REQUISITOS DE INSTALACIONES DE SISTEMAS SOLARES

REQUISITOS DE INSTALACIONES DE SISTEMAS SOLARES LINEAMIENTO RETIE Y NTC 2050

Un experto líder a nivel global en soluciones de cableado y conectividad

Ventas en 2020 equivalentes a 5.7 billions de Euros (precio estándar del metal)

22%Norte América

7%Sudamérica

40%Europa

7%Medio Oriente, Rusiay África

12%Asia Pacífico

• Huella industrial en 38 países y actividades comerciales en todo el mundo

• 25,000 expertos.

DE LAGENERACIÓN DE ENERGÍA,

A LA TRANSMISIÓN DE ENERGÍA,

A LA DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA

AL USO DE ENERGÍA

NUESTRAS

SOLUCIONES

Nuestro propósito: Electrificar el futuro

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RETIE (ANEXO

GENERAL)

NTC 2050RETIE

Normas Técnicas (NTC) de producto

UL

IEC

NORMATIVA


• Artículo 20.22: Paneles solares fotovoltaicos.

La instalación eléctrica y el montaje de los panelesdeben hacerse conforme a la Sección 690 de la NTC2050, por un profesional competente, quien debedeclarar el Cumplimiento del RETIE.

• Artículo 28.3.10: Sistemas integrados y sistemassolares fotovoltaicos

Las instalaciones de sistemas integrados en las que esnecesaria una parada ordenada (programada) paralograr una operación segura, deben cumplir losrequisitos de la sección 685 de la NTC 2050.

RETIE (Anexo General Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas)

27.1 Aplicación de normas técnicas

Debido a que el contenido de la NTC 2050- primera actualización(Código Eléctrico Colombiano) del 25 de noviembre de 1998, basadaen la norma técnica NFPA 70 versión 1996 encaja dentro del enfoqueque debe tener un reglamento técnico y considerando que tiene plenaaplicación en las instalaciones para la utilización de la energíaeléctrica, se debe dar cumplimiento a los primeros siete capítulos conlas tablas relacionadas, incluidas las tablas del Capítulo 9 de NTC2050

Cap. 1. GeneralidadesCap. 2. Alambrado y protecciónCap. 3. Métodos de alambrado y materialesCap. 4. Equipos para uso gral. Cap. 5. Ambientes especiales.Cap. 6. Equipos especiales.Cap. 7. Condiciones especialesCap. 9: Tablas

ARTÍCULO 27º. Requisitos generales para las instalaciones de uso final

RETIE NTC 2050 de 2020

Sección 690: Sistemas solares fotovoltaicos.

⚫ I. Generalidades⚫ II. Requisitos de los circuitos⚫ III. Medios de desconexión⚫ IV. Métodos de Cableado⚫ V. Puesta a tierra⚫ VI. Rótulo⚫ VII. Conexión a otras fuentes de energía⚫ VIII. Sistemas de almacenamiento de energía ⚫ Otras: Secciones 685, 691 y 705


11 I

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NTC 2050 de 2020Articulo 690. SISTEMAS SOLARES

FOTOVOLTAICOS FV

I. Generalidades

690.1 Alcance 690.2 Definiciones 690.4 Requisitos Generales690.6 Módulos de corriente alterna (C.A.)

II. Requisitos de los circuitos

690.7 Tensión Máxima690.8 Dimensionamiento y corriente de loscircuitos690.9 Protección contra sobrecorriente690.10 Sistemas autónomos690.11 Protección de circuito por falla de arco(C.C)

IV. Métodos de Cableado

690.31 Métodos permitidos 690.32 Interconexión de los componentes690.34 Acceso a las cajas



FOTOVOLTAICOS FVI. Generalidades690.1 Alcance

Los sistemas solares fotovoltaicos cubiertos por este Artículo pueden ser interactivos con otras fuentes de producción de energía eléctrica o autónomos, con o sin almacenamiento de energía eléctrica, como baterías.

13 I


FOTOVOLTAICOS FVI. Generalidades690.1 Alcance

Autogenerador a Pequeña Escala (AGPE)Es cuando se produce energía eléctrica,principalmente para atender sus propias necesidades,y el tamaño de su instalación de generación es inferiora 1.000 kW (1 MW) .

https://cu.epm.com.co/Portals/clientes_y_usuarios/clientes-y-usuarios/autogeneradores/Autogeneracion_a_pequena_escala-AGPE-y_Generacion_distribuida-GD.pdf

Autogenerador a Gran Escala ART 691Persona natural o jurídica que produce energíaprincipalmente para atender sus propiasnecesidades, cuya potencia instalada es mayora 1 MW. (Generalmente acá se encuentranubicados los grandes comercios e industrias).

Generador DistribuidoPersona jurídica que produce energía cerca delos centros de consumo, se encuentraconectado al Sistema de Distribución Local(SDL) y tiene una potencia instalada menor oigual a 0.1 MW



FOTOVOLTAICOS FVI. Generalidades

⚫ Arreglo (array)⚫ Arreglo fotovoltaico bipolar (bipolar photovoltaic array)⚫ Capacidad generadora (generating capacity)⚫ Celda solar (solar cell)⚫ Circuito de C.C . de sistema fotovoltaico (photovoltaic system

dc circuit)⚫ Circuito de entrada del inversor (invertir input circuit)⚫ Circuito de salida del inversor (Inverter output circuit)⚫ Circuito fotovoltaico de salida (photovoltaic output circuit)⚫ Circuito de una fuente fotovoltaico (photovoltaic source

circuit)⚫ Circuito de fuente de convertidor de C.C. a C.C.⚫ Circuito de salida de convertidor de C.C. a C.C.⚫ Circuito de salida de inversor interactivo⚫ Controlador de carga por desviación

⚫ Convertidor de C.C. a C.C.⚫ Dispositivo de combinación de corriente continua (C.C.)⚫ Fuente fotovoltaica de alimentación ⚫ Inversor ⚫ Inversor multimodo⚫ Módulo⚫ Modulo de corriente alterna⚫ Panel⚫ Red de generación y distribución de energía eléctrica⚫ Sistema autónomo⚫ Sistema interactivo⚫ Sistema FV puesto a tierra funcional⚫ Subarreglo⚫ Subarreglo monopolar

690.2 Definiciones




690.2 Definiciones



FOTOVOLTAICOS FV

I. Generalidades

690.2 Definiciones



FOTOVOLTAICOS FV

I. Generalidades

690.4 Requisitos Generales

(A) Sistemas fotovoltaicos (B) Equipos(C) Personal calificado(D) Sistemas FV múltiples (E) Ubicación no permitidas

21 I



FOTOVOLTAICOS FV


690.7 Tensión Máxima

≤600V≤1000V

≤ 1500VNo requieren cumplir

II y III Art 490

22 I



FOTOVOLTAICOS FV


690.7 Tensión Máxima

(A) Circuitos de fuente fotovoltaica y salida

(1) Instrucciones en rotulado del modulo(2) Módulos cristalinos y multicristalinos(3) Sistemas FV de 100kW o más

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FOTOVOLTAICOS FV


690.8 Dimensionamiento y corriente de los circuitos

(A) Cálculo de la corriente máxima del circuito

(1) Corrientes del circuito de la fuente fotovoltaica

(1) La suma de corrientes de cortocircuito de capacidad nominal delmódulo FV conectadas en paralelo multiplicada por 125%

(2) Para sistemas de 100 kW o superior, el valor calculado de corrientemáxima debe basarse en el promedio de corriente más elevado en 3hresultante de la irradiación local simulada en la red FV teniendo en cuentala elevación y orientación. Este valor no debe ser inferior al 70 estimadocon el método del 690,8 (A)(1)(1).



FOTOVOLTAICOS FV



(A) Cálculo de la corriente máxima del circuito

(2) Corrientes del circuito fotovoltaico de salida

(3) Corriente del circuito de salida del inversor

(4) Corriente del circuito de entrada de un inversor autónomo

(5) Corriente del circuito de fuente del convertidor de C.C. a C.C.

(6) Corriente del circuito de salida del convertidor de C.C. a C.C.



FOTOVOLTAICOS FV



(B) Capacidad de corriente de los conductores

(1) Antes de la aplicación de factores de ajuste y corrección125% Imáx. calculadas según 690.8(A)

(2) Después de la aplicación de factores de ajuste y correcciónImáx según 690.8(A)

(3) Dispositivo protector contra la sobrecorriente electrónicoajustable. Configuración del dispositivo de acuerdo con lasección 240.6



FOTOVOLTAICOS FV



(C) Sistemas con múltiples tensiones de corriente continua

Circuitos de salida múltiples tensiones con conductor común de retorno , la capacidad decorriente de dicho conductor no debe ser menor a la suma de las corrientes nominales delos dispositivos de protección contra sobrecorriente de cada circuito individual de salida.

(D) Dimensionamiento de los conductores de interconexión de módulos

Donde se utiliza un solo dispositivo contra sobrecorriente para un grupo de circuitosconectados en paralelo, la capacidad de corriente de cada uno de los conductores deinterconexión de un modulo no debe ser menor a la suma del valor nominal deldispositivo mas el 125% ICC de los otros módulos en paralelo.

27 I



FOTOVOLTAICOS FV


690.31 Métodos permitidos(A) Sistemas de cableado

*Circuitos >30V – Cables tipo MC o en canalización*Temperatura ambiente >30°C – corregir Capacidades

(B) Identificación y agrupamiento*Circuito de la fuente FV / Circuitos FV de salida (No usar canalización de otros sistemas no FV / Inversores)

(1) Identificación(2) Agrupamiento

28 I


FOTOVOLTAICOS FV


690.31 Métodos permitidos(C) Cables de un solo conductor(1)Cables tipo USE-2 o identificados como FV (instalarse de acuerdo sección 338.10(B)(4) y 334)(2) Bandeja portacable. Usar cables con o sin marca/valor

(D) Cable Multiconductor: en lugares exteriores, con chaqueta e identificados para la aplicación. Fijado a intervalos menores de 1,8m

(E) Cables y cordones flexibles conectados a arreglos FV de seguimiento: Cumplir art 400, identificado cordones de uso pesado o portátiles de alimentación

29 I



FOTOVOLTAICOS FV


690.31 Métodos permitidos(F) Cables de conductores de calibre pequeño: 16AWG / 18AWG cumplir capacidad de corriente sección 400.5 y 310.15 para factores de corrección

(G) Circuitos de corriente continua de sistema fotovoltaico sobre o en el interior de un edificio: deben ser cables tipo MC, o en canalizaciones metálicas o encerramientos metálicos.

(1) Empotrados en superficies de edificios(2) Métodos de alambre flexible(3) Marcado y etiquetado(4) Métodos de marcado y etiquetado y ubicaciones

30 I



FOTOVOLTAICOS FV


690.31 Métodos permitidos(H) Cables flexibles de alambres finos trenzados: estos cables debenterminar con terminales, como tipo pala o de ojo, dispositivos oconectores de acuerdo sección 110.14

(I) Sistemas fotovoltaicos bipolares: subarreglos monopolares de unsistema FV bipolar, separar físicamente y los circuitos eléctricos desalida de cada uno instalado en canalizaciones separadas hasta elinversor. Protecciones en encerramientos separados.

CABLES PARA INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS

AmercableAmersol (solar cables)

MV cables

BucaramangaEnergyflex (Solar cables)

LV DC

PerùLV DC

MV cables

ChileLV DC

MV cables

(Copper only) Rio

EnergyflexLV DC

MV cables

Bourg en BresseMV cables

Shockproof

Long length

BattipagliaMV cables

Shockproof

LamiaMV cables

DenizliLV DC

MV cables

LibanLV DC

MV cables

QatarLV DC

MV cables

Yanggu LV DC

MV cables

KoreaLV DC

MV cables

Andrézieux

Energyflex

JeumontKEYLIOS

1500 AR2V

MV cables

LV DC cables

PV LV DC cables

Una presencia industrial global de Nexans para cumplir con el suministro local para proyectos de granjas solares

32 I

Confidential - Copyright Nexans

EnergyFlexH1Z2Z2-K

Nexans

Cifras clave

Características clave

Cubierta exterior X-HFFR:compuesto de poliolefina reticuladalibre de halógenos. Negro o roja.

Cable de 6mm² @ 120 ° C en elconductor y 60 ° C de aire ambienteAmpacidad en un solo cable libre en elaire = 70AAmpacidad en un solo cable en unasuperficie = 67AAmpacidad en un cable que toca otrocable cargado en una superficie = 57A

Fácil identificación: sistemas fotovoltaicospara exteriores: para instalación fija orastreador fotovoltaico

Rango de temperatura de funcionamiento: -40 a 90 ° CTemperatura máxima del conductor: 20000 horas a 120 ° C

Cobre estañado flexible clase5 (según IEC 60228)

Aislamiento X-HFFR: compuesto depoliolefina reticulada libre dehalógenos

Más de 30 años de rendimiento en entornos

hostiles.Materiales reticulados con excelente

resistencia a la intemperie (luz UV), alta resistencia térmica y excelente resistencia

a la humedad.

Fácil identificación: Sistema de marcado específico

con un color pleno para facilitar la instalación, el indicador

métrico y la identificación clara del cable.

Facilita la InstalaciónAltamente flexible, fácil de pelar y engarzar con conectores, fácil de

instalar detrás de los panelesfotovoltaicos

Baja influencia en CAPEX -alto impacto en OPEX

Adoptar la CalidadInvertir en cables de calidad influye débilmente en el CAPEX (los cables representan menos del 1%). Los cables de baja calidad pueden conducir a varios

problemas de la planta y luego afectar drásticamente a OPEX

0% devoluciones de clientes

Cero devoluciones de clientsNexans comercializa desde hace más de 10 años

cables Energyflex y hasta ahora no tenemos devoluciones de clientes o problemas en el campo

34 I

35 I

ENERGYFLEX H1Z2Z2-K: Características

➢Tensión máxima de operación: 0,6/1 kV en AC y 1,5 kV en DC.

➢Temperatura nominal de operación: 90°C en ambiente seco o mojado, máx. 120°C a 20.000 h.

➢Se fabrican en calibres de 1,5 a 240 mm²

➢Cable con características de no propagación de la flama.

➢Aislamiento de polietileno reticulado XLPE libre de halógenos y resistente a la luz ultravioleta.

➢Chaqueta de polietileno reticulado XLPE libre de halógenos y resistente a la luz ultravioleta.

➢Disponible en varios colores.

➢Resistente a la luz solar.

➢Cumple con pruebas de impacto y doblez en frío a -40°C.

LV-DC - PV-cable ➔ Normas

➔ Estándar alemán (no más aplicable desde octubre de 2017)➔ TÜV 2 Pfg 1169/08.2007 – Marcado estandarizado: PV1-F - Certificado

ADX➔ "Requisitos para cables para su uso en sistemas fotovoltaicos“

Ahora reemplazado por

➔ European Standard EN 50618 – Marcado estandarizado: H1 Z2Z2K - Certificado ADX“Cables eléctricos para sistemas fotovoltaicos” a 27 de octubre de 2017..

------------------------------------➔ Norma internacional➔ IEC 62930 – Marcado estandarizado: 62930 IEC 131➔ "Cables eléctricos para sistemas fotovoltaicos con una tensión nominal de

1,5 kV d.c.”

Evoluciones entre EN e IEC: IEC introduce compuestos halogenados, cobre estañado clase 2 con diámetros mayores (240² a 400²)

36 I

Más allá de los estándares, la contribución de

Nexans a las aplicaciones fotovoltaicas es a través

de productos de alta calidad que dan como

resultado un rendimiento a largo plazo, seguridad

operativa y seguridad contra incendios.

•Resistencia UV y ambiental - AN3

•Resistencia térmica – De acuerdo a EN60216

• DC Estabilidad eléctrica en agua - AD7,

hacia AD8

• Fiabilidad mecánica

LV-DC - PV- Estándar de cable Transmisión de electricidad confiable ...con actuaciones destacadas

37

37 I

LV-DC - PV-cable ➔ Excelente resistencia a la intemperie (luz UV y agua): más allá del estándar

Protocolo: envejecimiento UV acelerado según EN 50289-4-17

Dispositivo SEPAP: lámparas de mercurio, ≈100W / m² entre 300-400nm y T ° = 60 ° C

Protocolo: envejecimiento UV natural - exterior

En Arizona (EE. UU.) Y en Francia

3 years 5 years

0 1000 2000 3000 40000

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Irradiation time [h]

Elo

ngation a

t bre

ak [%

]

5months

0

2

4

6

8

Tensile

stre

ss @

bre

ak [M

Pa]

Slight whitening due to an exudation of an UV protective agent on the surface of the sheath

Standardized duration (720h & 43W/m²)

➔ Sin degradación y retención total de las propiedades mecánicas iniciales:➔Después de 4000 horas de envejecimiento UV acelerado (prueba estandarizada: 720h y 43W / m²)

38

38 I

LV-DC - PV-cable ➔ Alta resistencia térmica

Protocolo: curva de resistencia Arrhenius Según. IEC 60216-1 / 2/3/4

Envejecimiento del horno - 4 temperaturas 135/150/165/180 ° C - Punto final tomadocuando elongó. @break pierde el 50% de su valor inicial

➔ La vida útil prevista del cable es igual o superior a 40 años a 90 ° C respectivamente para el material de

revestimiento y aislamiento

0,0022 0,0024 0,0026 0,00285

6

7

8

9

10

11

12

13

180°C

40 years

25 years

20000 hours

Ln

(T

ime

to

fa

ilure

)

1/T (K-1)

90°C120°C135°C150°C165°C

EnergyFlex Insulation material

Energyflex Sheathing material

➔ La vida útil prevista del cable es superior a 20000 horas a 120 ° C

tanto para el material de aislamiento como para el revestimiento

Arrhenius plots (IEC 60216)39

LV-DC - PV-cable ➔ Excelente resistencia al agua / humedad.

➔ Energyflex están clasificados AD7 (inmersión intermitente) según la norma EN 50618 durante al menos 25 años

➔ Hacia AD8 (sumergido, no estándar) – Pruebas adicionales

Protocol: Long term immersion under DC voltage

Water with 3% NaCl, 85°C, 1.0 kV DC, > 12000 hours ≈ 1,5 year

➔ La prueba AD8 - Las pruebas se están ejecutando: 100 días en agua con sal a 50 ° C y 2,5xU0 = 4500 V CC El objetivo es validar el comportamiento AD8

de nuestro cable en agua 30 ° C y profundidad máxima 10 m

➔ Sin degradación de la resistencia de aislamiento después de

12000 horas (≈ un año y medio) en agua a 85 ° C bajo 1000 V DC

0 2000 4000 6000 8000 10000 1200010

-2

101

102

103

3 tested cables

Applied voltage 1kV

6 months

Insula

tion R

esis

tance [

GO

hm

.m]

Immersion time at 85°C [h]

1 year

40

LV-DC - PV-cable ➔ Altamente flexible y resistente a los ciclos mecánicos.

➔ Los cables Energyflex presentan una muy buena fiabilidad mecánica después de ciclos duros (torsión y flexión)

Protocolo: ciclos de torsión y flexión inversa

Torsión: 50N ± 135 ° 100 ° / s

Flexión inversa: 100N ± 45 ° 160 ° / s

➔El cable no presenta hilos de cobre rotos después de:

- 100 000 ciclos en torsion- 100 000 ciclos en flexión inversa

➔ Se adapta perfectamente a las instalaciones de seguimiento

41

41 I

LV-DC - PV-cable ➔ Cómo afecta su OPEX, eligiendo calidad para proteger su activo de planta

➔ Nexans, como experto en cables, recomienda el estricto cumplimiento de las normas para garantizar la fiabilidad de la planta solar durante su vida útil prevista de 25 años.

➔ Lo que representa el 0.8% de su CAPEX inicial puede afectar significativamente la "Disponibilidad de activos", su rendimientoy OPEX

Ejemplo de falla: avería eléctrica localizada en el área del sistema de suspensión metálica (debido a una mejora del

campo eléctrico local)

Ejemplo de falla: deterioro de la chaqueta. El polímero resistente a los rayos UV y térmicos es crítico

incluso debajo del panel fotovoltaico

42 I

LV-DC - PV-cable ➔ Cómo afecta su OPEX, elija calidad para proteger su activo de planta

➔Energyflex H1Z2Z2-K:Sistema de marcado específico con color pleno

(Negros, rojo, azul ...)➔Fácil identificación y mejor retención del color

en comparación con la competencia.

➔Análisis de la competencia:Se encontraron varios productos de baja calidad,

es decir, sin una reticulación adecuada y con espesores fijados al mínimo estricto (0,65 por 0,7)

Crosslinked

Not Crosslinked

Análisis de referencia (15 cables)

43

43 I


44

El alambre estañado tiene 5 funciones

1.Es para evitar la oxidación del alambre de cobre.

2. Puede reducir la resistencia de contacto del conector

3. Es para evitar que los extremos del cable se suelten.

4. El estañado es generalmente resistente a altas temperaturas,corrosión y humedad.

5. El alambre de cobre estañado tiene la capacidad de soldar, elestaño tiene un rendimiento anti-interferente y puede usarse parablindar cables.

QUÉ TIENE DE ESPECIAL EL COBRE ESTAÑADO?¿CUÁLES SON LAS VENTAJAS EN COMPARACIÓN CON EL

COBRE NORMAL?

PARÁMETROS BÁSICOS EN LA ELECCIÓN DE CABLE SOLAR

• Vida útil: Los cables utilizados en las instalaciones solares debentener una vida útil de 30 años a 90°C, pudiendo soportar hasta120°C en forma permanente. Esto es posible utilizando cableseléctricos que tengan un conductor de cobre electrolítico estañadoclase 5 (flexible) y una chaqueta o cubierta de XLPE, resistente alos agentes externos.

• Servicio Móvil: Es muy común el uso de seguidores en las placassolares para aprovechar al máximo la radiación solar. En estoscasos los cables de conexión entre las estructuras móviles y laspartes fijas están sometidos a movimiento, por lo que los cablesconvencionales no son aptos. Los cables con chaqueta o cubiertade XLPE son los mas óptimos en aplicaciones fotovoltaicas ya queofrecen un rendimiento superior en instalaciones solares, dondeexiste un movimiento constante.

46 I

• Cables solares resistentes a los rayos ultravioleta.• Cables libres de halógenos • Certificación EN.• Tienen una vida útil de 30 años a 90ºC.• Su intensidad admisible es superior, a igualdad de sección, a los cables

convencionales, permitiendo llegar a temperaturas hasta 120ºC en el conductor.

• Su flexibilidad y reducido diámetro facilita la instalación.• Cables solares aptos para servicio móvil, están sometidos a movimiento,

por lo que los cables convencionales no son aptos.• Cables solares compatibles con la mayoría de conectores.

VENTAJAS DEL CABLEADO FOTOVOLTAICO H1Z2Z2-K

47 I

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Qué beneficios le aporta a mi instalación?

Gracias a las propiedades anteriormente mencionadas, este tipo de cable presenta una mayor

vida útil, mejorando el rendimiento general de la instalación debido a su menor degradación con el

paso del tiempo.

¿Es más caro que, por ejemplo, cable para interiores?

Pese a ser un cable específico para los usos comentados, su precio no difiere demasiado

de cables de secciones similares, siendo además esta diferencia de precio compensada

por la mayor vida útil.

¿Qué secciones son las recomendadas?

Salvo en grandes centrales fotovoltaicas, lo más común es utilizar cable de 4 o 6 mm2 de sección.

Los conectores MC4, por ejemplo, están preparados para dichas dimensiones de conductor. Calcular la

sección puede ser algo complicado, puesto que depende de factores como la intensidad y voltaje,

longitud del cable, y material.

¿Todo ello significa que los equipos solares solo pueden funcionar con cableado

fotovoltaico?

Aunque otros cables de cobre de la misma sección cumplen la misma función, su duración

y rendimiento a lo largo del tiempo será menor. Por tanto, se desaconseja la utilización

de conductores no específicos.

Presentado por:Claudia Espitia

Jefe de Área Técnica

GRACIAS

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