Wire Fill Chart para Instalações Solar PV

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:

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:

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):

Dimensionamento do eletroduto

Um home-run DC típico com 3 × PV wire 10 AWG (PV+, PV-, EGC) em EMT ou PVC:

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:

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

Relacionados

• Conduit Fill Calculator
• Wire Ampacity Calculator
• EMT Conduit Fill Chart
• O que é THHN?
• Wire Fill para Carregador EV
• Que bitola de fio para 40 amp?