PV DC Arc-Fault Protection: NEC 690.11 vs IEC 63027

Respuesta Rápida

La protección contra fallos de arco en CC fotovoltaica es una función de seguridad dedicada a detectar arcos peligrosos en circuitos fotovoltaicos. No es proporcionada automáticamente por un fusible, un interruptor automático miniatura (MCB) de CC, un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD), un seccionador o un dispositivo de detección de arco de CA residencial convencional.

Las dos referencias que se comparan con mayor frecuencia cumplen propósitos diferentes:

NEC 690.11 es un requisito del código de instalación de América del Norte. En las ediciones recientes del NEC, los sistemas fotovoltaicos con circuitos de CC que operan a 80 V CC o más entre conductores generalmente requieren protección contra fallos de arco fotovoltaico certificada, sujeto a la edición del NEC adoptada, sus excepciones, las enmiendas locales y la Autoridad con Jurisdicción (AHJ).
IEC 63027:2023 es una norma internacional de rendimiento y prueba de productos para equipos que detectan, y opcionalmente interrumpen, arcos de CC en circuitos fotovoltaicos de hasta 1500 V CC. Por sí misma, no exige que todos los países o todos los proyectos fotovoltaicos instalen dichos equipos.
UL 1699B es un estándar de producto norteamericano utilizado para equipos de protección contra fallos de arco en corriente continua (CC) fotovoltaica.

El punto central de ingeniería es:

Un arco en serie puede transportar menos corriente que la carga operativa normal. Por lo tanto, la protección contra sobrecorriente estándar puede permanecer cerrada mientras el arco continúa produciendo calor concentrado.

Puntos Clave

El NEC 690.11 indica a un diseñador cuándo una instalación requiere protección bajo un marco normativo NEC adoptado; la norma IEC 63027 indica a un fabricante o comprador cómo se clasifican y prueban los equipos de detección de arco fotovoltaico dentro de su alcance.
La norma IEC 63027 centra sus procedimientos de prueba en arcos en serie. Reconoce tanto los equipos de detección exclusiva como los equipos que combinan la detección con la interrupción.
Un inversor solar marcado como "AFCI" no debe aprobarse basándose únicamente en el acrónimo. Confirme su certificación o norma de ensayo, la cobertura del circuito protegido, el rango de tensión/corriente, el número de strings y canales, el método de interrupción, el firmware y el comportamiento de reconexión.
Abrir la entrada del inversor puede extinguir un arco en serie en la trayectoria de corriente monitorizada, pero no garantiza que se elimine cualquier posible arco en paralelo o relacionado con una falla a tierra. La arquitectura de protección debe coincidir con el tipo de falla.
El acoplamiento de los conectores, la calidad del crimpado, el par de apriete de los terminales, el soporte de los cables, la estanqueidad frente al agua y los registros de puesta en marcha siguen siendo esenciales. La electrónica de detección de fallas de arco no puede compensar una mala práctica de instalación fotovoltaica.

¿Qué es una falla de arco en CC fotovoltaica?

Un arco es una descarga eléctrica autosostenida a través de gas ionizado. En un sistema fotovoltaico, la luz solar mantiene los módulos energizados y la corriente continua no tiene un paso por cero natural como una forma de onda de CA. Una vez que un arco se vuelve estable, puede continuar calentando una pequeña área de un conector, conductor, terminal, caja de conexiones o módulo.

Los puntos de inicio comunes incluyen:

un conector que no está completamente insertado;
contactos provenientes de combinaciones de conectores no aprobadas;
un crimpado incorrecto o incompleto;
un terminal de caja combinadora o seccionador flojo;
un conductor fracturado por flexión, vibración o soporte de cable deficiente;
aislamiento dañado causado por abrasión, animales, exposición a rayos UV o trabajos de instalación;
humedad, contaminación o corrosión alrededor de una conexión;
una junta de soldadura, terminal de módulo, caja de conexiones o conexión de diodo de derivación defectuosos.

El sistema puede seguir produciendo energía mientras el defecto se deteriora. Esto convierte a la protección contra fallos de arco en un control de riesgo de incendio en lugar de un sustituto de la protección contra sobrecargas convencional.

Arco en serie vs. Arco en paralelo vs. Falla a tierra

Estos tipos de fallas están relacionados pero no son intercambiables.

Tipo de falla	Ruta actual	Origen típico	Por qué la protección convencional puede responder o no	Respuesta de diseño principal
Arco en serie	A través de una discontinuidad en la trayectoria prevista de la corriente	Conector flojo, hilo roto, crimpado deficiente, terminal suelto	La corriente de arco está limitada por la cadena y la carga; puede permanecer por debajo del umbral de disparo del fusible o disyuntor	Detección de arco en serie dedicada y un método de interrupción probado
Arco en paralelo	Entre conductores a diferentes potenciales	Ruptura del aislamiento, conductores positivo y negativo dañados, contaminación	La corriente puede ser alta, pero su magnitud depende de la topología del arreglo y de las rutas de fuente disponibles	Protección contra sobrecorriente, fallas de aislamiento/tierra, seccionamiento e interrupción específica de fallas
Falla a tierra	Desde un conductor activo hacia metal puesto a tierra o trayectoria a tierra	Cable dañado, entrada de agua, aislamiento pellizcado	La corriente de falla puede estar limitada o distribuida de formas que no activan un dispositivo de protección contra sobrecorriente (OCPD) convencional	Detección de falla a tierra, monitoreo de aislamiento, equipotencialidad y desconexión aplicable

La norma NEC 690.11 y el alcance principal de la prueba IEC 63027 se refieren a fallas causadas por una interrupción en la continuidad prevista del circuito de CC fotovoltaico: arcos en serie.

Este límite es importante. Investigaciones de Sandia han demostrado que los arcos en serie y en paralelo pueden producir firmas de alta frecuencia similares, sin embargo, la acción de interrupción correcta puede diferir. Abrir una trayectoria de corriente en serie extingue ese arco en serie. Un arco en paralelo puede permanecer energizado desde otras trayectorias del arreglo, y una respuesta inadecuada puede redirigir la corriente a través de la falla. Por lo tanto, un sistema no debe reclamar una protección contra arcos más amplia a menos que dicha funcionalidad sea evaluada específicamente.

Por qué un fusible fotovoltaico o un MCB de CC podría no extinguir un arco en serie

Los dispositivos de protección contra sobrecorriente operan cuando la corriente excede un umbral definido de tiempo-corriente. Un arco en serie añade impedancia a la trayectoria normal. En lugar de aumentar la corriente, a menudo la reduce.

Considere una cadena que transporta 9 A en operación normal. Si un conector dañado comienza a generar un arco en serie, la corriente podría permanecer cerca o por debajo del nivel operativo en lugar de elevarse por encima del umbral del fusible de cadena o del interruptor automático. No obstante, el pequeño espacio del arco puede generar suficiente temperatura local para carbonizar el aislamiento o incendiar material polimérico cercano.

Es por eso que los siguientes dispositivos no proporcionan automáticamente protección contra arcos en serie:

Dispositivo	Función principal	Por qué no es un detector de arco fotovoltaico
Fusible gPV	Protege los conductores y módulos fotovoltaicos contra condiciones de sobrecorriente definidas	Un arco en serie puede no crear una sobrecorriente suficiente
MCB o MCCB de CC	Abre el circuito ante sobrecargas y cortocircuitos dentro de su aplicación de CC nominal	La detección de sobrecorriente termomagnética o electrónica no identifica automáticamente la firma de un arco
SPD	Desvía la energía de sobretensiones transitorias	No analiza continuamente el ruido de la corriente de la cadena en busca de arcos en serie
Aislador DC	Proporciona conmutación o aislamiento dentro de su capacidad nominal declarada	Requiere una orden de operación y normalmente no detecta un arco
Detector de fallas a tierra	Identifica corriente no deseada a tierra o deterioro del aislamiento	Una discontinuidad en serie de conductor a conductor puede no producir corriente de fuga a tierra
AFDD/AFCI de CA	Detecta firmas de arco específicas en circuitos finales de CA	Los algoritmos y las normas de producto de CA residenciales no establecen el rendimiento de CC fotovoltaica

Estos dispositivos siguen siendo necesarios cuando el diseño los requiere. La protección contra fallos de arco es una capa coordinada adicional, no un reemplazo para Protección de circuitos de CC con clasificación fotovoltaica, fusibles, protección contra sobretensiones o aislamiento seguro.

Lo que requiere el NEC 690.11

NEC 690.11 se titula Protección de circuitos contra fallos de arco (corriente continua). Bajo la redacción utilizada en los ciclos recientes del NEC, los sistemas fotovoltaicos con circuitos de CC que operan a 80 V CC o más entre dos conductores cualesquiera requieren un interruptor de circuito por fallo de arco fotovoltaico listado o componentes del sistema listados que proporcionen una protección equivalente.

Se espera que el sistema protegido detecte e interrumpa los arcos causados por una pérdida de continuidad prevista en un conductor, conexión, módulo u otro componente fotovoltaico de CC.

NEC 690.11 es una norma de instalación

Su efecto legal depende de:

la edición del NEC adoptada por el estado, la ciudad, la empresa de servicios públicos u otra autoridad;
las enmiendas locales;
si el circuito de CC está sobre, dentro o asociado con un edificio según lo abordado por dicha edición;
si una excepción establecida se aplica a la ruta y la instalación exactas;
la certificación del equipo y las instrucciones de instalación;
la aceptación del diseño presentado por la AHJ (autoridad competente).

El lenguaje reciente del código incluye excepciones para circuitos fotovoltaicos específicos fuera o asociados con condiciones particulares de edificios cuando los conductores se instalan en métodos de cableado metálico calificados o bajo tierra. La redacción ha cambiado a lo largo de los ciclos del código. No copie una excepción de una nota de dibujo antigua en un proyecto nuevo sin verificar la edición adoptada localmente.

Las estaciones de suministro eléctrico fotovoltaico a gran escala también pueden estar regidas por disposiciones adicionales del Artículo 691 y requisitos específicos del proyecto para la mitigación de incendios. "Montado en suelo" por sí solo no es información suficiente para determinar el cumplimiento.

NEC 690.11 no es la norma de desconexión rápida

NEC 690.11 y NEC 690.12 abordan peligros diferentes:

Protección contra fallos de arco detecta arcos de discontinuidad peligrosos e inicia la interrupción.
Desconexión rápida controla la tensión de los conductores alrededor de los arreglos en edificios para reducir la exposición a descargas eléctricas del personal de respuesta.

Un producto puede participar en ambas funciones, pero el cumplimiento de una sección no demuestra automáticamente el cumplimiento de la otra.

Qué cubre realmente la norma IEC 63027:2023

IEC 63027:2023, Sistemas de energía fotovoltaica: detección e interrupción de arcos de CC, se aplica a equipos utilizados para detectar y, opcionalmente, interrumpir arcos de CC en circuitos de sistemas fotovoltaicos.

Su alcance publicado establece tres límites importantes:

Proporciona procedimientos de prueba para la detección arcos en serie en circuitos fotovoltaicos.
Aborda la respuesta de los equipos utilizados para interrumpir dichos arcos.
Cubre equipos conectados a sistemas fotovoltaicos con una tensión máxima de circuito de fuente fotovoltaica que no exceda 1500 V CC.

Es una norma de producto, no un mandato de instalación universal. Las normas nacionales de cableado, los códigos de edificación, las especificaciones de licitación, los requisitos de las aseguradoras o las autoridades locales deciden si se debe instalar protección contra fallos de arco y dónde.

AFD, AFI y AFPE

La terminología de la IEC separa las funciones de detección y de interrupción:

Plazo	Significado	Función
AFD	Detector de fallos de arco	Detecta un arco y genera la indicación o el comando correspondiente
AFI	Interruptor de fallos de arco	Recibe una orden e interrumpe la trayectoria de la corriente de arco
AFPE	Equipo de protección contra fallos de arco	Combina la detección y la interrupción del arco como una función de protección completa
AFS	Sensor de fallo de arco	Elemento o canal de detección asociado a la arquitectura de detección

Esta distinción evita un error de compra común: un El AFD puede detectar un arco sin interrumpirlo de forma independiente. Si el producto es solo de detección, el proyecto debe identificar el AFI compatible, el enlace de comunicación, el comportamiento a prueba de fallos y el sistema completo verificado.

La clasificación y la cobertura son importantes

La clasificación IEC 63027 tiene como objetivo describir las características prácticas de instalación, incluyendo:

cobertura de protección dentro del sistema fotovoltaico;
implementación integrada, autónoma o distribuida;
funcionalidad de solo detección frente a detección e interrupción;
máximo de strings y entradas monitoreadas;
número y asignación de canales de detección o sensores;
método de reconexión tras la operación.

Dos inversores pueden anunciar ambos "detección de arco IEC 63027" mientras cubren diferentes números de cadenas, diferentes secciones de conductor o diferentes funciones de interrupción. Obtenga la clasificación y la evidencia de prueba para el modelo y firmware exactos en lugar de aprobar un folleto a nivel de familia.

NEC 690.11 frente a IEC 63027 frente a UL 1699B

Elemento	NEC 690.11	UL 1699B	IEC 63027:2023
Función del documento	Requisito del código de instalación eléctrica	Norma de seguridad de productos de Norteamérica	Norma internacional de rendimiento y pruebas de productos
Uso principal	Determina cuándo se requiere protección contra fallos de arco de CC fotovoltaicos listada en una jurisdicción que adopta el NEC	Apoya la evaluación/listado de equipos de protección de circuitos contra fallos de arco de CC fotovoltaicos	Clasifica y prueba equipos de detección y, opcionalmente, de interrupción de arco de CC fotovoltaicos
Efecto legal	Se aplica cuando es adoptado, interpretado por la autoridad competente (AHJ)	Relevante a través de listado, especificación y aceptación de código	Se vuelve contractualmente o legalmente relevante cuando es adoptado por un mercado, norma de instalación o especificación de proyecto
Límite de tensión	Las ediciones recientes utilizan 80 V CC o más entre conductores, sujeto a la edición y excepciones	Utilice el alcance y las clasificaciones listadas del producto	Equipos conectados a circuitos de fuente fotovoltaica de hasta 1500 V CC
Enfoque principal de fallas	Arco en serie causado por la falla de la continuidad prevista	Protección contra fallas de arco de CC fotovoltaico dentro del alcance de la norma	Procedimientos de prueba para la detección de arco en serie y respuesta de interrupción
Interrupción	Requerido como parte del resultado de protección	Evaluado como parte de la función de protección listada	Opcional en el alcance del equipo: el AFD solo puede detectar; el AFPE incluye la interrupción
Evidencia del proyecto	Código adoptado, planos, equipos listados, instrucciones, aceptación de la AHJ	Registro de listado/certificación y marcas del modelo	Clasificación, certificado/evidencia de prueba, valores nominales, firmware y limitaciones de instalación

UL Solutions identifica a UL 1699B como la norma para la protección contra fallos de arco en CC fotovoltaica. Por lo tanto, una declaración de "cumple con NEC 690.11" debe estar respaldada por el listado correspondiente o por componentes del sistema equivalentes listados, no solo por un algoritmo interno de detección de arco.

IEC 63027 no es IEC 62606

La terminología similar puede confundir a los compradores:

IEC 62606 aborda los dispositivos de detección de fallos de arco (AFDD) para circuitos de CA domésticos y similares dentro de su alcance.
IEC 63027 aborda los equipos de detección e interrupción de arco de CC para sistemas fotovoltaicos.

Un AFDD de CA residencial probado según la norma IEC 62606 no es automáticamente adecuado para una cadena fotovoltaica de 1000 V o 1500 V. La forma de onda, el comportamiento de la fuente, el ruido de conmutación, el sistema de aislamiento, las condiciones ambientales y el problema de interrupción son diferentes.

Para la categoría de dispositivos de circuitos finales de CA, consulte la guía independiente de VIOX sobre Protección AFDD según IEC 62606.

Dónde se puede ubicar la protección contra fallos de arco fotovoltaico

La ubicación correcta depende de la cobertura de protección probada, la topología del arreglo, el número de cadenas y el método de interrupción.

Protección integrada en el inversor

El detector analiza una o más entradas de CC, y el inversor o el equipo de conmutación asociado interrumpe la trayectoria de la corriente tras la detección.

Ventajas

menos componentes externos;
acceso a datos de MPPT y corriente;
puede disponer de registro de eventos y diagnóstico remoto;
común en diseños de inversores de cadena.

Preguntas por resolver

¿Cuántas cadenas (strings) se pueden conectar a cada entrada monitorizada?
¿Cada cadena se monitoriza de forma independiente o se combinan varias antes de llegar a un sensor?
¿La apertura de la entrada del inversor desenergiza toda la sección protegida?
¿La función depende de una versión de firmware o configuración específica?
¿Qué sección de cable entre el campo fotovoltaico, la caja combinadora y el inversor está dentro de la cobertura probada?

Protección a nivel de caja combinadora o de cadena (string)

La detección más cercana al campo fotovoltaico puede mejorar la localización de fallos y reducir el número de cadenas representadas por un canal de detección. El AFD o AFPE puede integrarse en un caja combinadora fotovoltaica o instalado como equipo de cadena dedicado.

Esta arquitectura debe tener en cuenta:

el número de cadenas en paralelo;
la corriente que fluye desde las cadenas en buen estado hacia una falla;
la asignación de sensores y la independencia de canales;
la tensión de interrupción de CC y la polaridad;
la temperatura ambiental y la protección de la envolvente;
el fallo de las comunicaciones y de la alimentación auxiliar;
coordinación con fusibles de cadena, seccionadores y controles del inversor.

Una caja combinadora estándar no se convierte en un AFPE simplemente porque contenga fusibles, un SPD y un interruptor de CC.

Protección a nivel de módulo o distribuida

Los sensores o interruptores distribuidos pueden reducir la zona protegida y mejorar la localización. También aumentan el número de componentes, la exposición en la cubierta, la complejidad de las comunicaciones y las consideraciones de reemplazo.

El proyecto debe verificar qué sucede cuando:

un dispositivo de módulo pierde energía o comunicaciones;
solo una parte de una cadena se abre;
el controlador central no está disponible;
las versiones de firmware difieren entre dispositivos;
una falla en paralelo permanece energizada desde cadenas adyacentes.

Coordinación de AFCI con fusibles, interruptores, SPD y seccionadores

Un diseño completo de protección de CC fotovoltaica asigna una función a cada capa de protección.

Capa de protección	Detecta o controla	Cuestión de coordinación
Fusible de cadena	Corriente inversa y condiciones de sobrecorriente definidas	¿Su capacidad nominal coordina con la capacidad nominal del fusible en serie máximo del módulo y la corriente de cadena en paralelo?
disyuntor de CC	Protección contra sobrecargas/cortocircuitos y conmutación según lo declarado	¿Está clasificado para tensión CC fotovoltaica, polaridad, corriente de falla y ciclo de tiempo-corriente?
SPD	Sobretensiones inducidas por rayos y de conmutación	¿Es el SPD adecuado para la arquitectura de tensión fotovoltaica y la disposición de puesta a tierra?
Aislador DC	Conmutación/aislamiento manual o comandado	¿Puede interrumpir la carga de CC declarada y está incluido en la ruta de interrupción del AFPE?
Monitoreo de falla a tierra/aislamiento	Fugas o deterioro del aislamiento	¿Qué fallos permanecen sin detectar en una matriz sin conexión a tierra o con conexión a tierra funcional?
AFD/AFPE	Firma de arco en serie y respuesta de interrupción probada	¿Qué sección del circuito, número de strings, rango operativo y escenarios de falla están cubiertos?

Un AFPE puede comandar un inversor, contactor, interruptor de estado sólido o Dispositivo de aislamiento de CC con clasificación fotovoltaica para interrumpir la trayectoria de corriente en serie. El dispositivo de ejecución debe ser parte de la arquitectura evaluada. Agregar un accesorio de disparo en derivación (shunt-trip) a un interruptor de CC no relacionado no establece por sí mismo el cumplimiento de las normas IEC 63027 o UL 1699B.

Cómo los conectores y terminaciones fotovoltaicas crean arcos en serie

Los conectores fotovoltaicos son puntos de preocupación frecuentes porque combinan una interfaz de contacto pequeña con ciclos de temperatura exterior, humedad, movimiento del cable y una larga vida útil.

Interconexión de marcas de conectores diferentes

Los productos descritos como "compatibles con MC4" no están necesariamente calificados como un par de conectores. La geometría del contacto, el recubrimiento, la fuerza del resorte, la compresión del sello, las tolerancias, las dimensiones del prensaestopas y las herramientas de montaje pueden diferir. Utilice las combinaciones de conectores permitidas por la documentación del módulo, del conector y del proyecto.

Crimpado incorrecto

El uso de matrices incorrectas, herramientas desgastadas, una longitud de pelado incorrecta, un tamaño de cable no admitido o un conductor no insertado completamente puede dejar una unión de alta resistencia. Una prueba de tracción por sí sola no demuestra una baja resistencia eléctrica, mientras que una prueba eléctrica por sí sola no demuestra la retención mecánica. Siga el proceso completo de montaje e inspección del fabricante del conector.

Terminales flojos y cables dañados

Los terminales de los combinadores, portafusibles, interruptores de CC y entradas de inversores pueden desarrollar conexiones débiles cuando la preparación del conductor, el par de apriete o el alivio de tensión son incorrectos. La abrasión del cable debajo de los módulos puede crear tanto discontinuidades en serie como fallas de aislamiento.

Por lo tanto, una buena prevención de fallas por arco comienza antes de la electrónica:

utilice combinaciones de conectores documentadas;
utilice herramientas de crimpado calibradas y especificadas;
siga los valores de par de apriete de los terminales indicados en el componente;
mantenga los cables alejados de bordes afilados y agua estancada;
mantenga el radio de curvatura y el alivio de tensión;
registre los detalles de instalación de las cadenas y los conectores;
inspeccione las modificaciones y los conectores de repuesto con el mismo rigor que la instalación original.

Puesta en servicio de la protección contra fallos de arco en sistemas fotovoltaicos

La puesta en servicio debe verificar tanto la función de protección como el contexto de la instalación sin generar un arco eléctrico incontrolado.

Registro:

números de modelo del inversor, AFD, AFI y AFPE;
clasificación de listado o IEC y referencia del certificado;
firmware y ajustes de protección habilitados;
tensión máxima corregida de circuito abierto de la cadena;
rango de corriente operativa y número de cadenas por entrada;
mapeo de sensores/canales;
secciones del conductor de protección;
dispositivo de interrupción y trayectoria de control;
alarma, registro de eventos, comunicaciones y comportamiento de reinicio;
familias de conectores, herramientas de crimpado, registros de par de apriete y resultados de inspección.

Utilice únicamente el método de prueba funcional o de puesta en marcha aprobado por el fabricante. No cree un arco de CC bajo tensión improvisado para comprobar el funcionamiento. Las pruebas de resistencia de aislamiento y continuidad también deben seguir las instrucciones del inversor, optimizador, SPD y AFPE para que la tensión de prueba no se aplique a través de componentes electrónicos conectados que no puedan tolerarla.

Solución de problemas de disparos de AFCI solar

Un disparo por arco eléctrico debe tratarse como un defecto de cableado potencialmente real hasta que la investigación demuestre lo contrario. El reinicio repetido sin inspección puede volver a energizar una conexión dañada.

Comience con pruebas, no con una configuración desactivada

El personal cualificado debe revisar:

el código de evento exacto y la marca de tiempo;
la entrada MPPT, string, canal o sensor afectado;
la tensión y corriente de CC antes de la operación;
las condiciones meteorológicas y de irradiancia;
los eventos de conmutación del inversor, de la red o de comunicación;
el mantenimiento reciente, reemplazo de módulos o trabajos en cables;
el historial de la misma falla desplazándose entre canales o permaneciendo en un mismo string.

A continuación, siga el proceso de aislamiento y diagnóstico del fabricante del equipo. Inspeccione conectores, terminales crimpados, bornes, el tendido de cables, la entrada de agua, puntos de abrasión, componentes de la caja combinadora y seccionadores de CC. La ausencia de quemaduras visibles no garantiza que no se haya producido un arco intermitente.

Fuentes de funcionamiento no deseado

Los algoritmos de detección deben distinguir el ruido de arco del comportamiento normal de alta frecuencia. Las condiciones difíciles pueden incluir:

espectros de conmutación del inversor;
transiciones operativas del MPPT;
tendidos largos de cables de CC y acoplamiento entre strings adyacentes;
convertidores CC/CC o electrónica de potencia a nivel de módulo;
interferencia electromagnética externa;
conectores inestables que generan ruido intermitente real antes de presentar daños visibles;
asignación incorrecta de sensores o configuración de strings no admitida;
firmware desactualizado o incompatible.

La acción correctiva no consiste en reducir automáticamente la sensibilidad o desactivar el AFCI. Primero elimine los defectos físicos, verifique la configuración del arreglo admitida y aplique únicamente el firmware y los ajustes aprobados por el fabricante.

Lista de verificación para la adquisición de AFCI y AFPE fotovoltaicos

Pregunta del comprador	Evidencia a solicitar
¿Qué requisito del mercado se está cumpliendo?	Cláusula y listado NEC adoptados, clasificación/evidencia de prueba IEC 63027 o requisito de instalación local designado
¿Es el producto un AFD o un AFPE completo?	Diagrama de bloques funcional que identifique el detector, el interruptor, la ruta de comunicación y la alimentación auxiliar
¿Qué sección del circuito está protegida?	Diagrama de cobertura desde los módulos hasta las entradas del combinador y del inversor
¿Cuáles son los límites eléctricos?	Tensión fotovoltaica máxima, rango de Voc, rango de Vmpp, Isc, Impp, polaridad y reducción de potencia por condiciones ambientales (derating)
¿Cuántas cadenas (strings) y entradas son compatibles?	Máximo de strings por entrada, número de entradas por sensor y número de canales independientes
¿Cómo se interrumpe el arco?	Tipo de AFI, capacidad de interrupción en CC, ruta de comando y comportamiento en estado de fallo
¿Qué tipo de fallo se prueba?	Alcance de la prueba de arco en serie, además de cualquier funcionalidad de arco en paralelo o fallo a tierra evaluada por separado
¿Cómo se controla la reconexión?	Reglas manuales/automáticas, comportamiento de bloqueo, requisitos de inspección y retención de eventos
¿El firmware afecta al cumplimiento normativo?	Versión de firmware certificada, política de control de cambios, procedimiento de actualización y restricciones de configuración
¿Cómo se gestionan los eventos molestos o falsas alarmas?	Pruebas de compatibilidad electromagnética (EMC), topología admitida, registros de diagnóstico, procedimiento de servicio y soporte técnico
¿Qué certificaciones son válidas?	Número de certificado, organismo emisor, modelo exacto, sitio de fabricación si es relevante y estado actual
¿Cómo se realizará la puesta en marcha del sistema?	Procedimiento de prueba aprobado, registros, alarmas, comunicaciones e instrucciones de mantenimiento

Evite especificaciones que solo indiquen "el inversor debe incluir AFCI". Esa frase no identifica la norma, la zona protegida, el número de cadenas monitoreadas, la función de interrupción ni la evidencia de aceptación.

Errores de especificación comunes

Tratar la norma NEC 690.11 y la IEC 63027 como documentos equivalentes

Una es una disposición de código de instalación; la otra es una norma de rendimiento y prueba de producto. Un proyecto puede hacer referencia a ambas, pero responden a preguntas diferentes.

Asumir que la detección siempre incluye la interrupción

La norma IEC 63027 permite equipos de solo detección dentro de su alcance. Confirme si el sistema suministrado es un AFD o un AFPE completo.

Contar solo las entradas de CC del inversor

El número de entradas físicas no demuestra el número de sensores de arco independientes o cadenas monitoreadas. Obtenga la clasificación y el mapa de canales.

Usar un interruptor de CC estándar como “AFCI solar”

Un interruptor de CC solo puede ejecutar un comando de disparo si es adecuado para esa función y está integrado en un sistema evaluado. Su elemento de sobrecorriente ordinario no detecta automáticamente un arco en serie.

Desactivación de la protección tras disparos repetidos

Un conector intermitente o un defecto en el cable pueden producir señales similares a un arco antes de que el daño por calor sea evidente. Investigue el circuito y la configuración soportada antes de cambiar los ajustes de protección.

Confundir el fallo de arco con el arco eléctrico (arc flash)

La protección contra fallos de arco en sistemas fotovoltaicos tiene como objetivo detectar arcos sostenidos no deseados que pueden provocar incendios. El análisis de arco eléctrico aborda la energía térmica incidente y la exposición del trabajador durante fallos de alta energía. Están relacionados con la física de los arcos, pero no son el mismo estudio ni la misma función de protección.

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Exige la norma IEC 63027 el uso de AFCI en todas las instalaciones solares?

No. La norma IEC 63027 es una norma de ensayo y rendimiento de producto. Los requisitos de instalación provienen de las normas nacionales, códigos locales, especificaciones de proyecto, aseguradoras o autoridades competentes (AHJ).

¿Es un AFDD según IEC 62606 adecuado para una cadena (string) de CC fotovoltaica?

No basándose únicamente en la norma IEC 62606. Dicha norma aborda aplicaciones de AFDD en CA dentro de su alcance. Los equipos fotovoltaicos de CC requieren una evaluación adecuada de tensión, circuito de fuente, detección, interrupción y entorno, como la evidencia pertinente de la norma IEC 63027.

¿Se aplica el NEC 690.11 a todos los sistemas fotovoltaicos montados en suelo?

No necesariamente. La aplicabilidad depende de la edición del NEC adoptada, la tensión del circuito, la relación con los edificios, el método de cableado, cualquier excepción de los artículos 690 o 691, las enmiendas locales y la interpretación de la AHJ. Analice el proyecto específico en lugar de confiar en la etiqueta "montaje en suelo"."

¿Puede un AFCI integrado en el inversor proteger cadenas conectadas a través de una caja combinadora?

Solo dentro de su configuración evaluada. Confirme el número máximo de cadenas en paralelo, la asignación de sensores, la longitud y zona de los conductores protegidos, la disposición del combinador y la ruta de interrupción. Combinar más cadenas de las permitidas por el límite probado puede alterar tanto la intensidad de la señal de arco como las rutas de corriente de falla.

¿Reemplaza un fusible fotovoltaico o un MCB de CC a un AFCI solar?

No. Esos dispositivos protegen contra condiciones de sobrecorriente específicas. Un arco en serie puede permanecer por debajo de su umbral de operación, por lo que aún puede requerirse una detección de arco dedicada.

¿Cuál es la diferencia entre AFCI solar y AFPE?

AFCI solar es la terminología común en Norteamérica para la interrupción de fallas de arco fotovoltaico. AFPE es la terminología de la IEC para equipos que combinan la detección e interrupción de fallas de arco. Verifique siempre la norma aplicable y la función en lugar de tratar las siglas como universalmente intercambiables.

¿Necesitan los sistemas de microinversores protección según NEC 690.11?

Muchas arquitecturas de microinversores mantienen los circuitos de CC de los módulos individuales por debajo del umbral de tensión del NEC, pero la respuesta depende de la tensión real del circuito y del código adoptado. Confirme la arquitectura del equipo y los requisitos de la AHJ.

¿Se puede restablecer un disparo de AFCI de forma remota?

Solo si el producto, la norma/certificación aplicable, las reglas de instalación y el procedimiento operativo lo permiten. Un restablecimiento remoto no debe omitir una inspección obligatoria ni volver a energizar repetidamente una conexión que se sospeche esté dañada. Verifique el método de reconexión declarado y el historial de eventos.

Regla de ingeniería final

La protección contra fallos de arco en CC fotovoltaica debe especificarse como una función del sistema, no como una característica de tres letras en el folleto de un inversor.

Para proyectos NEC, confirme la versión adoptada de NEC 690.11, el límite de circuito de 80 V, cualquier excepción válida, la certificación del equipo, el recorrido de los conductores y la aceptación de la AHJ. Para proyectos IEC, confirme si el equipo es un AFD o AFPE, su clasificación según IEC 63027, rango de voltaje/corriente, strings y canales monitoreados, zona protegida, método de interrupción, firmware y comportamiento de reconexión.

Luego, coordine esa función con fusibles fotovoltaicos, interruptores de CC, SPD, seccionadores, protección contra fallas a tierra, conectores, tendido de cables y registros de puesta en marcha. Un fusible, un MCB de CC, un SPD o un seccionador siguen siendo valiosos, pero ninguno debe presentarse como protección dedicada contra arcos en serie fotovoltaicos a menos que el sistema completo haya sido evaluado para esa función.