En el código nacional de electricidad (NEC) de enrutamiento y protección de cables fotovoltaicos se establecen requisitos generales para trabajar con conexiones fotovoltaicas. Parte VI del artículo 250, Equipos de Conexión a Tierra (ECT) y Equipos Conductores de Conexión a Tierra (ECCT), esboza los requisitos generales, que se discuten aquí, así como los requisitos específicos en 690.43.
A partir de la Sección 250.110, el Código acerca de los requisitos de conexión a tierra del equipo dice: "las partes metálicas expuestas que no conducen corrientes de los equipos fijos que puedan energizarse deberán estar conectados a un conductor de conexión a tierra..." cuando el equipo se expone a cualquiera de las condiciones mencionadas. Los Generadores fotovoltaicos cumplen varias condiciones descritas en 250.110, que incluyen ser ubicados en un ambiente húmedo y operar con cualquier terminal con un potencial a tierra por encima de 150 V, y así requieren un conductor de conexión a tierra. La Sección 250.110 ayuda a establecer la necesidad de un ECCT, pero ¿Qué es un ECCT? La Sección 250.118 lista 14 métodos diferentes de ECCT reconocidos incluyendo el uso de un conductor, ciertos tipos de conductos y tuberías, ensambles de cables específicos, y otras superficies metálicas. Esto les da a los instaladores fotovoltaicos muchas opciones en el establecimiento y conexión de equipos terrestres. En las instalaciones fotovoltaicas, el ECCT más común es un conductor de cobre trenzado o sólido. Históricamente, los instaladores han utilizado salientes unidos a todos los módulos; los conductores se unen entonces a las orejetas, uniendo de este modo todos los módulos juntos. Los cambios recientes en la sección de tierra del equipo de 690 ha abierto la posibilidad de utilizar otros métodos para crear la conexión a tierra del equipo necesario.
La Sección 250.134 ofrece dos subsidios para conectar a un ECCT: 1) Conectar a uno de los ECT permitidos; o 2) Conecta a un ECCT funcionando con los conductores del circuito. Las Instalaciones fotovoltaicas utilizan la primera opción mediante la conexión a un ECCT como se define en 250.118. Una excepción en 250.134, que analiza los circuitos de CC, permite que el ECCT pueda ejecutarse por separado de los conductores del circuito. Sin embargo, el artículo 690 no permite este método en circuitos fotovoltaicos.
Equipo específico para la conexión a tierra
La sección 690.43, Conexión a tierra del equipo, cubre los requisitos generales, enumerando seis diferentes conjuntos de condiciones que el ECT debe cumplir. El NEC 2011 rompe esta sección en varias subsecciones. Los dos primeros apartados, 690.43 (A) y (B), establecen que el equipo a tierra es un requisito fundamental. Se establece que, independientemente de la tensión del sistema, las partes metálicas expuestas que no portan las corrientes de los módulos fotovoltaicos y equipos asociados, deben estar conectados a tierra.
El lenguaje en 690.43 (C) fue nuevo en 2008 y recibió una gran cantidad de cambios en 2011. Curiosamente, "o" aparece varias veces, y tiene un gran impacto en la correcta interpretación de las reglas. En esta sección se identifica que una estructura de soporte de un generador fotovoltaico se puede utilizar para establecer el vínculo con el ECCT. La primera frase de esta sección ayuda a apoyar la idea de utilizar lavadoras puestas a tierra para unir los módulos fotovoltaicos a las estructuras de montaje, siempre que las lavadoras se enumeren y se identifiquen para ese uso. En la segunda oración en 690.43 (C), que realmente necesita prestar atención a la "o", ya que tiene dos subsidios: la exigencia de que las estructuras metálicas de montaje serán identificados como ECCTs o el segundo que, en lugar de que la estructura de montaje deba estar identificado como un ECCT, que los puentes de unión identificados pueden utilizarse entre las secciones de montaje y la estructura de montaje debe estar conectada al sistema de tierra. Este es el método que la mayoría de los instaladores usan.
Muchos dirían que esta sección hace más controversia que cierre, pero ofrece varias opciones para un módulo acumulador de bonos. Un método popular es conectar a tierra las lavadoras. Cuando se instala correctamente, las arandelas de púas penetran en los marcos de los módulos y las estanterías, estableciendo una unión eléctrica. Sin embargo, algunos se preguntan si sus anuncios son apropiados para este uso. Su uso satisface a la mayoría de los inspectores y por lo tanto se utilizan ampliamente, pero tienen requisitos de instalación muy específicas para establecer el vínculo adecuado.
Una nueva norma de cotización para la unión y conexión a tierra-UL2703- es un esfuerzo para eliminar esta controversia y dirección de la Sección 690.43 (D) en el Código de 2011. El listado de UL permite el uso de sistemas de montaje para proporcionar la conexión a tierra requerida para los marcos de los módulos. Aunque la norma no ha sido finalizado, varios fabricantes de estanterías están probando sus sistemas para el proyecto de norma y están ofreciendo productos que han pasado el proyecto. Estos productos se ahorrarán tiempo y esfuerzo de instalación, ya que eliminan las conexiones ECCT separadas.
Los dos últimos incisos del 690.43 ayudan a clarificar los requisitos de instalación. El inciso (E) permite a los dispositivos que se utilizan para los módulos de bonos que aparecen montados entre sí. El inciso (F) requiere que los ECT para circuitos fotovoltaicos funcionen con los conductores del circuito ya que todos salen de la vecindad de la matriz. Aunque esto contradice la excepción señalada en 250.134 (B), al ser circuitos fotovoltaicos, la regla específica establecida en 690 tiene prioridad.
Referencia
Mayfield, R. (2012). Grounding & Bonding PV Systems. Home Power, 104-105.