Cómo elegir un dispositivo de protección contra sobretensiones de CC para sistemas de energía solar.

Un dispositivo de protección contra sobretensiones de CC ayuda a proteger los equipos fotovoltaicos de las sobretensiones transitorias causadas por rayos y conmutaciones. Para los instaladores solares, ingenieros eléctricos y equipos de compras, seleccionar un SPD adecuado requiere prestar atención a la tensión del sistema, la exposición a sobretensiones y el sistema de protección general.

Comprender los principales criterios de selección, los requisitos de instalación y las consideraciones de mantenimiento ayuda a los compradores a evaluar la idoneidad del producto y a reducir el riesgo de deficiencias en la protección.

¿Cómo funciona un dispositivo de protección contra sobretensiones de CC?

Fuentes de sobretensión comunes

La actividad de los rayos y las maniobras de conmutación pueden provocar sobretensiones transitorias en los sistemas fotovoltaicos. Estas sobretensiones pueden dañar los inversores solares, los equipos de monitorización y otros componentes conectados. La protección necesaria depende del entorno de instalación, la configuración eléctrica y la exposición a las sobretensiones.

Principio de funcionamiento del SPD

Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) proporciona una vía para la corriente de sobretensión y limita la tensión transitoria que llega a los equipos protegidos. A diferencia de un interruptor automático, que protege contra sobrecargas y cortocircuitos específicos, un SPD está diseñado principalmente para mitigar las sobretensiones transitorias.

En las instalaciones solares, un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) seleccionado adecuadamente ayuda a proteger los equipos del lado de CC contra sobretensiones transitorias. Su eficacia depende de las especificaciones del dispositivo, la disposición del cableado y la coordinación con las demás medidas de protección del sistema.

Tipos de protección SPD

Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 1 y tipo 2 están diseñados para diferentes condiciones de protección contra sobretensiones. Los dispositivos de tipo 1 se prueban para manejar corrientes parciales de rayos, mientras que los dispositivos de tipo 2 abordan las sobretensiones inducidas y los transitorios de conmutación bajo condiciones de prueba específicas.

Para instalaciones fotovoltaicas, la norma IEC 61643-31 especifica los requisitos y las pruebas para los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) utilizados en el lado de corriente continua (CC) de los sistemas fotovoltaicos. El tipo de protección adecuado depende del diseño de la instalación, las medidas de protección contra rayos y las normas aplicables. Los compradores deben confirmar la protección requerida con el diseñador del sistema y consultar las especificaciones del producto del fabricante.

¿Qué parámetros son importantes a la hora de seleccionar un SPD de CC?

Tensión de funcionamiento

La tensión máxima de funcionamiento continuo del SPD debe ser compatible con la tensión máxima de CC del sistema. En los sistemas fotovoltaicos, las bajas temperaturas pueden aumentar la tensión en circuito abierto de las cadenas fotovoltaicas, por lo que este factor debe tenerse en cuenta durante la selección.

Una tensión nominal inadecuada puede provocar que el dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) funcione fuera de sus condiciones previstas. Los compradores deben calcular la tensión máxima esperada del conjunto fotovoltaico en las condiciones ambientales pertinentes y verificar que el dispositivo seleccionado cumpla con los requisitos del fabricante.

Clasificación de corriente de sobretensión

Las clasificaciones de corriente de sobretensión indican las condiciones de sobretensión que un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) está diseñado para soportar bajo pruebas específicas. La corriente de descarga nominal se usa comúnmente para los SPD de tipo 2, mientras que la corriente de impulso es relevante para los SPD de tipo 1.

La clasificación requerida depende de la exposición a sobretensiones de la instalación, las medidas de protección contra rayos y el diseño general de la protección. Una clasificación más alta por sí sola no garantiza la idoneidad para todas las aplicaciones. Los compradores deben comparar los parámetros de prueba pertinentes y confirmar que el dispositivo seleccionado cumple con los requisitos de protección del proyecto.

Nivel de protección de voltaje

El nivel de protección de tensión indica la tensión límite declarada por el dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) bajo las condiciones de prueba especificadas. Esto ayuda a determinar si el dispositivo puede proporcionar la protección adecuada para los equipos conectados.

Los compradores deben comparar este nivel con la capacidad de resistencia a impulsos del equipo. La disposición de las conexiones y la longitud de los conductores también afectan la tensión que llega al equipo durante una sobretensión.

Al comparar modelos, los compradores pueden revisar los dispositivos de protección contra sobretensiones de CC del fabricante y comprobar las tensiones nominales, las especificaciones de corriente de sobretensión y los niveles de protección en función de los requisitos del sistema fotovoltaico previsto.

¿Cómo se debe instalar un protector contra sobretensiones de CC?

Mantén la conexión de clientes potenciales breve

Los conductores de conexión largos pueden aumentar la tensión que aparece en los equipos protegidos durante una sobretensión. Mantenga las conexiones de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) lo más cortas y directas posible, y siga el esquema de cableado especificado por el fabricante.

La guía de instalación de DADA ELECTRIC para dispositivos de protección contra sobretensiones de CC recomienda controlar la longitud total del conductor a menos de 0.5 m, cuando corresponda. Esta recomendación debe considerarse una guía de instalación y no una regla general para todos los dispositivos o configuraciones. Siga siempre las instrucciones del modelo seleccionado y las normas eléctricas aplicables.

Proporcione una protección de respaldo adecuada.

Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) puede requerir un fusible o disyuntor adecuado aguas arriba para brindar protección de respaldo bajo condiciones de falla específicas. El dispositivo y la capacidad requerida dependen de las instrucciones del SPD, las condiciones de cortocircuito y las características del sistema eléctrico.

Un interruptor automático de CC cumple una función diferente al proporcionar protección contra sobrecargas y cortocircuitos dentro de su rango de operación especificado. Al planificar el sistema de protección de CC, los compradores deben revisar los interruptores automáticos de CC del fabricante y verificar su idoneidad para los requisitos de voltaje, corriente y coordinación del sistema.

Siga las instrucciones de instalación del fabricante.

Aísle las fuentes de alimentación pertinentes y verifique que el circuito sea seguro antes de la instalación o el mantenimiento. Los módulos fotovoltaicos pueden seguir generando voltaje de CC cuando se exponen a la luz, por lo que los instaladores deben seguir los procedimientos de aislamiento y verificación adecuados.

Confirme la polaridad, las conexiones de los terminales, los requisitos de los conductores y las disposiciones de puesta a tierra de protección, cuando corresponda. La instalación y el mantenimiento deben ser realizados por personal cualificado de acuerdo con las instrucciones del producto y las normas eléctricas aplicables.

¿Cómo funciona un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) con otros dispositivos de protección?

Disyuntor SPD frente a disyuntor de CC

Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) limita las sobretensiones transitorias y desvía la corriente de pico. Un interruptor automático de CC adecuado protege contra sobrecargas y cortocircuitos dentro de su rango de funcionamiento especificado.

Dado que estos dispositivos abordan diferentes riesgos eléctricos, no deben considerarse sustitutos unos de otros. Sus especificaciones y ubicaciones de instalación deben seleccionarse como parte del diseño integral del sistema de protección.

Protección del sistema de coordenadas

El sistema de protección puede incluir dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD), disyuntores, fusibles y otros dispositivos, según la aplicación. Antes de la puesta en servicio, debe verificarse la compatibilidad entre las especificaciones de los dispositivos, la tensión del sistema y las condiciones de instalación.

En las instalaciones solares, el diseño debe considerar el inversor, el cableado fotovoltaico, la longitud de los cables y las medidas de protección contra rayos. En caso de que se requieran tendidos de cable largos o múltiples zonas de protección, el diseñador del sistema debe evaluar si se necesitan dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) adicionales. La configuración final debe ajustarse al diseño del proyecto y a las normas aplicables.

¿Cómo pueden los compradores evaluar el estado y los fabricantes de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD)?

Compruebe los indicadores de estado y las funciones de alarma.

Algunos dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) utilizan un indicador visual para mostrar si el módulo de protección sigue operativo. En los modelos con una ventana de estado verde, este color indica un estado normal según las instrucciones del fabricante. Los colores y significados de los indicadores pueden variar, por lo que se recomienda consultar las instrucciones del modelo específico.

Algunos modelos también ofrecen contactos de señalización remota para sistemas de alarma o monitoreo. Los compradores que requieran monitoreo remoto deben confirmar si esta función está disponible y cómo se conecta.

Si el dispositivo indica una falla o un estado deteriorado, siga las instrucciones de inspección y reemplazo del fabricante. No dé por sentado que un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) sigue siendo efectivo solo porque aún esté instalado físicamente.

Revisar la documentación de fabricación y calidad.

Al comparar fabricantes, los equipos de compras deben revisar las fichas técnicas de los productos, los informes de pruebas pertinentes, las certificaciones, las instrucciones de instalación y la información sobre la gestión de la calidad. Estos documentos ayudan a determinar si el producto es adecuado para la aplicación prevista y cumple con los requisitos del proyecto.

La capacidad de fabricación y los procesos de control de calidad también son relevantes al evaluar un proveedor a largo plazo. La presentación de DADA ELECTRIC ofrece información sobre sus instalaciones de fabricación, gama de productos y experiencia en gestión de calidad. Los compradores deben confirmar las especificaciones y homologaciones de cada modelo antes de realizar un pedido.

Preguntas frecuentes

¿Se puede utilizar un protector contra sobretensiones de CA en un sistema de CC?

No automáticamente. Los sistemas de CA y CC tienen características eléctricas diferentes, y un protector contra sobretensiones (SPD) debe estar específicamente diseñado para la aplicación prevista. Para circuitos fotovoltaicos de CC, seleccione un dispositivo diseñado para dicha aplicación y verifique sus tensiones nominales y las normas pertinentes. Nunca sustituya un SPD de CA por uno de CC sin la aprobación explícita del fabricante.

¿Qué significa un indicador de estado SPD verde?

En los modelos que utilizan una ventana verde para indicar el funcionamiento normal, el color verde generalmente significa que el módulo de protección se encuentra en su estado normal. Los colores y significados de los indicadores varían según el modelo, por lo que siempre debe consultar las instrucciones del producto correspondiente.

¿Qué información deben proporcionar los compradores al solicitar un presupuesto?

Indique la tensión nominal y máxima de CC del sistema, el tipo de protección contra sobretensiones (SPD) requerido, los requisitos de corriente de sobretensión, el entorno de instalación, la configuración de las conexiones, la cantidad y cualquier requisito de monitorización o certificación. Estos detalles ayudan al fabricante a identificar los modelos adecuados y a aclarar los requisitos técnicos.

Conclusión

Para elegir un dispositivo de protección contra sobretensiones de CC, es necesario que sus especificaciones eléctricas coincidan con las del sistema fotovoltaico y seguir los procedimientos correctos de instalación y mantenimiento. Antes de tomar una decisión, los compradores deben verificar las especificaciones del producto, los requisitos de protección de respaldo y la documentación específica del modelo.

Para obtener información sobre el producto o asistencia técnica, póngase en contacto con DADA ELECTRIC para hablar sobre sus necesidades de protección contra sobretensiones de CC.