Caja fotovoltaica conectada a la red: funciones, estándares y criterios de selección

¿Qué es una caja fotovoltaica conectada a la red y por qué es necesaria?

A Caja fotovoltaica conectada a la red(también llamada caja combinadora de CA o caja de distribución conectada a la red) recopila la salida de múltiples inversores de cadena o microinversores y la conecta de forma segura a la red pública. A diferencia de las cajas combinadoras de CC, esta unidad funciona en el lado de CA después de la inversión. Sus funciones principales incluyen protección contra sobrecorriente, supresión de sobretensiones, aislamiento y medición de energía. Cada instalación solar comercial o industrial requiere una caja conectada a la red que cumpla con los códigos para cumplir con las regulaciones eléctricas locales. Soutyaele ofrece una gama de estas cajas diseñadas para sistemas trifásicos y monofásicos, con envolventes IP65 para uso exterior.

La necesidad de una caja dedicada a la conexión a la red surge de los requisitos de seguridad y fiabilidad. Sin una protección adecuada contra sobrecorriente, una falla en el lado de CA podría dañar los inversores o provocar un incendio. La caja también sirve como punto central para la desconexión de mantenimiento, lo que permite a los instaladores aislar el conjunto de la red sin acceder a cada inversor individualmente. En muchas jurisdicciones, la empresa de servicios públicos exige un interruptor de desconexión visible con cerradura, que está integrado en elCaja fotovoltaica conectada a la red.

¿Cómo garantiza la caja la seguridad eléctrica y el cumplimiento de los códigos?

La seguridad en los sistemas fotovoltaicos conectados a la red se rige por normas internacionales como IEC 60364-7-712 y NEC Artículo 690.Caja fotovoltaica conectada a la redjuega un papel central en el cumplimiento de estos requisitos. Las características de seguridad clave incluyen:

• Protección contra sobrecorriente: Disyuntores de caja moldeada (MCCB) o fusibles clasificados para la corriente del sistema, con coordinación selectiva para aislar la sección fallada más pequeña.
• Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD): SPD de tipo 2 o tipo 1+2 para proteger contra transitorios inducidos por rayos, que cumplen con IEC 61643-11.
• Monitoreo de falla a tierra: Dispositivos de corriente residual (RCD) para protección de personas, en sistemas de puesta a tierra TT o IT.
• interruptor de desconexión: Un seccionador de apertura visible bloqueable que cumple con NEC 690.15 para un apagado rápido.
• Clasificación del gabinete: IP65 mínimo para instalaciones exteriores, con materiales resistentes a los rayos UV y protección contra la corrosión.

Las cajas conectadas a la red de Soutyaele están precableadas y probadas para cumplir con la norma IEC 61439-2 para conjuntos de aparamenta de baja tensión. Las barras colectoras internas están diseñadas para soportar clasificaciones de resistencia a cortocircuitos de hasta 50 kA, lo que garantiza durabilidad en condiciones de falla.

¿Qué componentes están integrados dentro de la caja?

Un completamente ensambladoCaja fotovoltaica conectada a la redde Soutyaele contiene los siguientes componentes:

• Disyuntor principal o interruptor seccionador: Clasificado para la corriente de salida total del inversor (por ejemplo, 100 A por cadena).
• Rompe ramas: Uno por entrada del inversor, con poder de corte adecuado.
• módulo SPD: 3 polos + N para sistemas trifásicos, con seccionador térmico.
• Toma de contador de energía: Compatible con medidores bidireccionales aprobados por la empresa de servicios públicos.
• Terminales de control y monitorización: Para señales de apagado remoto (RTS) y comunicación RS485.
• Barras colectoras de neutro y puesta a tierra: Dimensionado para corriente de falla del sistema.

Las opciones incluyen monitoreo integrado de Wi-Fi/GPRS, relés anti-isla y calefacción/ventilación para climas severos. La configuración estándar utiliza barras colectoras de cobre y montaje en riel DIN para facilitar el cableado en campo.

¿Cómo seleccionar la caja fotovoltaica conectada a la red adecuada para su proyecto?

Los criterios de selección dependen del tamaño del sistema, el tipo de red y los códigos locales. Siga estos pasos:

1. Determinar la capacidad total del inversor: Sume las salidas nominales de todos los inversores (p. ej., 10 inversores × 30 A = 300 A). Esto define la clasificación del interruptor principal.
2. Identificar el número de entradas: Cada inversor requiere un disyuntor derivado. Si se necesitan más entradas que ranuras disponibles, elija una caja con un gabinete más grande o agregue una subdistribución.
3. Comprobar tensión y fase.: Los voltajes de red comunes son 230/400 V CA trifásico para uso comercial y 120/240 V de fase dividida para Norteamérica.
4. Considere el entorno del recinto: Las cajas exteriores necesitan IP65, las interiores pueden ser IP30. Para áreas corrosivas o polvorientas, especifique acero inoxidable o policarbonato.
5. Revisar los requisitos de cumplimiento: Verifique si la caja cumple con IEC 60364-7-712, NEC 690, AS/NZS 4777 o los estándares de servicios públicos locales. Soutyaele proporciona documentos de certificación previa solicitud.
6. Plan para una futura expansión: Elija un modelo con posiciones de disyuntor de repuesto para inversores adicionales.

Para proyectos a gran escala, se puede diseñar una caja personalizada de Soutyaele según listas de materiales y diagramas de cableado específicos. La empresa utiliza archivos CAD sólidos y admite el montaje in situ si es necesario.

Referencias
[1] IEC 60364-7-712:2017. Instalaciones eléctricas de bajo voltaje – Parte 7-712: Sistemas de suministro de energía solar fotovoltaica (PV).
[2] IEC 62548:2016. Conjuntos fotovoltaicos (PV): requisitos de diseño.
[3] NEC 690.12 (NFPA 70). Apagado rápido de sistemas fotovoltaicos en edificios.