrecta crea bucles de tierra que disparan los RCD, dañan los equipos y violan los códigos eléctricos. Comprender esto requiere saber cómo funciona la conexión a tierra en diferentes configuraciones de sistema.
Sistemas conectados a la red: conexión a tierra de un solo punto
Cuando su edificio funciona con energía de la red pública, el Artículo 250.24(A)(5) del NEC requiere exactamente una conexión a tierra del neutro, ubicada en la entrada de servicio (panel principal). Esta conexión proporciona el punto de referencia para la detección de fallas a tierra. Sus interruptores, RCD y protección contra fallas a tierra dependen de este único punto de conexión.
El conductor neutro transporta la corriente desequilibrada de regreso al transformador de la red pública. El conductor de conexión a tierra del equipo (cobre verde o desnudo) proporciona una ruta de corriente de falla, pero normalmente no transporta corriente. Estos dos conductores deben permanecer separados en todas partes, excepto en ese único punto de conexión.
Sistemas fuera de la red: el problema de la fuente derivada por separado
Cuando su sistema cambia a energía del inversor o del generador, ha creado un sistema derivado por separado (Artículo 250.20(D) del NEC). La red pública está completamente desconectada. Ahora su inversor o generador se convierte en la fuente de energía y necesita su propia conexión a tierra del neutro para establecer la referencia de tierra.
Aquí está la trampa: si usa un ATS estándar de 3 polos que no conmuta el neutro, tanto la conexión de la red pública como la conexión del inversor permanecen conectadas simultáneamente. Ha creado un bucle de tierra: un circuito cerrado a través de los conductores neutro y de tierra. Este bucle transporta corrientes circulantes que causan:
- Disparo intempestivo de RCD/GFCI: El RCD detecta un desequilibrio de corriente entre la fase y el neutro
- Voltaje en los gabinetes de los equipos: Creando riesgos de descarga eléctrica
- EMI y ruido: Afectando la electrónica sensible
- Violaciones del código: Múltiples conexiones de neutro violan NEC 250.24(A)(5)
Por qué el ATS de 3 polos crea situaciones peligrosas
Un interruptor de transferencia automática de 3 polos interrumpe los tres conductores de fase (L1, L2, L3 en sistemas trifásicos, o L1, L2 en sistemas bifásicos) pero deja el neutro sólidamente conectado. Este diseño asume que ambas fuentes de energía comparten una referencia de tierra común, lo cual es cierto para dos servicios públicos, pero falso para escenarios de red versus inversor o red versus generador.
Cuando el ATS de 3 polos se transfiere de la red al inversor mientras deja el neutro conectado, ahora tiene la conexión de neutro de la red pública (en el panel principal) y la conexión de neutro del inversor (interna a la mayoría de los inversores) conectadas a través del conductor neutro. La corriente fluye a través de esta ruta de bucle de tierra en lugar de regresar a través de la ruta neutra prevista.
Esto crea voltajes fantasma entre el neutro y la tierra, típicamente de 1 a 5 V en condiciones normales, pero potencialmente mucho más altos durante las fallas. Los RCD se disparan porque detectan este desequilibrio de corriente. El dispositivo de protección está funcionando correctamente: detecta lo que parece ser una falla a tierra, aunque no exista una falla real.
Por qué el ATS de 4 polos es obligatorio para los sistemas híbridos
Un interruptor de transferencia de 4 polos incluye un cuarto polo de conmutación que interrumpe la conexión neutra junto con los conductores de fase. Esto proporciona un aislamiento positivo entre los neutros de las dos fuentes de energía. Cuando el ATS se transfiere, desconecta completamente una fuente (incluido el neutro) antes de conectar la otra fuente.
La conmutación neutra debe operar en una secuencia de “hacer antes de romper” para el polo neutro, mientras que los polos de fase usan la operación de “romper antes de hacer”. Esto asegura que las cargas siempre tengan una referencia neutra durante el breve período de transferencia, evitando transitorios de voltaje en equipos sensibles.
[Recomendación de producto VIOX ATS de 4 polos]: VIOX fabrica interruptores de transferencia automática de 4 polos diseñados específicamente para aplicaciones de inversores híbridos. Nuestros interruptores cuentan con contactos neutros superpuestos que mantienen la continuidad neutra durante la transferencia, al tiempo que brindan un aislamiento completo entre las fuentes. Ver especificaciones y guía de dimensionamiento.
| Característica | ATS de 3 polos | ATS de 4 polos (recomendado por VIOX) |
|---|---|---|
| Conmutación neutra | Neutro sólido (siempre conectado) | Neutro conmutado (interrumpir antes de hacer) |
| Riesgo de bucle de tierra | Alta – Múltiples conexiones N-G activas | Eliminado – Solo una conexión N-G activa |
| Compatibilidad RCD | Pobre – Disparos intempestivos frecuentes | Excelente – Sin disparos falsos |
| El Cumplimiento Del Código De | Viola NEC 250.24(A)(5) para SDS | Cumple con NEC 250.20(D) |
| Uso del inversor híbrido | No apto | Requerido |
| Costo | $200-600 (50-200A) | $350-900 (50-200A) |
| Mejor aplicación | Transferencia de red a red solamente | Red a inversor, Red a generador |
La diferencia de costo de $150-300 es insignificante en comparación con el gasto de la llamada de servicio y la responsabilidad cuando un cableado incorrecto causa daños al equipo o riesgos de seguridad.
Implementación de una conexión neutra adecuada
Operación en red:
- Panel principal: Neutro conectado a tierra (conexión de entrada de servicio)
- Inversor: Conexión N-G desactivada o desconectada (cuando está en modo de paso)
- Generador: Conexión N-G desactivada o eliminada
Operación fuera de la red (inversor):
- Panel principal: Conexión a tierra del neutro eliminada
- Inversor: Conexión N-G activa (el inversor se convierte en la fuente)
- Generador: Conexión N-G desactivada
Operación fuera de la red (generador):
- Panel principal: Conexión a tierra del neutro eliminada
- Inversor: conexión N-G desactivada (cuando se omite)
- Generador: conexión N-G activa (el generador se convierte en la fuente)
Muchos inversores híbridos de calidad incluyen un relé N-G automático que conecta el neutro a tierra cuando está invirtiendo y elimina la conexión cuando la entrada de CA está presente. Verifique esta característica en las especificaciones de su inversor. Si su inversor carece de esta característica, debe usar un ATS de 4 polos para conmutar el neutro, aislando efectivamente los puntos de referencia a tierra.
Para obtener contexto adicional sobre los sistemas de protección contra fallas a tierra, consulte nuestra guía sobre comprensión de la protección contra fallas a tierra y conexión a tierra vs. GFCI vs. protección contra sobretensiones.
Implementación del cableado: Secuencia de conexión paso a paso
Una secuencia de instalación adecuada previene condiciones peligrosas durante el proceso de cableado y garantiza el éxito a la primera al energizar el sistema. Este procedimiento asume un sistema de fase dividida de 120/240 V con un ATS de 4 polos. Ajústelo para sistemas trifásicos agregando conductores de fase adicionales.
Pre-Verificación De La Instalación
Confirme que la clasificación de su ATS exceda su carga continua máxima en al menos un 25%. Una carga continua de 100 A requiere un ATS de 125 A como mínimo. Verifique la clasificación de paso de su inversor; esto también debe exceder la carga. Los interruptores de transferencia de tamaño insuficiente crean caída de voltaje y sobrecalentamiento.
Verifique que su inversor incluya un control adecuado de conexión neutro-tierra. La mayoría de los inversores híbridos modernos de más de 3 kW incluyen relés N-G automáticos. Las unidades más antiguas o de menor costo pueden no tenerlo, lo que requiere que administre la conexión externamente a través de un ATS de 4 polos.
Obtenga el tamaño de cable adecuado de la Tabla 310.16 del NEC según la clasificación de temperatura del conductor, la temperatura ambiente y el factor de ocupación del conducto. No confíe en el tamaño “empírico” para sistemas de respaldo críticos.
Secuencia de conexión
Paso 1: Instale el sistema de electrodos de puesta a tierra
Hunda dos varillas de tierra de 8 pies separadas por al menos 6 pies. Conecte con cobre desnudo de 6 AWG como mínimo. Esto sirve como referencia de tierra de su sistema. Instale antes de cualquier otro cableado. Pruebe la resistencia a tierra; debe ser <25 ohmios, preferiblemente <10 ohmios. Si la resistencia excede los 25 ohmios, agregue varillas de tierra adicionales.
Paso 2: Monte y conecte a tierra la carcasa del ATS
Instale el ATS de 4 polos VIOX en un lugar accesible para el mantenimiento. Conecte la carcasa a su sistema de electrodos de puesta a tierra con 6 AWG o más. La carcasa del ATS debe tener una conexión a tierra permanente de baja impedancia.
Paso 3: Cablee la entrada de la red (Entrada 1 del ATS)
Conecte la alimentación de la red eléctrica a los terminales de la Entrada 1 del ATS:
- L1 (Negro) al terminal L1 de la Entrada 1
- L2 (Rojo) al terminal L2 de la Entrada 1
- N (Blanco) al terminal Neutro de la Entrada 1
- G (Verde/Desnudo) a la barra de tierra
Instale una protección contra sobrecorriente (interruptor) con la clasificación adecuada en el lado de la red eléctrica según NEC 408.36. La clasificación del interruptor no debe exceder la clasificación del ATS. Esto le permite desenergizar el ATS para el mantenimiento.
Paso 4: Cablee la salida del inversor (Entrada 2 del ATS)
Conecte la salida de CA de su inversor híbrido a los terminales de la Entrada 2 del ATS:
- L1 (Negro) del inversor al terminal L1 de la Entrada 2
- L2 (Rojo) del inversor al terminal L2 de la Entrada 2
- N (Blanco) del inversor al terminal Neutro de la Entrada 2
- G (Verde/Desnudo) del inversor a la barra de tierra
No instale un interruptor entre el inversor y la Entrada 2 del ATS. El interruptor o relé interno del inversor proporciona protección contra sobrecorriente. Agregar un segundo interruptor crea problemas de coordinación.
Paso 5: Cablee las conexiones de carga (Salida del ATS)
Conecte su panel de carga crítica a los terminales de Salida del ATS:
- Terminal de Salida L1 al bus L1 del panel de carga
- Terminal de Salida L2 al bus L2 del panel de carga
- Terminal de Salida Neutro a la barra de neutro del panel de carga
- Barra de tierra a la barra de tierra del panel de carga
Retire el tornillo de conexión neutro-tierra del panel de carga si está presente. El panel ahora es un subpanel, y solo el panel principal (cuando está conectado a la red) o el inversor/generador (cuando está desconectado de la red) debe tener una conexión N-G.
Paso 6: Conecte el control de arranque del generador
Tienda un cable de dos conductores de 18 AWG desde los terminales de Arranque del Generador del inversor hasta la entrada de arranque remoto del generador. Etiquete ambos extremos como “Control de Arranque Automático del Generador”. Instale un interruptor de derivación manual si lo desea. Cablee el interruptor de derivación en serie con un conductor para un control simple de encendido/apagado.
Agregue un relé de retardo de tiempo si su generador requiere una secuencia de arranque específica que el inversor no puede proporcionar. La mayoría de los generadores inversores modernos con arranque eléctrico aceptan entradas de contacto seco simples sin control adicional.
Paso 7: Instale la alimentación de control
La mayoría de las unidades ATS requieren alimentación de control de 120 V CA. Conecte desde una fuente protegida, generalmente el lado de carga del ATS, de modo que la alimentación de control permanezca activa independientemente de la fuente. Algunos instaladores prefieren la conexión a la Entrada 1 del ATS (red) para que el controlador pueda monitorear la disponibilidad de la fuente antes de la transferencia.
| Corriente de carga (Continua) | Clasificación mínima del ATS | Tamaño de cable recomendado (Cu, 75 °C) | Clasificación OCPD | Aplicación Típica |
|---|---|---|---|---|
| 40A | 50A | 8 AWG | 50A | Cabaña pequeña, RV, circuitos esenciales |
| 80A | 100A | 12 AWG | 100A | Residencia, cargas críticas principales |
| 120A | 150A | 1/0 AWG | 150A | Residencia grande, comercial ligero |
| 160A | 200A | 4/0 AWG | 200A | Instalación comercial, todo el edificio |
Los tamaños de cable asumen conductores con clasificación de 75 °C en conducto con no más de 3 conductores portadores de corriente. Aumente un tamaño para tramos largos (>100 pies) o temperaturas ambiente altas (>30 °C/86 °F).
Pruebas y Puesta en servicio
Verificación de voltaje: Mida y registre los voltajes en cada terminal del ATS antes de energizar. La entrada de la red debe mostrar 118-122 V L1-N y L2-N, 236-244 V L1-L2 para sistemas norteamericanos de 240 V.
Prueba de transferencia: Simule la pérdida de red abriendo el interruptor de la red eléctrica. El ATS debe transferirse al inversor dentro del retardo programado (típicamente 1-5 segundos). Verifique que todas las cargas reciban energía. Restaure la energía de la red; el ATS debe volver a transferirse después del retardo programado (típicamente 5-30 minutos para permitir que se eliminen las interrupciones temporales).
Prueba de arranque automático del generador: Disminuya manualmente el SOC de la batería o use la función de prueba del inversor para activar el relé de Arranque del Generador. El generador debe arrancar y encenderse. Después del calentamiento, el ATS debe transferirse al generador. Verifique que las cargas reciban energía estable.
Verificación de neutro-tierra: Con el sistema en energía del inversor, mida el voltaje entre el neutro y la tierra en el panel de carga. Debe ser <2 V. Las lecturas más altas indican problemas de conexión a tierra del neutro. Vuelva a verificar sus conexiones N-G; asegúrese de que solo una esté activa.
Prueba de función RCD: Presione el botón de prueba en todos los RCD en el panel de carga. Deberían dispararse inmediatamente. Reinicie y verifique el funcionamiento normal. Si los RCD se disparan intempestivamente durante el funcionamiento normal, es probable que tenga un bucle de tierra debido a múltiples enlaces N-G.
Para obtener más orientación sobre la selección adecuada de ATS, revise nuestra guía de 3 pasos para la selección de interruptores de transferencia automática y la comparación entre interruptores de transferencia automática vs. kits de interbloqueo.
Errores comunes y cómo evitarlos
Error 1: Usar ATS de 3 polos en lugar de 4 polos
Problema: El neutro permanece conectado tanto a la red como al inversor, creando un bucle de tierra y el disparo del RCD.
Revisión: Especifique un interruptor de transferencia automática de 4 polos desde el principio. Si ya ha comprado una unidad de 3 polos, no se puede adaptar; debe reemplazarla. No intente “hacer que funcione” con interruptores o relés de conexión a tierra externos. Los problemas de seguridad y cumplimiento del código no valen el ahorro de componentes.
Error 2: Olvidar los retrasos en el tiempo de arranque del generador
Problema: El ATS intenta transferir al generador antes de que alcance un voltaje/frecuencia estable, lo que provoca caídas de voltaje, daños en el motor o transferencias fallidas.
Revisión: Programe la señal de inicio del generador del inversor para que se cierre al 25% de SOC (o el umbral deseado). Programe el ATS para que retrase la transferencia entre 45 y 60 segundos después de detectar el voltaje del generador. La mayoría de los generadores necesitan entre 30 y 45 segundos para estabilizarse después del arranque. El retraso adicional del ATS garantiza una transferencia limpia.
También programe un “retraso de apagado” para que el generador siga funcionando después de que se recarguen las baterías. Apagar inmediatamente después de la carga completa provoca un choque térmico en el motor. Un período de enfriamiento de 5 a 10 minutos prolonga la vida útil del generador.
Error 3: Conexión incorrecta del electrodo de puesta a tierra
Problema: Varillas de tierra demasiado juntas (menos de 6 pies), tamaño de cable inadecuado (10 AWG en lugar de 6 AWG mínimo) o conexiones deficientes que se corroen con el tiempo.
Revisión: Siga exactamente el Artículo 250.53 del NEC. Dos varillas como mínimo, separadas por 6 pies, clavadas a la profundidad total (8 pies). Utilice abrazaderas de puesta a tierra listadas, no abrazaderas de manguera de ferretería. Aplique compuesto antioxidante a todas las conexiones. Pruebe la resistencia a tierra después de la instalación y anualmente a partir de entonces.
Si se encuentra en un suelo rocoso donde es difícil clavar varillas, utilice métodos de puesta a tierra alternativos, como placas de tierra o varillas de tierra químicas. Documente el sistema de puesta a tierra tal como se construyó con fotos y mediciones de resistencia.
Error 4: Desequilibrio de carga entre L1 y L2
Problema: Todas las cargas de 120 V conectadas a L1, dejando L2 con poca carga. Esto crea problemas de corriente neutra y puede confundir la detección de voltaje del ATS.
Revisión: Equilibre sus cargas entre L1 y L2 dentro del 20% entre sí. Por ejemplo, si L1 transporta 60 A, L2 debería transportar entre 48 y 72 A. Utilice un medidor de pinza para medir la corriente real en cada fase en condiciones de funcionamiento típicas. Mueva los circuitos entre las fases para lograr el equilibrio.
Muchos inversores híbridos miden la corriente por fase y emitirán una alarma si el desequilibrio supera su umbral programado (normalmente una diferencia del 30-40%). El equilibrio de carga adecuado evita estas alarmas molestas y prolonga la vida útil de los componentes.
Error 5: Cable de tamaño insuficiente para futuras expansiones
Problema: Instalar un tamaño de cable mínimo para la carga actual y luego agregar circuitos más tarde que excedan la capacidad.
Revisión: Dimensione el cable para el 125% de la carga máxima anticipada, no la carga actual. La diferencia de costo entre 2 AWG y 1/0 AWG es menor en comparación con tirar de un cable nuevo más tarde. Las reglas de llenado de conductos (NEC Capítulo 9, Tabla 1) limitan la cantidad de conductores que puede agregar más tarde, por lo que el sobredimensionamiento inicial proporciona capacidad de expansión.
Documente sus cálculos de dimensionamiento de cables y guárdelos con la documentación del sistema. Los futuros técnicos deben conocer los límites de ampacidad al agregar cargas.
Para temas relacionados con ATS, explore las diferencias entre Interruptores de transferencia de clase PC vs. clase CB y aprenda sobre configuraciones de interruptores de transferencia automática de doble alimentación.
Preguntas Frecuentes
P: ¿Puedo usar un ATS de 3 polos con un inversor híbrido si desactivo el enlace N-G en el inversor?
R: No. Desactivar el enlace N-G del inversor mientras está en energía de la batería crea una condición de neutro flotante peligrosa. Sus RCD no funcionarán y los gabinetes de los equipos pueden desarrollar voltajes peligrosos durante las fallas a tierra. Un ATS de 4 polos gestiona correctamente la conmutación de neutro para que la fuente activa siempre proporcione el enlace N-G. No comprometa esto: la seguridad eléctrica requiere una conexión a tierra-neutro adecuada en la fuente activa.
P: ¿Qué sucede si la conexión a tierra-neutro es incorrecta?
R: Múltiples enlaces N-G simultáneos crean bucles de tierra que transportan corrientes circulantes. Estas corrientes hacen que los RCD se disparen de forma impredecible porque detectan un desequilibrio de corriente entre los conductores de fase y neutro. También puede experimentar interferencias electromagnéticas que afecten a las computadoras y las luces LED, voltajes fantasma entre el neutro y la tierra (normalmente de 1 a 5 V) y posibles riesgos de descarga eléctrica por el voltaje en los gabinetes de los equipos. En casos graves, una conexión incorrecta puede dañar los componentes electrónicos sensibles o crear riesgos de incendio debido al sobrecalentamiento de los conductores neutros.
P: ¿Cómo configuro el arranque del generador de 2 hilos?
R: Conecte dos cables desde los terminales de contacto seco “Gen Start” de su inversor a la entrada de arranque remoto de su generador (a menudo etiquetada como “Arranque de 2 hilos”). El contacto seco es simplemente un relé que se cierra cuando el SOC de la batería cae por debajo de su umbral programado. Instale un interruptor de derivación en serie si desea control manual. Programe el umbral de inicio del generador de su inversor (normalmente 20-30% SOC) y el umbral de parada del generador (normalmente 80-90% SOC). La mayoría de los generadores modernos con arranque eléctrico aceptan este simple cierre de contacto sin electrónica de control adicional. Para los generadores más antiguos, es posible que necesite un módulo de controlador de arranque automático que gestione el estrangulador, la duración del arranque y las secuencias de apagado.
P: ¿Qué clasificación de ATS necesito para mi sistema?
R: La clasificación de su ATS debe exceder su corriente de carga continua máxima en al menos un 25%. Por ejemplo, una carga continua de 100 A requiere un ATS mínimo de 125 A. Esto tiene en cuenta las corrientes de irrupción cuando arrancan los motores y compresores. También verifique que la clasificación de paso del inversor sea igual o superior a la clasificación del ATS; algunos inversores tienen clasificaciones de paso más bajas que sus clasificaciones de inversión. Verifique tanto las especificaciones del ATS como las del inversor. En caso de duda, sobredimensione ligeramente. La diferencia de costo entre los pasos de clasificación es pequeña en comparación con el gasto de reemplazar una unidad de tamaño insuficiente.
P: ¿Necesita mi generador su propio enlace N-G si estoy usando un ATS de 4 polos?
R: Sí, cuando el generador es la fuente activa (que alimenta las cargas), debe tener un enlace N-G. Con un ATS de 4 polos, la conmutación de neutro garantiza que solo un enlace esté activo a la vez. Cuando el ATS está en la energía de la red, el neutro de la red (conectado en el transformador de la empresa de servicios públicos o en la entrada de servicio) está activo. Cuando está en energía del inversor, el enlace N-G del inversor está activo. Cuando está en energía del generador, el enlace N-G del generador está activo. Muchos generadores portátiles vienen con el neutro flotante; deberá instalar el tornillo o puente de conexión a tierra según las instrucciones del fabricante para su uso como un sistema derivado por separado.
Conclusión: Hágalo bien la primera vez
Los sistemas de inversores híbridos con interruptores de transferencia automática proporcionan una sofisticada capacidad de energía de respaldo, pero solo cuando se diseñan e instalan correctamente. Los dos elementos críticos, el control inteligente de arranque de 2 hilos y la correcta conexión a tierra-neutro, separan las instalaciones de aficionados de los sistemas de grado profesional.
Usar un ATS de 4 polos no es un lujo ni una actualización opcional. Es la única forma que cumple con el código para evitar bucles de tierra al tiempo que garantiza referencias de tierra de seguridad adecuadas. El sistema de arranque del generador de contacto seco proporciona inteligencia que la simple detección de voltaje no puede igualar, gestionando automáticamente la transición entre la batería, el inversor y la energía del generador.
El esfuerzo de ingeniería adicional y la ligera prima de costo para estos componentes adecuados rinden dividendos en la confiabilidad del sistema, el cumplimiento del código y la satisfacción del cliente. Más importante aún, el cableado correcto previene los riesgos de seguridad que conllevan la conexión a tierra-neutro incorrecta y los bucles de tierra.
¿Listo para especificar los componentes correctos? Explore la línea completa de VIOX de interruptores de transferencia automática de 4 polos diseñados específicamente para aplicaciones de inversores híbridos. Nuestros interruptores con certificación UL 1008 incluyen contactos neutros superpuestos, retrasos de tiempo programables y monitoreo de voltaje/frecuencia: todo lo que necesita para una instalación profesional que pase la inspección la primera vez.
