Diferencia fundamental: los métodos de extinción-de arco son completamente diferentes.
Ésa es la diferencia más fundamental y fatal.
La CA pasa por "cero" 100 veces (50 Hz) o 120 veces (60 Hz) por segundo-en cuyo punto la corriente vuelve naturalmente a cero y el arco se extingue como una vela que se ha apagado. Los fusibles de comunicaciones aprovechan esta ventaja natural y pueden extinguir los arcos fácilmente.
DC no tiene ceros. La dirección y el tamaño de la corriente siguen siendo los mismos. Una vez que un cortocircuito produce un arco, el arco continuará ardiendo y manteniéndose. Los fusibles de CC tienen que depender de su propia "potencia dura" para forzar que el arco se alargue, se enfríe y absorba-generalmente mediante la rápida vaporización de la masa fundida y la dispersión y absorción de arena de cuarzo en el tubo. Esto significa que extinguir el arco de CC es mucho más difícil y requiere mucha más energía que extinguir el arco de CA.
Potencia del arco: la CC supera con creces a la CA
Como los arcos de CC no corren riesgo de extinción natural, duran más y liberan más energía. Al mismo nivel de voltaje, el arco de CC produce más del doble de energía que el arco de CA. Esto requiere que los fusibles de CC tengan una mayor rompibilidad y más espacio interno para acomodar y absorber esta energía, y el diseño es completamente diferente en escala.
Tamaño físico: fusible de CC notablemente más largo
Para proporcionar suficiente espacio para la extinción del arco, el cuerpo del tubo fusible de CC es mucho más largo que el tubo fusible de CA equivalente. La experiencia de la industria es que por cada aumento de 150 V en el voltaje de CC, la longitud de la tubería debe aumentar aproximadamente 10 mm. Los tubos fusibles de CA ordinarios miden aproximadamente 292-442 mm, mientras que los tubos fusibles de CC solares de 1000 V o incluso 1500 V son mucho más largos para proporcionar suficientes canales de arco y arena de cuarzo para llenar el espacio.
Rellenos y materiales internos: Fusibles CC pesados
En algunos casos, los fusibles de CA no están llenos de arena de cuarzo en su interior, mientras que los fusibles solares de CC casi tienen que llenarse con arena de cuarzo de alta-pureza, el medio central de la supresión del arco forzado. La arena de cuarzo absorbe rápidamente el calor, enfría el arco y limita su propagación a altas temperaturas.
Los eslabones fusibles también están hechos de diferentes materiales. Los fusibles solares de CC suelen utilizar plata fundida debido a su punto de fusión preciso y su velocidad de vaporización extremadamente rápida, que puede completar el proceso de fusión en milisegundos, produciendo suficiente vapor metálico para mejorar el efecto de extinción del arco. Los fusibles de corriente alterna comunes suelen utilizar aleaciones de zinc o cobre y requieren menos velocidad y precisión.
Nivel de velocidad especial: gPV es una característica única de PV DC.
Los fusibles de CA comunes tienen su propia velocidad nominal (p. ej., gG, gL, aM, etc.), mientras que los fusibles solares de CC tienen una velocidad nominal específica -gPV) (según las normas IEC 60269-6/UL 2579). Este nivel significa que debe ser capaz de hacer frente a dos condiciones de trabajo extremas simultáneamente:
Corriente de cortocircuito-: la corriente alcanza su punto máximo en microsegundos y requiere una fusión extremadamente rápida;
Sobrecarga continua: la corriente aumenta lentamente y requiere funcionar de manera confiable en segundos o minutos.
La velocidad nominal de los fusibles de CA comunes no está diseñada para escenarios fotovoltaicos que requieren velocidad y estabilidad.
Nivel de voltaje: el voltaje del lado de CC es mucho más alto que el voltaje de CA del hogar
Los fusibles de CA normales tienen una clasificación de entre 250 V y 690 V, mientras que los fusibles de CC solares tienen una clasificación de entre 1000 V CC y 1500 V, y la industria se está moviendo hacia los 2000 V CC. Esto no es solo una diferencia cuantitativa, sino que también significa que, en el lado de CC, el fusible debe completarse con un voltaje más alto, y los requisitos de aislamiento, distancia de fuga y rompibilidad se han mejorado en todos los ámbitos.
Constante de tiempo: parámetro de selección único para DC
En los circuitos de CA, la forma de onda de la corriente determina por sí misma las características de protección y la selección es relativamente sencilla. Sin embargo, en CC, la tasa de aumento de la corriente de falla depende de la relación entre inductancia y resistencia del sistema (es decir, la constante de tiempo T=L/R). Este parámetro afecta directamente la velocidad a la que la corriente de falla alcanza su pico y si el fusible puede cortar la corriente de falla antes del pico. La selección de un fusible solar de CC debe incluir la constante de tiempo en el cálculo, lo que no es una consideración en absoluto para un fusible de CA.
Adaptabilidad medioambiental: Los fusibles fotovoltaicos son más "robustos";
Mientras que los fusibles de CA convencionales se utilizan comúnmente en cajas de distribución interiores, los fusibles solares de CC están expuestos a los elementos durante largos períodos de tiempo y deben poder resistir:
Temperaturas extremas (-40 grados a +90 grados)
Alta humedad, corrosión por niebla salina.
envejecimiento ultravioleta
Expansión y contracción repetidas causadas por la diferencia de temperatura diurna;
Por lo tanto, los fusibles fotovoltaicos suelen utilizar carcasas cerámicas o materiales-ignífugos como el PA66, que ofrecen niveles mucho más altos de protección y resistencia a la intemperie que los fusibles de CA convencionales.
¿Se pueden reemplazar?
Nunca reemplace un fusible de CC con un fusible de CA. La capacidad de extinción del arco de los fusibles de CA no es suficiente para hacer frente al arco de CC. Si se produce un cortocircuito y el arco continúa ardiendo, el fusible puede explotar o incendiarse. El IGBT del inversor podría dañar inmediatamente el cable o incluso encenderlo.
Por otro lado, si bien los fusibles de CC se pueden usar en circuitos de CA (ya que la CA es más fácil de apagar), se usan en exceso, son más costosos y sus características tiempo-corriente pueden no coincidir con los sistemas de CA.
