Wire Fill Chart para Instalações Solar PV
Wire fill solar PV: PV wire 10 AWG no lado DC, saída AC do inversor dimensionada pela classificação do inversor, eletroduto EMT ou PVC.
Wire fill para instalações solar PV é regido pelo NEC Article 690. PV residencial típico em string usa USE-2/PV wire 10 AWG no lado DC dos módulos ao combiner ou inversor, então THHN/THWN-2 AC dimensionado para a saída nominal do inversor no lado AC. Eletrodutos geralmente são EMT internos e PVC ou EMT externos. O Article 690 tem regras únicas de dimensionamento de condutor: 156% da corrente de curto-circuito do módulo para circuitos de fonte PV, mais considerações de temperatura do telhado.
Características da carga
Sistemas PV residenciais são altamente variáveis:
| Sistema | Faixa de tensão DC | Corrente DC por string | Saída 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 com bateria | 400-600V | 15-18A | 50A |
O lado DC é limitado por corrente pelos módulos (Isc raramente excede 14A nos painéis modernos). O lado AC é definido pela corrente nominal de saída contínua da placa de identificação do inversor.
Referências do código NEC
- NEC 690.7 — tensão DC máxima (Voc × multiplicador de baixa temperatura)
- NEC 690.8 — dimensionamento de corrente de circuito (1,25 × Isc, então 1,25 novamente para contínuo)
- NEC 690.9 — proteção contra sobrecorrente
- NEC 690.12 — rapid shutdown
- NEC 690.13/690.15 — disconnects DC e AC
- NEC 690.31 — métodos de fiação e separação de condutores
- NEC 690.45-47 — aterramento e bonding de equipamento
- NEC 705 — interconexão com concessionária (regra de 120% no barramento)
Dimensionamento do condutor — lado DC
A ampacidade do condutor do circuito de fonte PV deve ser igual ou maior que 1,56 × Isc:
| Isc do módulo | 1,56 × Isc | Cobre mínimo (75°C) | Bitola comum |
|---|---|---|---|
| 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 |
A maioria das instalações residenciais em string usa PV wire/USE-2 10 AWG para circuitos de fonte porque suporta temperaturas de telhado e dá uma margem confortável de queda de tensão.
Dimensionamento do condutor — lado AC
A saída AC do inversor é uma carga contínua. Dimensione em 125% da corrente nominal de saída contínua conforme NEC 690.8(B):
| Saída AC do inversor | × 1,25 | Cobre THHN | Alumínio |
|---|---|---|---|
| 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 |
Dimensionamento do eletroduto
Um home-run DC típico com 3 × PV wire 10 AWG (PV+, PV-, EGC) em EMT ou PVC:
| Eletroduto | Condutores | Área | Fill % |
|---|---|---|---|
| 1/2" EMT | 3 × PV wire 10 (0,0260 in²) | 0,0780 in² | 39,6% (acima de 40%) |
| 3/4" EMT | 3 × PV wire 10 | 0,0780 in² | 16,5% |
| 1/2" PVC Sch 40 | 3 × 10 | 0,0780 in² | 26,1% |
| 3/4" PVC Sch 40 | 3 × 10 | 0,0780 in² | 14,7% |
Mesmo que três 10 AWG mal passe 40% em EMT 1/2", a maioria dos instaladores usa EMT 3/4" para capacidade extra e facilidade de passagem em curvas de telhado.
Para inversores maiores com 2 ou mais strings:
| Condutores | Eletroduto necessário |
|---|---|
| 6 × PV wire 10 + 1 × 10 EGC | EMT 1" (~33% fill) |
| 8 × PV wire 10 + 1 × 10 EGC | EMT 1-1/4" |
Lado AC: 3 × 8 AWG + 1 × 10 EGC para inversor de 40A — se ajusta em EMT 3/4" a ~28%.
Requisitos especiais
- Rapid shutdown (NEC 690.12) — dispositivos de rapid shutdown em nível de módulo ou string.
- Disconnect DC dentro do campo de visão do inversor.
- Disconnect AC tipicamente um disconnect não-fusível de 60A entre o inversor e o painel principal.
- Regra de 120% (NEC 705.12) — disjuntor do inversor + disjuntor principal em um barramento não pode exceder 120% da classificação do barramento. Disjuntor backfed comum na extremidade oposta do barramento em relação ao principal.
- Aterramento de equipamento — EGC dimensionado conforme NEC 250.122 baseado no dispositivo de sobrecorrente, não no condutor.
Exemplo trabalhado — sistema PV de 8 kW
Sistema: 24 × módulos de 350W em 2 strings de 12. Inversor: monofásico 7,6 kW 240V, saída AC contínua de 32A. Isc do módulo = 11A.
- Circuitos de fonte DC: 4 condutores (2 strings × +/-) de PV wire 10 AWG + 10 AWG EGC, passados em EMT 3/4" do combiner do telhado descendo até o inversor. Fill: 5 × 0,0260 = 0,130 in² em EMT 3/4" (limite 40% de 0,213 in²) = 24,4%, passa.
- Saída AC: 32A × 1,25 = 40A. Use cobre 8 AWG THHN. 3 × 8 AWG + 1 × 10 EGC em EMT 3/4" até o disconnect AC, depois até um disjuntor backfed de 40A.
- Verificação de 120%: barramento do painel principal de 200A, disjuntor principal de 200A + disjuntor PV de 40A na extremidade oposta = 240A. 200 × 1,2 = 240A. Passa (exatamente no limite).
Use o Conduit Fill Calculator para verificar.
Referência rápida
| Componente | Fio | Eletroduto |
|---|---|---|
| Home-run DC (string única, módulos 10A) | PV wire 10 AWG × 3 | 3/4" EMT |
| Home-run DC (2 strings) | PV wire 10 AWG × 5 | 3/4-1" EMT |
| Saída AC (inversor 7,6 kW) | THHN 8 AWG × 3 | 3/4" EMT |
| Saída AC (inversor 11,5 kW) | THHN 6 AWG × 3 | 3/4-1" EMT |