Protección para instalaciones FV al aire libre
Los parques solares son un pilar importante de la generación eléctrica renovable y gozan de una demanda creciente. Si estás pensando en invertir en una central eléctrica en campo abierto o participas en el diseño y la adquisición de un proyecto similar, tus prioridades serán muy claras:
La disponibilidad de la instalación
La mitigación de los costes de mantenimiento o reparación
De su perfecto funcionamiento dependen no solo el suministro de energía a los clientes, sino también la rentabilidad del parque solar y posiblemente el cumplimiento de los criterios de licitación y subvención. Ya una parte irrenunciable de la combinación de energías renovables, las centrales fotovoltaicas deben cumplir las condiciones para un funcionamiento estable de la red; suelen tener una vida útil de al menos 20 años y se miden por su coeficiente de rendimiento anual, es decir, su producción eléctrica.
Cualquier fallo obra en contra de estos requisitos básicos. De ahí que la protección contra rayos y sobretensiones deba incorporarse desde el principio, en la fase de diseño. Como proveedores competentes de servicios integrales, te apoyamos con análisis y conceptos fiables, así como con soluciones de protección coordinadas para tus fines.
El primer paso hacia una solución de protección para FV: el análisis de riesgos
Con un análisis de riesgos conforme a la norma IEC 62305-2, te aseguras de crear un concepto de protección contra rayos comprensible para todas las partes implicadas, optimizado técnica y económicamente y que brinda la protección necesaria con un coste aceptable. Nos encantará ayudarte. Como parte de los completos DEHN Engineering Services, puedes confiar a nuestros expertos todo el análisis de riesgos de tu instalación. Otra opción es realizar tú el análisis de riesgos de forma rápida y sencilla gracias a la aplicación DEHNrisk.
La protección ideal para cada diseño de sistema
A la hora de diseñar e implementar medidas de protección contra rayos y sobretensiones, se distingue entre los parques solares con inversores centrales o con inversores monofásicos.
Para proteger el generador solar de ambos tipos de instalaciones contra el impacto directo de rayos, se utilizan instalaciones captadoras. Con frecuencia, la fijación mecánica de las varillas captadoras se realiza sobre los bastidores metálicos en los que se apoyan los propios paneles. El bastidor de montaje también sirve como electrodo de dispersión y conexión al sistema de puesta a tierra. Las instalaciones captadoras también se utilizan para edificios operativos y acumuladores de baterías.
Las diferencias concretas entre los conceptos de protección de los dos tipos de instalaciones se muestran en los siguientes ejemplos.
Solución de protección para parques solares con inversor central
Los conceptos de sistemas fotovoltaicos con inversor central suelen configurarse con cajas de conexiones de generador, las llamadas cajas combinadoras de DC o cuadros de distribución de DC en el campo y un inversor central cerca del transformador. Las cajas de conexiones de generador suelen estar situadas en el bastidor de montaje de los paneles solares, donde se reúnen las cadenas respectivas y se tienden hasta el inversor central.
En caso de impacto directo de rayo en la instalación captadora o en la estructura metálica del bastidor de soporte, este extenso cableado de DC actúa como conductor equipotencial entre el potencial de tierra local del generador solar y la superficie equipotencial «remota» del transformador de inyección a la red o del inversor central. Tanto si la resistencia de tierra específica es baja como si es alta, fluyen corrientes parciales de rayo por el cableado de DC. Debido a las corrientes parciales de rayo que cabe esperar, los descargadores combinados de tipo 1 + 2 también son necesarios para proteger los componentes del sistema de DC además del lado de AC.
Solución de protección para parques solares con inversor monofásico
A diferencia de las instalaciones con inversor central, en las instalaciones con inversores monofásicos descentralizados, las corrientes parciales de rayo fluyen por los conductores de AC. Por consiguiente, se requieren descargadores combinados de tipo 1 + 2 en el lado de AC de los inversores monofásicos y en el lado de baja tensión del transformador de inyección a la red.
Los inversores monofásicos y el generador solar asociado forman una superficie equipotencial local con un sistema de puesta a tierra diseñado adecuadamente, de modo que no cabe esperar corrientes de rayo en el cableado de DC. Por lo tanto, en el lado de DC, basta con los descargadores de sobretensiones de tipo 2 (por ejemplo, DEHNguard M YPV). Las interfaces de comunicación también están equipadas con equipos adecuados de protección contra sobretensiones.
Con seguridad, conforme a las normas
Estas normas proporcionan especificaciones y directrices para la protección contra rayos y sobretensiones de las instalaciones fotovoltaicas:
- IEC 62305 relativa a la protección contra rayos
- IEC TR 63227:2020 contiene medidas de protección específicas que deben tenerse en cuenta al instalar sistemas de protección contra rayos y sobretensiones
- Las normas IEC 60364-4-44 sección 443, IEC 60364-5-53 sección 534 y IEC 60364-7-712 se refieren a la instalación de medidas de protección contra sobretensiones, incluso si no existe un sistema de protección externo contra rayos.
