Dispositivo de protección contra sobrecorriente

Ejemplos de Dispositivo de protección contra sobrecorriente
(1) Interruptor automático (2) Fusible

Todos los componentes de un sistema eléctrico tienen una cantidad máxima de corriente que están clasificados para manejar de manera continua, si se excede esta clasificación, se generará un exceso de calor que puede provocar un incendio. Los dispositivos de protección contra sobrecorriente (DPCS) se utilizan para abrir (desconectar) automáticamente un circuito si se alcanza una determinada corriente durante un cierto período de tiempo. El tamaño del dispositivo de protección contra sobrecorrientes requerido está determinado por la cantidad máxima de corriente que se anticipa que transportará un circuito y el tamaño del conductor en el circuito que está protegiendo. Los tipos más comunes de dispositivos de protección contra sobrecorriente que se utilizan en los sistemas eléctricos son los fusibles y los interruptores automáticos.

Los DPCS para un sistema FV autónomo deben dimensionarse y seleccionarse junto con el tamaño del conductor de un circuito; consulte Dimensionamiento y selección de cables, protección contra sobrecorrientes y medios de desconexión para obtener más información.

DPCS en un sistema FV autónomo

File:Breakerslaoted201201.png

Diagrama de cableado de un sistema FV autónomo con un controlador de carga con control de iluminación de CC y un inversor para cargas de CA. Se identifican todos los posibles DPCS, pero es posible que no todos sean necesarios.

Cada sistema FV variará en términos de sus necesidades de DPCS debido al diseño y los requisitos locales. El diagrama de la derecha muestra un hipotético sistema autónomo con iluminación de CC y un inversor para cargas CA. El gráfico muestra todos los DPCS que se incorporan comúnmente en un sistema autónomo, pero los sistemas más simples no requerirán tantos y los sistemas más complejos probablemente requerirán OCPD adicionales. No todos los OCPD en el diagrama son completamente necesarios, es posible omitir algunos, ya que ya están protegidos de una corriente excesiva por otro DPCS. Cualquier conexión realizada directamente al sistema de almacenamiento de energía debe estar protegida por un DPCS ya que el sistema de almacenamiento de energía puede suministrar una enorme cantidad de corriente en un corto período de tiempo. Muchos de los DCPS representados en el gráfico también sirven como medios de desconexion de fuente de energía y medios de desconexion de equipos.

1. Circuito de fuente PV DPCS
2. Circuito de salida PV DPCS
3. Circuito de salida del controlador de carga DPCS
4. Circuito de salida de iluminación de CC DPCS
5. Circuito derivado de CC DPCS
6. Circuito de entrada del inversor DPCS
7. Circuito de salida del inversor DPCS
8. Circuito derivado CA DPCS
9. Circuito de batería DPCS

Caracteristicas

Hay muchos tipos de DPCS en el mercado y cada uno está diseñado para un uso en específico. Muchos DPCS son similares en apariencia, por lo que es muy importante revisar la letra pequeña en el lateral de cualquier OCPD que se esté considerando para asegurarse de que sea apropiado para las condiciones de uso.

Tipo de corriente

Los DPCS pueden diseñarse para funcionar con CA, CC o ambos tipos de corriente. Si un interruptor autómatico es clasificado para CA y CC, es probable que el voltaje de CC sea menor ya que los circuitos de CC son más difíciles de abirir o interrumpir.

Corriente máxima

El gráfico muestra varios modelos de un interruptor autómatico con la misma corriente máxima, pero con diferentes curvas de disparo:
(B) (más sensible), (C) (un poquito menos sensible), (D) (lo más sensible).

Los DPCS se clasifican con una corriente máxima.

• Tamaños de DPCS internacionales estándar: 1 A, 2 A, 4 A, 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A , 125 A, 150 A, 175 A, 200 A, 225 A, 250 A.
  
• Tamaños estándar de DPCS de EE. UU. Según NEC de EE. UU .: 15 A, 20 A, 25 A, 30 A, 35 A, 40 A, 45 A, 50 A, 60 A, 70 A, 80 A, 90 A, 100 A, 110 A , 125 A, 150 A, 175 A, 200 A, 225 A, 250 A, 300 A, 350 A, 400 A, 450 A, 500 A. Hay algunos tamaños de fusibles estándar adicionales: 1, 3, 6, 10 y 601 A .

Flujo de corriente

Algunos circuitos en un sistema FV autónomo transportan corriente en ambas direcciones, como el circuito del sistema de almacenamiento de energía, mientras se carga y descarga. Esto puede ser un problema para ciertos tipos de interruptores que no están clasificados para el flujo de corriente en ambas direcciones. Si un interruptor está marcado en el costado que especifica una dirección para el flujo de corriente, generalmente con "línea" o "line en inglés" en la parte superior y "carga" o "load en inglés" en la parte inferior, entonces no debe usarse en un circuito que tenga flujo de corriente en ambas direcciones.

Curva de disparo

OCPDs will have a trip curve which specifies how long the device can sustain current above its continuous duty rating. This is desirable because in electrical systems there are often surge loads that require additional current for a very brief period of time when starting. If an OCPD does not have a slight time delay, it will trip every time a surge load is connected. For all typical circuits in an off-grid PV system, an OCPD with a time delay is recommended.

Maximum voltage

AC and DC breakers will be rated for the maximum circuit voltage that they are intended to work with. It can be difficult to find OCPDs rated to work with DC at higher voltages.

Ampere interrupting capacity rating

Ampere interrupting capacity (AIC) rating is the OCPDs ability to withstand current and still open (disconnect) a circuit. This rating is typically hundreds of times the current rating of the breaker with a typical 15 A household breaker having an AIC rating of 10,0000 A. AIC ratings are typically not relevant in the case of off-grid PV systems.

Mounting type

• There are many different types of fuse holders and corresponding fuses. They must be designed to work together.
• Breakers will be designed to be mounted in a specific type of distribution panel or on DIN rail.

Projected life

• Fuses only work once and need to be replaced after tripping. For off-grid applications breakers are always preferrable for this reason as acquiring replacement fuses in remote locations can be difficult.
• Breakers can typically withstand a minimum of hundreds of faults. If a breaker fails, it will typically fail open (circuit disconnected).

Maintenance

There is no maintenance to be done in either case, other than to make sure that the connections to the OCPD remain tight over time.

Recyclability

Standard breakers and fuses typically do not contain anything hazardous, but should be recycled as E-waste as traditional waste disposal streams cannot process them.