Si está diseñando un panel solar, conoce la regla de oro de la ingeniería eléctrica: Los cables deben estar protegidos por fusibles o interruttori.
Entonces, cuando profundice en la Sección 690.9 del Código Eléctrico Nacional (NEC), podría encontrarse con una cláusula que lo detenga en seco. Sugiere que si tiene dos cadenas de paneles solares conectados en paralelo, usted no necesita instalar fusibles.
Esto se siente mal. Se siente como un error tipográfico. ¿Cómo es posible que una fuente de energía no requiera protección?
Bienvenido a la “Paradoja del fusible”.”
Esta regla existe no porque el NEC sea flexible en materia de seguridad, sino porque la física de un panel solar es fundamentalmente diferente a la de una batería o la red eléctrica. Comprender esta paradoja es la clave para distinguir a un instalador de “código mínimo” de un verdadero ingeniero solar.
La física: “¿Quién está atacando a quién?”
Para comprender por qué no necesita un fusible, primero debe comprender contra qué está protegiendo realmente un fusible en un sistema fotovoltaico.
En un circuito doméstico estándar, el fusible protege el cable de la fuente (la red eléctrica). Si cortocircuita un cable, la red vierte corriente infinita hasta que el cable se derrite.
Los paneles solares son diferentes. Son “Fuentes de corriente limitada”.”
Si tiene un panel solar de 10 A y cortocircuita sus cables positivo y negativo, no explotará. Simplemente producirá... alrededor de 10-11 amperios (su corriente de cortocircuito o Isc). Físicamente no puede producir más corriente de la que permite el sol.
Por lo tanto, un panel solar no puede quemarse.
Entonces, ¿por qué fusionamos los paneles fotovoltaicos? No estamos protegiendo el panel de sí mismo. Lo estamos protegiendo de sus vecinos.
El peligro es Corriente de retroalimentación. Si una cadena falla (por ejemplo, un cortocircuito dentro de un módulo), las altri cadenas paralelas verterán su energía hacia atrás en la cadena rota.
Las matemáticas: la exención de “2 cadenas”
Ejecutemos las matemáticas que permiten que exista la “Paradoja del fusible”.
Las variables:
- Isc del panel (corriente de cortocircuito): 10 amperios (la potencia de ataque).
- Clasificación máxima del fusible en serie: 15 amperios (la potencia de defensa). Esto está impreso en la parte posterior de cada panel solar. Le indica cuánta corriente inversa puede soportar el panel antes de que se incendie.
Escenario A: 2 cadenas en paralelo (el “punto muerto”)
Tiene la cadena 1 y la cadena 2 conectadas en paralelo.
- La falla: La cadena 1 desarrolla un cortocircuito.
- El ataque: La cadena 2 fluye hacia atrás hacia la cadena 1.
- Cálculo actual: La única fuente de corriente es la cadena 2. Entonces, la fuerza de ataque es 10 amperios.
- Il Risultato: El ataque de 10 A es menor que el límite de 15 A (clasificación máxima del fusible en serie) de la cadena 1.
El panel puede soportar el calor. El cable puede soportar el calor. No se produce ningún incendio.
Verdetto: NEC 690.9 dice No se requiere fusible.
Escenario B: 3 cadenas en paralelo (la “emboscada”)
Ahora, agrega una tercera cadena.
- La falla: La cadena 1 desarrolla un cortocircuito.
- El ataque: Cadena 2 (10A) Y La cadena 3 (10A) fluye hacia atrás hacia la cadena 1.
- Cálculo actual: 10A + 10A = 20 Ampere.
- Il Risultato: El ataque de 20 A es mayor que el límite de 15 A de la cadena 1.
La cadena 1 ahora está abrumada. Se sobrecalienta. Se derrite. El techo se incendia.
Verdetto: NEC 690.9 dice Los fusibles son OBLIGATORIOS en cada cadena.
Más allá del código: por qué debería fusionar de todos modos
Entonces, si tiene un sistema de 2 cadenas, el código dice que puede ahorrar dinero y omitir la fusión de la caja combinadora.
Pero pregúntale a cualquier técnico de servicio veterano y te dirá: “Instala los fusibles de todos modos”.”
Aquí está el por qué el “Mínimo del Código” no es la “Mejor Práctica”.”
1. La pesadilla de la “desconexión en caliente”
El cumplimiento del código es excelente hasta que tienes que arreglar algo.
Si te saltas el portafusibles (que normalmente actúa como interruptor de desconexión), tus cadenas están cableadas entre sí (a menudo con conectores en Y).
Si necesitas solucionar problemas de la cadena 1, tienes que desenchufar los conectores MC4. Si el sol brilla, ese circuito está bajo carga. Tirar de un conector MC4 bajo carga crea un Arco de CC—una llama de plasma que puede derretir los contactos del conector y quemarte las manos.
Un VIOX PV Portafusibile te ofrece una forma segura y a prueba de contacto de “apagar” una cadena antes de trabajar en ella. Abres el portador, el circuito se interrumpe dentro de una cámara contenida y estás seguro.
2. El factor de “preparación para el futuro”
Los sistemas solares crecen. Podrías empezar con 2 cadenas hoy. Tres años después, podrías querer añadir una tercera cadena para cargar un VE.
Si cableaste tu sistema de 2 cadenas sin fusibles (porque “el Código decía que no los necesitaba”), añadir esa tercera cadena de repente hace que toda tu matriz existente sea ilegal y peligrosa. Tienes que arrancar el cableado y empezar de nuevo.
Si instalaste un Scatola combinatore VIOX con portafusibles desde el primer día, añadir una cadena es conectar y usar. Ya estás protegido.
Resumen: No seas más listo que tu seguridad
La “Paradoja del fusible” es una divertida curiosidad de ingeniería, pero es una mala filosofía de diseño.
Si bien la física de un sistema de 2 cadenas podría salvarte de un incendio, omitir los fusibles te roba el control, la seguridad y la capacidad de expansión.
- N ≤ 2 cadenas: Los fusibles son opcionales (pero se recomiendan para el aislamiento).
- N ≥ 3 cadenas: Los fusibles son obligatorios (para la protección contra incendios).
No construyas solo para la inspección; construye para los 20 años de funcionamiento que siguen.
La Precisione Tecnica Nota
- Standard:
- NEC 690.9 (Protección contra sobrecorriente): Define los requisitos para proteger los circuitos de origen fotovoltaico.
- Excepción: No se requieren fusibles si las corrientes de cortocircuito de todas las altri fuentes no exceden la capacidad de conducción de los conductores o la clasificación máxima de fusibles en serie del módulo.
- Formula: La regla general para requerir fusibles es:
(N - 1) x Isc > Clasificación máxima de fusibles en serie.- Dónde N es el número de cadenas paralelas.
- Isc es la corriente de cortocircuito del panel (ajustada por los factores de seguridad de temperatura/irradiancia, generalmente 1,25).
- Soluciones VIOX: VIOX fabrica fusibles gPV de 10x38 mm diseñados específicamente para interrumpir las fallas de baja sobrecorriente comunes en las matrices solares de CC, que los fusibles de CA estándar pueden no eliminar.
