Calculadora de Protección Fotovoltaica — NOM Art. 690
Dimensiona protecciones para sistemas fotovoltaicos según NOM Art. 690. Fusibles de string, conductor DC, desconexión, protección a tierra de paneles solares.
Cómo usar esta calculadora
- Ingrese Isc y Voc del panel (del datasheet).
- Indique paneles por string y strings en paralelo.
- La calculadora determina conductor, fusible y protecciones.
- Verifique que el fusible esté en el rango 1.25×Isc a 2.4×Isc.
- Instale desconexión DC accesible entre paneles e inversor.
- Ponga a tierra todos los marcos metálicos según Art. 690.43.
- Verifique que su inversor incluya protección AFCI DC según Art. 690.11.
Fórmula
I_conductor = Isc × 1.25 × 1.25 | Fusible: 1.25×Isc ≤ F ≤ 2.4×Isc | Solo si > 2 strings Ejemplo Práctico
Ejemplo: 3 strings de 10 paneles (Isc 13.5A, Voc 49.5V). I_string: 16.9A. Conductor: 10 AWG solar. Fusible: 20A (3 strings > 2, obligatorio). Voc string: 495V DC. Desconexión: 500V/42A. GFPD requerida. Tierra: 10 AWG Cu verde.
Interpretación de Resultados
La protección de sistemas FV es crítica porque los paneles NO se pueden apagar — generan voltaje mientras haya luz. El Art. 690 requiere: conductores dimensionados al 156% de Isc (125% STC × 125% continua), fusibles solo si hay > 2 strings en paralelo, desconexión DC accesible, y puesta a tierra de todos los marcos metálicos.
Preguntas Frecuentes
¿Cuándo necesito fusibles en los strings?
Art. 690.9(A): solo cuando hay MÁS de 2 strings en paralelo. Con 2 o menos strings, la corriente de falla no excede la capacidad del cable. El fusible debe ser ≥ 1.25 × Isc y ≤ 2.4 × Isc. Para paneles de 13.5A, el fusible típico es 15-20A. Use fusibles especiales para DC (gPV).
¿Por qué el conductor se multiplica por 1.56?
Doble factor: 1) Art. 690.8: multiplicar Isc × 1.25 (factor de irradiancia, porque bajo ciertas condiciones la corriente puede exceder STC). 2) Art. 690.8(B): multiplicar nuevamente × 1.25 (carga continua, > 3 horas). Total: 1.25 × 1.25 = 1.5625 ≈ 156% de Isc.
¿Qué tipo de cable uso en DC?
Cable solar certificado: USE-2, PV Wire, o ZZ-F según la norma. Debe ser: resistente a UV (instalado a la intemperie), rated 90°C mínimo, aislamiento 600V o 1000V DC según el voltaje del string. El cable fotovoltaico estándar es 10 AWG solar rated. NO use cable THWN común en la parte DC.
¿Necesito desconexión entre paneles e inversor?
Sí. Art. 690.15 requiere medios de desconexión en el lado DC del inversor. Debe ser un seccionador DC rated (no un interruptor AC). Debe ser accesible y claramente identificado. En sistemas con microinversores, la desconexión AC es suficiente (no hay conducción DC larga).
¿Cómo se pone a tierra un sistema FV?
Art. 690.43: todos los marcos metálicos de los paneles, rieles de montaje y estructura deben conectarse a tierra con conductor de Cu desnudo o verde. Calibre mínimo según la corriente del circuito (Art. 250.122). Use conectores WEEB o clips de puesta a tierra aprobados para marcos de aluminio. El inversor se conecta al sistema de tierra del edificio.
¿Qué es la GFPD?
Ground Fault Protection Device: detecta corriente de fuga a tierra en el arreglo FV. Art. 690.5 la requiere para sistemas con voltaje > 50V DC. Los inversores modernos la incluyen integrada. Detecta fallas de aislamiento que podrían causar incendio en el techo. Pruebe anualmente midiendo resistencia de aislamiento del arreglo.
¿Qué es el rapid shutdown y cuándo se requiere?
Art. 690.12: los sistemas FV en edificios deben tener desconexión rápida (rapid shutdown). A 30 segundos de activarse: voltaje DC ≤ 80V y corriente ≤ 1A en los conductores del techo. Se logra con: optimizadores de potencia (SolarEdge), microinversores (Enphase), o módulos con shutdown integrado. Para bomberos: garantiza seguridad al trabajar en el techo.
¿Se necesita protección contra arco en sistemas FV?
Art. 690.11 requiere protección AFCI en circuitos DC de strings fotovoltaicos. Los inversores modernos (SMA, Fronius, SolarEdge) incluyen detección de arco DC integrada. Si su inversor no la tiene: agregar detector de arco externo. Un arco DC en el techo puede encender materiales combustibles porque no se autoextingue como el arco AC.