Los paneles fotovoltaicos pueden ser una de las partes más peligrosas de un sistema de energía solar. Cuando se conectan en serie, el voltaje puede aumentar entre 100V y 500V DC, lo cual es lo suficientemente alto como para ser instantáneamente fatal.
Para proteger tanto su equipo como su seguridad personal, es esencial instalar medidas de seguridad adecuadas. Entre ellas, un interruptor automático de corriente continua (DC) correctamente dimensionado juega un papel clave en la prevención de sobrecorrientes, fallos de arco y riesgos de incendio. Esta guía explica cómo elegir, dimensionar y posicionar el interruptor adecuado para paneles solares para garantizar una operación segura y conforme del sistema.
¿Necesita un interruptor automático para el circuito del panel solar?
Sí, un interruptor automático de CC es necesario en cualquier instalación fotovoltaica. Desconecta el circuito automática o manualmente y puede reiniciarse después de dispararse. Protege el sistema contra sobrecorrientes y asegura una operación segura.
Comparado con un aislador solar o interruptor de desconexión, un interruptor automático de CC hace más que solo aislar partes del circuito. Está diseñado específicamente para CC de alto voltaje, con capacidades integradas de extinción de arco. Esto es crítico porque la corriente de CC no cruza cero como la CA, lo que hace que sea más difícil de interrumpir. Sin una supresión adecuada del arco, conmutar CC bajo carga puede causar arcos peligrosos, que pueden dañar componentes o provocar incendios.
Un aislador solar funciona más como un interruptor manual de cuchilla de seguridad. Permite una desconexión segura para mantenimiento o emergencias pero carece de protección contra sobrecorriente o interrupción de arco. No debe operarse bajo carga. La mayoría de los países requieren aisladores, pero si su inversor tiene un desconectador interno certificado, puede que no necesite uno externo.
Nota:
Después de arrancar el sistema fotovoltaico, primero verifique que las conexiones del aislador de CC y del interruptor automático sean correctas antes de cerrar el circuito de entrada fotovoltaico. Una vez confirmado, cierre primero el aislador de CC, seguido por el interruptor automático de CC.
Para desconectar el circuito fotovoltaico, siga el orden inverso: abra primero el interruptor automático de CC, luego el aislador de CC.
Para una demostración visual paso a paso, asegúrese de ver el video completo.
Aunque los fusibles proporcionan una protección básica y de una sola vez contra sobrecorrientes, generalmente se recomiendan porque los interruptores automáticos de CC a menudo tienen un retraso antes de dispararse durante condiciones de sobrecorriente. Este retraso puede permitir que fluya una corriente potencialmente dañina por más tiempo del deseado. Los fusibles actúan rápidamente y pueden proteger componentes sensibles interrumpiendo las corrientes de falla más rápido que el interruptor solo.
Cómo calcular el interruptor de CC para un circuito solar fotovoltaico
Las especificaciones del interruptor automático suelen ser especificadas por los fabricantes de controladores de carga solar o inversores híbridos. Seguir estas recomendaciones suele ser el enfoque más sencillo y confiable, a menos que el fabricante no proporcione una clasificación particular.
El dimensionamiento adecuado del interruptor automático de CC ayuda a prevenir disparos molestos y garantiza una protección segura contra sobrecorrientes. El método de cálculo es similar al utilizado para el dimensionamiento de fusibles para paneles solares, y según el Código Eléctrico Nacional (NEC), el tamaño del interruptor debe determinarse por:
Tamaño del disyuntor = 1.56 × Isc (corriente de cortocircuito)
Por ejemplo, si usa cuatro paneles solares de 100W en serie, cada uno con un Isc de 5.45A.
Cuando se conectan en serie, la corriente de la cadena permanece en 5.45A. En este caso, seleccionaría un disyuntor clasificado alrededor de 10A para este sistema solar de 400W, redondeando al tamaño estándar más cercano.
Qué tipo de disyuntor se usa en un sistema solar
El tipo de disyuntor usado en un sistema solar depende de su ubicación y propósito. En el lado de CC, es crítico usar un disyuntor de CC, nunca sustituir por un disyuntor de CA. Los disyuntores de CC están diseñados específicamente con mecanismos de extinción de arco para interrumpir de forma segura la corriente continua, que no cruza cero como la CA y puede formar arcos peligrosos y persistentes cuando se desconecta bajo carga. Esta característica de seguridad hace que los disyuntores de CC sean esenciales para todos los sistemas fotovoltaicos de alto voltaje.
Al elegir un disyuntor, los factores clave a considerar incluyen:
1. Tipos de disyuntores
Hay dos tipos principales de disyuntores usados en instalaciones solares:
- DC MCB (Disyuntor en miniatura): Comúnmente usado en sistemas solares residenciales pequeños. Estos se montan en riel DIN y proporcionan protección básica contra sobrecorriente en recintos compactos.
- DC MCCB (Disyuntor en caja moldeada): Adecuado para sistemas más grandes o instalaciones comerciales. Ofrecen mayores clasificaciones de corriente, mejor protección térmica y ajustes de disparo ajustables.
2. Configuración de polos
Los disyuntores de CC también varían según la configuración de polos. Generalmente, se recomienda usar un disyuntor de CC de 2 polos para desconectar tanto las líneas positiva como negativa de cada cadena de paneles solares. Siempre consulte la documentación del equipo y los códigos eléctricos aplicables para confirmar los requisitos.
3. Dirección de la corriente
Siempre verifique las marcas y especificaciones para asegurar la dirección correcta de instalación. Los disyuntores de CC son polarizados, lo que significa que tienen un terminal positivo y uno negativo definidos. Un cableado incorrecto puede deshabilitar la capacidad de supresión de arco del disyuntor, haciéndolo inseguro y potencialmente causando daños al equipo o incendio. Además, existen disyuntores diseñados para corriente bidireccional.
Además, los factores incluyen el voltaje del sistema, la capacidad de interrupción, el número de polos, el tipo de disparo, la clasificación ambiental, el estilo de montaje y el cumplimiento del código.
Con estos conceptos básicos entendidos, pasemos ahora a cómo calcular la clasificación de corriente correcta del disyuntor para su circuito solar fotovoltaico.
Dónde colocar un disyuntor de CC en un sistema solar
En el lado de CC, se requieren disyuntores de CC entre los paneles solares y los controladores de carga, y entre los controladores de carga y las baterías.
Factores ambientales como la temperatura pueden afectar el rendimiento de un disyuntor. Las altas temperaturas ambientales pueden hacer que un disyuntor se dispare por debajo de su corriente nominal debido a la sensibilidad térmica. Para reducir estos riesgos, evite colocar disyuntores en lugares mal ventilados o con altas temperaturas, como cajas selladas expuestas a la luz solar directa. En su lugar, instálelos en recintos sombreados, ventilados o interiores cuando sea posible.
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