Los conectores MC4 son conectores eléctricos de un solo contacto que se utilizan habitualmente para conectar paneles solares . El MC en MC4 representa al fabricante Multi-Contact (ahora Stäubli Electrical Connectors ) y el 4 al pin de contacto de 4 mm de diámetro. Los MC4 permiten construir fácilmente cadenas de paneles juntando con la mano los conectores compatibles de los paneles adyacentes, pero requieren una herramienta para desconectarlos y garantizar que no se desconecten accidentalmente cuando se tira de los cables. El Código Eléctrico Nacional (NEC) y el estándar UL6703 para conectores fotovoltaicos especifican que los conectores deben ser del mismo tipo y marca para evitar los peligros del acoplamiento cruzado. [1] [2] Además, los 'requisitos de diseño para sistemas fotovoltaicos' de IEC 62548 exigen que los conectores fotovoltaicos sean del mismo origen. [3] [4] [5] Originalmente clasificado para 600 V, las versiones más nuevas del conector MC4 están clasificados para 1500 V, lo que permite crear cadenas en serie más largas.
Los conectores MC4 son sucesores de los conectores MC3, que fueron desarrollados por Multi-Contact en 1996. MC3 es la abreviatura de Multi-Contact y su tamaño de conector fotovoltaico de 3 mm con pin de contacto de 3 mm. MC3 tenía clasificaciones de certificación de (1000VIEC/600V UL) y 30A (cable fotovoltaico 10AWG). Los conectores MC3 se discontinuaron en 2016. El nombre MC4 significa Multi-Contact y sus conectores fotovoltaicos de 4 mm de tamaño, introducidos por Multi-Contact en 2004.
Si bien los pequeños paneles solares utilizados para cargar baterías y tareas similares pueden no requerir conectores especiales, los sistemas más grandes normalmente conectan los paneles en serie para formar cadenas . En el pasado, esto se lograba abriendo una pequeña caja eléctrica en la parte posterior del panel y conectando cables proporcionados por el usuario a terminales de tornillo en su interior. Sin embargo, en EE. UU., los terminales desnudos de este tipo están limitados a 50 V o menos por el Código Eléctrico Nacional (NEC). Por encima de 50 V, solo un electricista autorizado puede realizar las conexiones [ dudoso - discutir ] [ cita necesaria ] . Además, este tipo de conexiones estaban sujetas a problemas causados por fugas de agua, corrosión eléctrica y tensión mecánica en los cables.
A partir de la década de 2000, varias empresas introdujeron productos para abordar estos problemas. En estos sistemas, la caja de conexiones estaba sellada y dos cables estaban conectados permanentemente mediante protectores contra tirones . Los cables terminaban con conectores fotovoltaicos que cumplían con la definición de receptáculo de conveniencia , lo que significa que cualquier persona podía conectarlos (legalmente). Dos conectores se volvieron algo comunes durante este período, el conector Radox y el conector MC3 , los cuales esencialmente parecían conectores phono sellados contra la intemperie .
En 2008, el NEC prohibió la apertura de conectores fotovoltaicos bajo carga. Se requería que los conectores fotovoltaicos contuvieran mecanismos de bloqueo positivo controlados por herramientas certificadas específicas del producto. [6] Radox, un fabricante europeo, no respondió a esta especificación y desde entonces ha desaparecido del mercado. Una empresa estadounidense y otra suiza, Tyco Electronics y Multi-Contact (adquirida por Staubli en 2002), respondieron introduciendo nuevos conectores para cumplir con este requisito. El conector fotovoltaico MC3 carecía de estos requisitos. Posteriormente, el conector fotovoltaico MC4, lanzado en 2004, proporcionó estos mecanismos de bloqueo positivo, lo que dio lugar a una amplia aceptación en el mercado.
Solarlok de Tyco se convirtió en líder del mercado durante un período a finales de la década de 2000, pero una serie de factores conspiraron para expulsarlo del mercado. Entre ellos estaba el hecho de que el sistema tenía dos juegos de cables y alambres, lo que generaba molestias considerables en el campo cuando no se podían conectar equipos de diferentes proveedores. En 2011, el MC4 ya ocupaba una sólida posición de liderazgo, lo que llevó a la introducción de productos de una variedad de otros proveedores de conectores. A partir de 2022, Staubli Electrical Connectors posee el 50% de sus cuotas de mercado mundial.
El sistema MC4 consta de un diseño de enchufe y enchufe. Los contactos metálicos de enchufes y tomas de corriente se encuentran dentro de aisladores de plástico; El contacto metálico del enchufe está dentro de un aislante cilíndrico que parece un enchufe, y el contacto metálico del enchufe está dentro de una sonda cuadrada que parece un enchufe. El enchufe tiene dos pestañas de bloqueo de plástico que deben presionarse ligeramente hacia la sonda central para insertarlas en los orificios en la parte frontal del conector. Cuando los dos se juntan, los dedos se deslizan hacia abajo por los orificios hasta llegar a una muesca en el costado del conector, donde saltan hacia afuera para unir los dos.
Para un sellado adecuado, los MC4 deben usarse con cable del diámetro correcto. El cable normalmente tiene doble aislamiento (aislamiento más funda negra) y es resistente a los rayos UV y a temperaturas más altas (la mayoría de los cables se deterioran si se usan al aire libre sin protección contra la luz solar). Los conectores normalmente se unen mediante engarce , aunque también es posible soldarlos.
El conector MC4 tiene clasificación UL para 1500 V CC y hasta 95 A con el cable fotovoltaico 6AWG. MC4-Evo 2 tiene clasificaciones de certificación UL e IEC de 1500 V CC y hasta 70 A con cable fotovoltaico de 10 mm², según el tamaño del conductor utilizado en pares.
La tecnología MULTILAM de Staubli (anteriormente Multi-Contact) afirma que la presión constante del resorte proporciona una baja resistencia de contacto confiable. [cita requerida] Sin embargo, es muy importante nunca conectarlos ni desconectarlos bajo carga, incluso en bajo voltaje (12–48 V). sistemas. Se puede formar un arco eléctrico que puede derretir y dañar gravemente los materiales de contacto, provocando una alta resistencia y un posterior sobrecalentamiento. Esto se debe en parte a que la corriente continua (CC) continúa formando arcos, mientras que la corriente alterna (CA) de uso común se autoextingue más fácilmente en el punto de voltaje de cruce por cero .
Los grandes conjuntos de paneles suelen estar interconectados en serie, formados por cadenas de paneles que generan de 17 V a 50 V cada uno, con voltajes totales de hasta 600 V por cadena o 1500 V en grandes conjuntos especiales con paneles de alto voltaje.
Los manuales de instalación de conectores MC4 instruyen a evitar el uso de conectores que no sean Staubli con conectores MC4. Las certificaciones del producto y la garantía del fabricante solo se aplican si los conectores MC4 están acoplados a conectores del mismo tipo fabricados por Staubli Electrical Connectors y se siguieron las instrucciones del manual. [5] [2] [7]
Medios relacionados con los conectores MC4 en Wikimedia Commons