Dispositivo de protección contra sobretensiones
Dispositivo de protección contra sobretensiones
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Cada año, las sobretensiones transitorias afectan a instalaciones solares de todo el mundo, causando millones de dólares en daños. Un SPD solar se diseña y utiliza para proteger contra este tipo de daños. Esto lo convierte en una parte vital de los sistemas de energía solar, tanto en términos de seguridad como de prevención de costosas reparaciones. Aquí encontrará más información sobre cómo funciona y qué hace un SPD para sistemas de energía solar.

¿Qué es un dispositivo de protección contra sobretensiones?

En primer lugar, la definición del dispositivo de protección contra sobretensiones: A dispositivo de protección contra sobretensiones es un dispositivo eléctrico que ayuda a protegerse contra las subidas de tensión. Los picos y subidas de tensión pueden deberse a varias causas, como la caída de rayos, la conmutación de la red eléctrica o fallos en el sistema eléctrico.

Un dispositivo de protección contra sobretensiones actúa desviando o absorbiendo el exceso de tensión, protegiendo así los equipos conectados al sistema eléctrico. Los SPD se instalan en diversos entornos, como viviendas, edificios de oficinas e instalaciones industriales.

Los dispositivos de protección contra sobretensiones también se utilizan habitualmente en las instalaciones de energía solar para proteger contra los daños causados por rayos y otros picos de tensión. Hablando del SPD del sistema solar, he aquí lo que es y su principio de funcionamiento.

SPD solar para panel solar
SPD solar para panel solar
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Dispositivo de protección solar contra sobretensiones, SPD

Al igual que cualquier otro sistema eléctrico, una instalación de energía solar es vulnerable a los daños provocados por los picos de tensión. Un SPD solar es un dispositivo de protección contra sobretensiones que está diseñado específicamente para su uso en un sistema de energía solar y sus componentes.

Los dispositivos de protección solar contra sobretensiones desvían esencialmente cualquier exceso de tensión producido por un rayo u otro pico de tensión, protegiendo la instalación solar de posibles daños. Existen principalmente dos tipos de estos dispositivos, los SPD solares de CA y los de CC.

Dispositivo de protección solar contra sobretensiones de CA

Un dispositivo de protección contra sobretensiones de CA solar se conecta al lado de CA de la instalación solar, entre el inversor y las cargas. Este tipo de SPD no puede utilizarse en el lado de CC de la instalación, ya que sólo está diseñado para funcionar con Tensión alterna.

Dispositivo de protección solar contra sobretensiones de CC

Un dispositivo de protección solar contra sobretensiones de CC se conecta al lado de CC de la instalación de energía solar, entre el inversor y el conjunto o los paneles. El SPD de CC para sistemas solares funciona desviando cualquier exceso de tensión a tierra, protegiendo así los paneles solares de daños durante una sobretensión por la caída de un rayo u otra sobretensión.

Dentro de un dispositivo de protección contra sobretensiones de baja tensión
Dentro de un dispositivo de protección contra sobretensiones de baja tensión
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¿Cómo funciona un SPD solar?

La mayoría de los SPD solares constan de un varistor de óxido metálico (MOV). Los MOV son dispositivos que pueden cambiar su resistencia en respuesta a los cambios de tensión. Cuando la tensión es alta, los MOV tienen una resistencia baja, lo que les permite conducir la corriente. Cuando la tensión es baja, los MOV tienen una resistencia alta, lo que les impide conducir la corriente.

La imagen superior muestra el interior de un dispositivo de protección contra sobretensiones MOV típico. El varistor de óxido metálico cubierto de resina/aislado se ve en el centro, con dos placas metálicas a cada lado. El MOV está conectado a las placas metálicas mediante cables de cobre trenzados. Este es el principio de funcionamiento del dispositivo de protección contra sobretensiones (tipo MOV).

  • En condiciones normales, la tensión a través del MOV es baja y la resistencia es alta. Esto impide que la corriente fluya a través del MOV.
  • Cuando se produce una sobretensión o un pico de tensión, aumenta la tensión a través del MOV. Este aumento de tensión hace que el resistencia eléctrica del MOV para disminuir, permitiendo que la corriente fluya a través de él.
  • La corriente que circula por el MOV genera calor, que es disipado por el dispositivo. Dado que las sobretensiones transitorias sólo duran un breve periodo de tiempo, el MOV nunca se calienta lo suficiente como para resultar dañado.
  • Una vez que la tensión vuelve a la normalidad, la resistencia del MOV aumenta y vuelve a bloquear la corriente.

Los SPD solares están convenientemente dimensionados para manejar niveles de tensión específicos y suelen conectarse en paralelo con los equipos del sistema solar. Cuando se produce un pico de tensión, los MOV desvían el exceso de tensión. De este modo, se protege la instalación solar y sus componentes de posibles daños al evitar que el pico de tensión alcance los componentes sensibles.

Los SPD solares están diseñados para soportar múltiples descargas de rayos, lo que significa que pueden proporcionar protección a largo plazo para una instalación solar. Además, los SPD también ofrecen protección frente a otros tipos de sobretensiones, como las causadas por la conmutación de la red eléctrica.

Dónde instalar protectores contra sobretensiones en sistemas de energía solar
Dónde instalar protectores contra sobretensiones en sistemas de energía solar
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Dónde instalar protectores contra sobretensiones en un sistema de energía solar

Veamos ahora dónde instalar los protectores solares contra sobretensiones en un sistema de energía solar. Lo ideal es instalar un SPD lo más cerca posible del equipo para ofrecer la mejor protección. En la mayoría de los casos, será en el inversor. Un SPD solar para la protección del inversor ayudará a proteger el inversor de daños por picos de tensión.

Para los lados de CA de los sistemas solares, el SPD debe instalarse entre el inversor y las cargas. Para los lados de CC, el SPD debe instalarse entre el inversor y el conjunto o los paneles. Esto ayudará a proteger el equipo de posibles daños al desviar cualquier exceso de tensión a tierra.

Un SPD para protección solar también puede instalarse en el punto de conexión entre la red pública y la instalación solar. Esto ayudará a proteger la instalación solar de los picos de tensión causados por la red eléctrica. funcionamiento de la red eléctrica.

Por otra parte, los SPD solares de pequeña potencia pueden instalarse en los terminales de carga para proteger cargas individuales. Puede ser una buena opción para cargas sensibles especialmente vulnerables a los picos de tensión.

Precio SPD solar

El precio del SPD es un factor clave a tener en cuenta a la hora de seleccionar el SPD adecuado para sus necesidades, ya que necesitará más de una unidad de estos dispositivos en su sistema de energía solar. El precio de los SPD solares suele oscilar entre $50 y $300. El precio del dispositivo de protección contra sobretensiones dependerá de las características y especificaciones del SPD.

Básicamente, cuanto mayor sea la tensión nominal y la intensidad nominal, más caro será el SPD. Sin embargo, es importante seleccionar un SPD solar que esté clasificado para los requisitos específicos de tensión y corriente de su instalación solar.

Tenga en cuenta que en una instalación solar suele haber varios dispositivos de protección contra sobretensiones instalados en cascada. El SPD primario se instalará en el punto de conexión entre la red pública y la instalación solar y entre los paneles y el inversor.

El SPD secundario se instalará entonces en el inversor, con SPD de menor capacidad instalados en los terminales de carga para proporcionar protección a las cargas individuales. Este tipo de configuración en cascada proporciona la mejor protección posible para una instalación solar mediante desvío.

Conclusión

Los SPD solares son dispositivos de protección vitales para los sistemas de energía fotovoltaica. Ayudan a proteger los equipos de posibles daños, normalmente desviando el exceso de tensión a tierra. Si se utilizan correctamente, pueden proporcionar protección a largo plazo para una instalación solar, ya que la mayoría son modulares y fáciles de sustituir. Estos dispositivos son esenciales para garantizar un sistema de energía solar fiable. Además, ayudan a evitar las pérdidas asociadas a los daños por rayos u otros picos de tensión.

Catálogo de dispositivos de protección contra sobretensiones IGOYE
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