Como todas las instalaciones eléctricas, los sistemas de paneles solares fotovoltaicos deben estar provistos de los automatismos necesarios que preserven la salud de las personas y la propia integridad de su conjunto. Son los diferentes elementos de protección los encargados de llevar a cabo esta misión, y su conocimiento debe ser obligatorio para todo profesional que se dedique a su manipulación y construcción.
¿Por qué deben utilizarse elementos de protección en una instalación fotovoltaica?
Las instalaciones de paneles solares no están exentas de riesgos, ya que no podemos olvidar que se tratan de sistemas que convierten la energía proveniente del sol en eléctrica, y para ello, se hace indispensable el uso de automatismos de protección.
La normativa actual indica que los sistemas generadores de energía solar deben incorporar todos los elementos de protección necesarios para preservar la salud de las personas y de la propia instalación.
De carácter general, establece ciertas clasificaciones en función de los riesgos de la instalación:
• Aquellas instalaciones que tengan tensiones superiores por encima de los 48 V, deben contar con una toma de tierra a la que deberá estar conectada como mínimo la estructura para placas solares y los perfiles encargados del soporte del generador.
• Los elementos de protección de la instalación fotovoltaica estarán diseñados para proteger a las personas frente a todo tipo de contactos, tanto directos como indirectos. En el caso de que hubiera una instalación previa, no se alterarán las condiciones en materia de seguridad de la misma.
• Además, toda instalación deberá estar protegida ante sobrecargas, cortocircuitos y sobretensiones. Las baterías, en caso de existir, deberán estar especialmente resguardadas mediante disyuntores electromagnéticos, fusibles o cualquier elemento capaz de cumplir con este tipo de funciones.
Tipos de protecciones en instalaciones fotovoltaicas
Los diferentes elementos de protección de la instalación fotovoltaica existentes pueden clasificarse de tres formas:
• Según el tipo de instalación: se subdividen en monofásicos y trifásicos. Las protecciones son las mismas que la clasificación anterior, lo único que cambia es el modo de conexión.
• Según el tipo de corriente: para la continua, se utilizan aquellos que sirven para la protección de los paneles solares y de su cableado. Se suelen instalar seccionadores, protecciones contra rayos y si hay varios strings en paralelos se añaden fusibles, también tomas de tierra en la estructura portante de los módulos. Para la parte de corriente alterna, los elementos más usados son los magnetotérmicos, diferenciales y protecciones contra sobretensiones.
• Según el tipo de contacto: pueden ser directos o indirectos. Los primeros protegen a las personas contra los riesgos derivados de un contacto con las partes de la instalación que están en tensión. Suelen estar definidos en la norma UNE 20.460-4-41. Los segundos son aquellos producidos cuando se tocan elementos que han sido puestos en tensión accidentalmente. Están regulados por la ITC-BT-08 y por la UNE 20.572-1.
La mayoría de las diferentes protecciones suelen ubicarse para proteger la línea que une los paneles solares con el inversor DC/AC. Estos elementos deberán estar diseñados para proteger de sobretensiones, sobrecargas y cortocircuitos en la instalación. Su configuración dependerá del tamaño y tipo de cada sistema y, además deberá tener en cuenta los siguientes factores:
- La corriente nominal de circulación en los strings (paneles solares fotovoltaicos conectados en serie).
- La tensión total generada en la instalación fotovoltaica.
De esta forma, los diferentes elementos de protección de las instalaciones solares deben seleccionarse de acuerdo a que sean capaces de soportar la máxima tensión del sistema y tendrán que estar diseñados para abrir o cerrar los circuitos cuando se supere la máxima tensión admitida.
De acuerdo a todo esto, tendremos los diferentes elementos de protección de la instalación fotovoltaica descritos a continuación.
Seccionadores de corte
Seccionadores que cierren el circuito cuando se produzcan sobreintensidades. Éstos nos permiten abrir el circuito DC cuando tengamos necesidad de ello, para una manipulación con seguridad.
Es muy importante que sean específicos para DC y no necesitan que sean de salto automático, dado que del panel nunca llegará una intensidad mayor a su corriente de cortocircuito. De esta manera, se produce un alto grado de fiabilidad y seguridad en la instalación.
Estos elementos adicionales tendrán que estar diseñados en función de la corriente y de la instalación del sistema.
Interruptores magnetotérmicos
Estos elementos ofrecen protección contra cortocircuitos y sobreintensidades de manera bastante fiable. Su diseño está pensado para soportar tensiones DC de 1000 V. Este valor viene impuesto por la cantidad de paneles existentes, de tal forma que si cada uno de ellos soporta 250 V, un interruptor de 4 módulos estará diseñado para soportar un máximo de tensión de 1000 V.
Fusibles
Al igual que los anteriores, los fusibles protegen contra las sobreintensidades que puedan darse. Deben ser elegidos en función del tipo de corriente que se tenga y a la tensión del sistema.
En instalaciones en las que no hay strings en paralelo, no es necesario poner fusibles, dado que del panel solar nunca puede llegar una corriente superior a su corriente de cortocircuito.
Descargador de sobretensiones
Los descargadores son elementos que derivan a tierra las sobretensiones derivadas por fenómenos atmosféricos, como por ejemplo el impacto de los rayos.
Son aparatos encargados de la protección, tanto de los paneles solares como del inversor, y su uso es muy recomendado, ya que impiden la avería de ellos. Éstos se conectan en paralelo a la instalación eléctrica para garantizar que las descargas sean derivadas a tierra.
Por tanto, los elementos de protección de una instalación fotovoltaica son necesarios para dotar de la seguridad necesaria a las personas de los riesgos derivados de una exposición a la electricidad. Son de obligado cumplimiento según la normativa vigente y deben estar diseñados de acuerdo a las características específicas del sistema.
| Nombre | Mikel Pinedo |
|---|---|
| Empresa | Albasolar Energy SL |
| Cargo | Técnico fotovoltaico |
| Biografía | |
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