A Fusible fotovoltaico protege los circuitos fotovoltaicos contra corrientes excesivas dañinas. En un conjunto con cadenas en paralelo, puede interrumpir la corriente inversa que fluye desde cadenas sanas hacia una defectuosa. La selección depende del voltaje DC máximo del conjunto, la corriente normal y las condiciones de falla, junto con los límites de los módulos y el cableado.
Elegir la clasificación en amperios requiere más que leer la etiqueta del panel. El fusible necesita soportar la corriente de generación normal a través de cambios de temperatura diarios y eliminar las fallas antes de que el equipo protegido sufra daños.
I. ¿Qué es un fusible PV?
Un fusible fotovoltaico, también llamado fusible solar o fusible de cadena solar, contiene un elemento fusible que se abre cuando la corriente excede su característica de tiempo-corriente. El conjunto debe apagar entonces el arco DC y soportar el voltaje a través del circuito abierto. A diferencia de AC, DC no tiene un cero natural periódico para ayudar a interrumpir un arco.
Algunas fallas en PV producen solo una sobrecorriente moderada. Verifique la curva de tiempo-corriente en esas corrientes más bajas, así como la capacidad máxima de ruptura. Los ciclos de generación diarios y la temperatura dentro del recinto también afectan la selección.
II. ¿Qué significa gPV?
gPV identifica una característica de fusible de rango completo para aplicaciones fotovoltaicas, cubriendo el rango especificado de sobrecarga y cortocircuito en funcionamiento. El tiempo de apertura depende de la corriente de falla y de la curva del fabricante. La marca no promete protección instantánea contra todas las fallas.
IEC 60269-6 especifica requisitos adicionales para enlaces fusibles que protegen cadenas y conjuntos fotovoltaicos en circuitos de hasta 1.500 V DC dentro del alcance de la norma publicada. Para proyectos que requieran aprobaciones en Europa, verifique la lista exacta del producto y los requisitos aplicables del fusible PV, en lugar de tratar una marca IEC como un sustituto automático.
Un cartucho de cerámica o un cuerpo atornillado indica cómo está construido o montado un fusible. Observe su clasificación de aplicación y documentación para determinar si es adecuado para servicio fotovoltaico.
III. Por qué las cadenas PV en paralelo necesitan protección
Una cadena con falla puede recibir corriente de cadenas sanas conectadas al mismo punto de recogida DC. Esa contribución de corriente inversa puede superar lo que los módulos afectados o el cableado pueden soportar, aunque cada cadena sana produzca solo su corriente disponible normal.
Comience identificando las cadenas que comparten una conexión y la corriente que cada una puede alimentar en una falla. Verifique también otras posibles fuentes. En un sistema de almacenamiento solar, la conversión y el aislamiento del inversor determinan si la batería puede contribuir; una conexión de batería sola no establece un camino de falla directo.
Utilice esa evaluación de fallas, los límites de los módulos y cables, las instrucciones del equipo y los requisitos de instalación local para decidir dónde se necesitan fusibles. Ni el número de paneles ni una regla general sobre cadenas en paralelo reemplazan esta revisión.
IV. ¿Dónde se usan los fusibles PV?
Las ramas de las cadenas y las salidas combinadas llevan corrientes diferentes. A menudo necesitan clasificaciones de fusible diferentes y pueden usar diferentes arreglos de montaje.
| Ubicación | Deber de protección a evaluar | Preocupación por la selección |
|---|---|---|
| Cadena individual o ensamblaje en línea aprobado | Exposición a corriente inversa de módulos y conductores de cadena | Límite del módulo, corriente de cadena y sellado ambiental |
| Entradas de la caja combinadora | Ramas de cadena individuales que se unen en una conexión común | Compatibilidad del soporte y temperatura del recinto |
| Salida de subcadena o recombinador | Circuitos combinados y cables asociados | Corriente de operación superior y coordinación con ramas aguas arriba |
| Circuitos DC relacionados con el inversor | La entrada específica o circuito interno | Instrucciones del equipo; la protección del semiconductor puede requerir una clase de fusible diferente |
Para un proyecto que cubre el array y el equipo de conversión de energía, revisa las soluciones de protección de circuitos solares de Chauron. Especifica qué circuito protegerá cada fusible para que el dispositivo propuesto pueda ser verificado frente a esa función.
V. Cómo seleccionar un fusible PV
Comienza con el voltaje DC máximo
Utiliza el voltaje de circuito abierto de cadena calculado máximo, incluyendo la corrección por temperatura en frío requerida. El voltaje de operación normal en el punto de máxima potencia del inversor no es el límite superior apropiado. Confirma la clasificación de voltaje DC tanto del fusible como de su soporte.
Considere una cadena hipotética de 20 módulos, cada uno con una tensión en circuito abierto de referencia de 49 V. Eso da 980 V. Con una corrección en frío asumida y aprobada para el proyecto de 1,12, el valor aumenta a 1.097,6 V, superando la clasificación de un fusible de 1.000 V. Utilice los datos reales del módulo y el método de corrección requerido para su proyecto.
Encuentre una clasificación de corriente permisible
Comience con la corriente de cortocircuito del módulo, la disposición de la cadena y el cálculo de corriente requerido para el proyecto. Considere la irradiancia relevante y las condiciones bifaciales cuando corresponda. Luego aplique las directrices térmicas y de instalación del fabricante del fusible.
La clasificación seleccionada debe mantenerse dentro de los límites de protección de los módulos, cables y equipos. Trate la clasificación máxima de fusible en serie como un límite superior. No es un tamaño recomendado para todas las instalaciones. Si la corriente requerida excede ese límite, se debe revisar el diseño.
Verifique el rango completo de fallos
Compare la corriente de fallo prospectiva más alta con la capacidad de ruptura del fusible en las condiciones relevantes de voltaje DC y prueba. Luego verifique el tiempo de apertura en las fallas menores que el circuito puede producir. Aprobar la verificación de corriente máxima no garantiza una protección adecuada en esas corrientes menores.
Combine el soporte y la instalación
Los formatos cilíndricos, en línea y de lámina más grande o atornillados sirven para diferentes instalaciones. El ajuste mecánico por sí solo no es suficiente: verifique el voltaje DC, la capacidad de corriente, la aceptación de pérdida de potencia, los requisitos de terminales y la combinación de fusibles aprobada. Los conjuntos exteriores también necesitan protección ambiental adecuada.
Mantenga un registro del método de dimensionamiento y los factores de corrección utilizados. Aplíquelos junto con los datos del equipo y los requisitos de instalación para el proyecto; un multiplicador de corriente tomado de otro diseño puede no ser aplicable.
VI. PV Fuse vs. General DC Fuse
Un fusible DC general puede tener suficiente capacidad de voltaje, pero una característica de funcionamiento diferente. La protección de cadenas fotovoltaicas también requiere una respuesta adecuada a sobrecorrientes bajas, rendimiento de ciclo y calificación de aplicación.
| Descripción del dispositivo | Lo que establece | Lo que aún necesita verificación |
|---|---|---|
| Fusible PV con característica gPV documentada | Característica de protección fotovoltaica específica para la aplicación | Voltaje, corriente, rendimiento de desconexión, instalación y aprobación del proyecto |
| Fusible DC general | Deber de corriente continua documentado dentro de sus calificaciones | Adecuación para fallos en cadenas PV y la calificación PV requerida |
| Fusible solo de corriente alterna | Su deber declarado de corriente alterna | No debe asumirse como adecuado para un circuito DC |
Al revisar los fusibles de corriente continua de alta tensión para otros circuitos en la instalación, solicite los datos de aplicación exactos del modelo. No infiera la calificación gPV a partir de una clasificación de voltaje del catálogo.
Los proyectos de almacenamiento solar también pueden requerir un desconectador de batería comandado. Los productos Pyrofuse de Chauron abordan esa función separada. Su interfaz de disparo y su deber de interrupción necesitan su propia revisión; no deben tratarse como reemplazos directos de fusibles de cadenas PV.
VII. Errores comunes en fusibles PV
Si un fusible se abre repetidamente, investigue el historial de fallas, la corriente de operación y la temperatura del recinto antes de cambiar su clasificación. Verifique también los terminales: una conexión suelta o degradada puede producir calor local sin suficiente sobrecorriente para hacer funcionar el fusible.
Algunas fallas a tierra y condiciones de arco en serie necesitan detección y protección separadas. Un fusible abierto también deja módulos fotovoltaicos iluminados capaces de producir voltaje.
Solo personal cualificado debe dar servicio al equipo, siguiendo su procedimiento de aislamiento. No se debe abrir un portafusibles bajo carga a menos que esté específicamente diseñado y clasificado para esa operación.
VIII. Preguntas Frecuentes
¿Cada panel solar necesita un fusible?
No existe una regla universal por panel. Evalúe la disposición del circuito, la corriente inversa disponible, los límites del módulo y del cable, y las instrucciones del equipo. La protección a menudo se considera a nivel de cadena o circuito combinado. El número de paneles por sí solo no determina si se requiere una disposición particular de fusibles.
¿Puedo usar un fusible fotovoltaico de 1.500 V en un sistema de 1.000 V?
Una clasificación de voltaje más alta puede satisfacer la verificación de voltaje, pero no establece la idoneidad general. La clasificación de corriente, la curva de funcionamiento, la compatibilidad del portafusibles y las aprobaciones del producto también deben coincidir. Nunca suponga que un fusible físicamente diferente puede ser instalado en el portafusibles existente.
¿Un fusible fotovoltaico es lo mismo que un fusible de batería?
No. Las cadenas fotovoltaicas y las baterías tienen características de fuente y fallas diferentes. Fusibles de batería necesitan adaptarse a la carga de operación y falla del circuito de la batería. Un producto puede estar aprobado para ambas aplicaciones, pero esa aprobación debe estar documentada; coincidir en voltaje y amperaje no es suficiente.
¿Debe un fusible fotovoltaico colocarse en el conductor positivo o negativo?
El esquema de puesta a tierra, los caminos de falla y los requisitos de instalación aplicables determinan la disposición de protección. Algunos diseños requieren protección en ambos polos. Siga el diseño del sistema aprobado en lugar de transferir una regla de un circuito de batería o automóvil no relacionado.
¿Puede un disyuntor reemplazar un fusible fotovoltaico?
Solo cuando el disyuntor sea adecuado para la aplicación fotovoltaica y satisfaga los requisitos de voltaje DC, capacidad de interrupción, respuesta de operación y requisitos del equipo. La capacidad de reinicio no establece una protección equivalente. C cualquier sustitución requiere una revisión de coordinación y cumplimiento.
¿Qué debo enviar a un proveedor para la selección de fusibles fotovoltaicos?
Proporcione la hoja de datos del módulo, el número de cadenas en serie y en paralelo, la temperatura mínima de diseño, la clasificación máxima del fusible en serie, detalles del cable, condiciones del recinto y aprobaciones requeridas. Incluya la configuración del inversor y cualquier otra fuente de falla posible. Identifique si la solicitud se refiere a una cadena, salida del combinador u otro circuito.
IX. Discuta sus requisitos de protección solar con Chauron
Para un proyecto solar o de almacenamiento solar, Chauron puede revisar sus requisitos de protección. Incluya el diagrama de circuito, los datos del módulo y las condiciones de operación en su consulta de selección de fusibles. Indique cuándo se requiere la calificación gPV y solicite la documentación de soporte del modelo propuesto antes de la aprobación del diseño.