Tabla de llenado de cable para instalaciones solares
Llenado de cable para solar fotovoltaica: cable PV 10 AWG en el lado DC, salida AC del inversor dimensionada según rating del inversor
El llenado de cable para solar fotovoltaica se rige por NEC Article 690. La instalación residencial típica con strings PV usa cable USE-2/PV 10 AWG en el lado DC desde los módulos al combinador o inversor, luego THHN/THWN-2 AC dimensionado a la salida del inversor en el lado AC. Las canalizaciones son típicamente EMT interior y PVC o EMT exterior. Article 690 tiene reglas únicas de dimensionamiento de conductores: 156% de la corriente de cortocircuito del módulo para circuitos fuente PV, más consideraciones de temperatura en azotea.
Características de carga
Los sistemas PV residenciales son muy variables:
| Sistema | Rango de voltaje DC | Corriente DC por string | Salida AC (240V) |
|---|---|---|---|
| 5 kW residencial | 300-500V | 10A | 21A |
| 8 kW residencial | 350-600V | 10-13A | 33A |
| 10 kW residencial | 400-600V | 13-15A | 42A |
| 12 kW con batería | 400-600V | 15-18A | 50A |
El lado DC está limitado en corriente por los módulos (Isc rara vez supera 14A en paneles modernos). El lado AC se determina por la corriente de salida continua nominal del inversor.
Referencias al código NEC
- NEC 690.7 — voltaje DC máximo (Voc × multiplicador de baja temperatura)
- NEC 690.8 — dimensionamiento de corriente de circuito (1,25 × Isc, luego 1,25 de nuevo para continuo)
- NEC 690.9 — protección de sobrecorriente
- NEC 690.12 — apagado rápido (rapid shutdown)
- NEC 690.13/690.15 — desconectadores DC y AC
- NEC 690.31 — métodos de cableado y separación de conductores
- NEC 690.45-47 — puesta a tierra del equipo y bonding
- NEC 705 — interconexión con la utility (regla del 120% en el bus)
Dimensionamiento de conductores — lado DC
La ampacidad del conductor del circuito fuente PV debe igualar o exceder 1,56 × Isc:
| Isc del módulo | 1,56 × Isc | Cobre mínimo (75°C) | Calibre común |
|---|---|---|---|
| 9A | 14,0A | 14 AWG (20A) | 10 AWG |
| 11A | 17,2A | 14 AWG | 10 AWG |
| 13A | 20,3A | 12 AWG (25A) | 10 AWG |
| 15A | 23,4A | 10 AWG (35A) | 10 AWG |
La mayoría de instalaciones residenciales con strings usa cable PV/USE-2 10 AWG para circuitos fuente porque soporta temperaturas de azotea y da un margen cómodo de caída de tensión.
Dimensionamiento de conductores — lado AC
La salida AC del inversor es carga continua. Dimensione al 125% de la corriente continua nominal según NEC 690.8(B):
| Salida AC del inversor | × 1,25 | Cobre THHN | Aluminio |
|---|---|---|---|
| 24A (~6 kW) | 30A | 10 AWG | 8 AWG |
| 32A (~7.7 kW) | 40A | 8 AWG | 6 AWG |
| 40A (~9.6 kW) | 50A | 8 AWG | 6 AWG |
| 48A (~11.5 kW) | 60A | 6 AWG | 4 AWG |
| 64A (~15 kW) | 80A | 4 AWG | 2 AWG |
Dimensionamiento del conduit
Un home-run DC típico con 3 × 10 AWG cable PV (PV+, PV-, EGC) en EMT o PVC:
| Canalización | Conductores | Área | % Llenado |
|---|---|---|---|
| EMT 1/2" | 3 × 10 cable PV (0.0260 in²) | 0.0780 in² | 39.6% (sobre 40%) |
| EMT 3/4" | 3 × 10 cable PV | 0.0780 in² | 16.5% |
| PVC Sch 40 1/2" | 3 × 10 | 0.0780 in² | 26.1% |
| PVC Sch 40 3/4" | 3 × 10 | 0.0780 in² | 14.7% |
Aunque tres 10 AWG apenas pasan el 40% en EMT 1/2", la mayoría de instaladores usa EMT 3/4" para capacidad de reserva y facilidad al jalar en curvas de azotea.
Para inversores más grandes con 2 o más strings:
| Conductores | Canalización requerida |
|---|---|
| 6 × 10 cable PV + 1 × 10 EGC | EMT 1" (~33% de llenado) |
| 8 × 10 cable PV + 1 × 10 EGC | EMT 1-1/4" |
Lado AC: 3 × 8 AWG + 1 × 10 EGC para inversor de 40A — encaja en EMT 3/4" a ~28%.
Requisitos especiales
- Apagado rápido (rapid shutdown) (NEC 690.12) — dispositivos de apagado rápido a nivel de módulo o de string.
- Desconectador DC a la vista del inversor.
- Desconectador AC típicamente sin fusibles de 60A entre el inversor y el panel principal.
- Regla del 120% (NEC 705.12) — el breaker del inversor + el breaker principal en un bus no pueden exceder el 120% del rating del bus. Breaker común backfed en el extremo opuesto del bus respecto al principal.
- Puesta a tierra del equipo — EGC dimensionado según NEC 250.122 basado en el dispositivo de sobrecorriente, no en el conductor.
Ejemplo trabajado — sistema PV de 8 kW
Sistema: 24 módulos de 350W en 2 strings de 12. Inversor: 7,6 kW 240V monofásico, salida AC continua de 32A. Isc del módulo = 11A.
- Circuitos fuente DC: 4 conductores (2 strings × +/-) de cable PV 10 AWG + EGC 10 AWG, en EMT 3/4" desde el combinador en azotea bajando hacia el inversor. Llenado: 5 × 0.0260 = 0.130 in² en EMT 3/4" (0.213 in² límite del 40%) = 24,4%, pasa.
- Salida AC: 32A × 1,25 = 40A. Use cobre 8 AWG THHN. 3 × 8 AWG + 1 × 10 EGC en EMT 3/4" al desconectador AC, luego a un breaker backfed de 40A.
- Verificación del 120%: bus de panel principal 200A, breaker principal 200A + breaker PV 40A en extremo opuesto = 240A. 200 × 1,2 = 240A. Pasa (exactamente en el límite).
Use la Calculadora de llenado de conduit para verificar.
Referencia rápida
| Componente | Cable | Conduit |
|---|---|---|
| Home-run DC (un solo string, módulos de 10A) | cable PV 10 AWG × 3 | EMT 3/4" |
| Home-run DC (2 strings) | cable PV 10 AWG × 5 | EMT 3/4-1" |
| Salida AC (inversor 7.6 kW) | 8 AWG THHN × 3 | EMT 3/4" |
| Salida AC (inversor 11.5 kW) | 6 AWG THHN × 3 | EMT 3/4-1" |