Los sistemas fotovoltaicos requieren un enfoque espec\u00edfico para la protecci\u00f3n contra sobretensiones. El lado de corriente continua no es una simple extensi\u00f3n del cuadro de baja tensi\u00f3n en corriente alterna: el arreglo FV funciona como una fuente de corriente, puede operar con cientos o miles de voltios en corriente continua, presenta una tensi\u00f3n de circuito abierto dependiente de la temperatura y tiene un comportamiento de falla diferente del encontrado en circuitos CA convencionales. Por ello, el DPS utilizado en el lado CC debe estar destinado expl\u00edcitamente a aplicaciones fotovoltaicas y seleccionarse dentro de la arquitectura completa del sistema.<\/p>\n\n\n\n\n
La protecci\u00f3n adecuada tampoco termina en el lado CC. Un sistema fotovoltaico re\u00fane el arreglo, strings, cajas de conexi\u00f3n, cables, inversor, cuadro CA, sistema de puesta a tierra, equipotencializaci\u00f3n, eventualmente SPDA, comunicaciones, monitorizaci\u00f3n e interfaces con otros sistemas del edificio. Una sobretensi\u00f3n puede entrar o inducirse por m\u00e1s de un camino. La soluci\u00f3n de ingenier\u00eda debe coordinar los DPS de los lados CC y CA, los dispositivos integrados en el inversor, las l\u00edneas de se\u00f1al y las medidas de protecci\u00f3n contra descargas atmosf\u00e9ricas.<\/p>\n\n\n\n
La ABNT NBR IEC 61643-32:2022 proporciona los principios espec\u00edficos de selecci\u00f3n, instalaci\u00f3n y coordinaci\u00f3n de los DPS en instalaciones fotovoltaicas, mientras que la ABNT NBR IEC 61643-31:2022 establece requisitos y m\u00e9todos de ensayo para los DPS destinados al lado CC. La ABNT NBR 16690:2019 trata los requisitos de dise\u00f1o de los arreglos fotovoltaicos y la ABNT NBR 5419-4:2026 integra el sistema en la l\u00f3gica m\u00e1s amplia de Medidas de Protecci\u00f3n contra Sobretensiones, Zonas de Protecci\u00f3n contra Rayos, equipotencializaci\u00f3n, encaminamiento y coordinaci\u00f3n de DPS.<\/p>\n\n\n\n
Dimensionar correctamente la protecci\u00f3n significa responder, entre otras, a las siguientes cuestiones: qu\u00e9 sobretensi\u00f3n puede llegar al arreglo y al inversor; qu\u00e9 clase de ensayo es necesaria; qu\u00e9 valor de UCPV soporta la mayor tensi\u00f3n de circuito abierto en las condiciones de servicio; qu\u00e9 corriente de sobretensi\u00f3n debe conducirse; qu\u00e9 ISCPV es compatible con la corriente de cortocircuito disponible; d\u00f3nde deben instalarse los DPS; cu\u00e1ndo es necesaria una segunda etapa; y c\u00f3mo se integra la protecci\u00f3n con el SPDA, la puesta a tierra y las l\u00edneas de comunicaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
El lado CC de una instalaci\u00f3n fotovoltaica presenta caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas espec\u00edficas. La ABNT NBR 16690 destaca que los arreglos FV pueden producir y mantener arcos el\u00e9ctricos con corrientes que no son mucho mayores que las corrientes normales de operaci\u00f3n. La ABNT NBR IEC 61643-31, a su vez, considera en los ensayos que los generadores fotovoltaicos se comportan como fuentes de corriente, que su salida var\u00eda con la irradiancia y la temperatura y que la corriente de cortocircuito es solo ligeramente superior a la corriente en el punto de m\u00e1xima potencia.<\/p>\n\n\n\n
Esta caracter\u00edstica cambia la forma de evaluar la falla de un DPS. Un varistor degradado puede entrar en un estado de baja impedancia, pero la corriente resultante no siempre ser\u00e1 suficiente para provocar la actuaci\u00f3n r\u00e1pida de un fusible dimensionado \u00fanicamente para la condici\u00f3n de m\u00e1xima irradiancia. La protecci\u00f3n de fin de vida y el comportamiento OCFM o SCFM, tratados por las normas espec\u00edficas para DPS FV, se convierten as\u00ed en una parte importante de la seguridad del sistema.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, el lado CC puede operar hasta 1.500 V en instalaciones cubiertas por las ABNT NBR IEC 61643-31 y 61643-32. La tensi\u00f3n real del arreglo no es constante: la tensi\u00f3n de circuito abierto aumenta en condiciones de baja temperatura. Por tanto, seleccionar un DPS \u00fanicamente por la tensi\u00f3n nominal indicada en el inversor o por la suma de tensiones en condiciones STC puede dar lugar a una UCPV insuficiente.<\/p>\n\n\n\n
Para los par\u00e1metros generales del dispositivo, consulte DPS: qu\u00e9 es, para qu\u00e9 sirve, clases, dimensionamiento e instalaci\u00f3n<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Qu\u00e9 equipos y circuitos necesitan protecci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n El an\u00e1lisis debe considerar el sistema completo y no solamente la entrada del inversor. En una arquitectura t\u00edpica intervienen m\u00f3dulos, strings, subarreglos, string boxes, cables CC, entradas del inversor, salida CA, cuadros, estructuras met\u00e1licas, puesta a tierra, equipotencializaci\u00f3n, SPDA, RS-485, Ethernet, sensores meteorol\u00f3gicos, supervisi\u00f3n y otros servicios met\u00e1licos asociados.<\/p>\n\n\n\n Esto evita un error recurrente: instalar DPS \u00fanicamente en el lado CA del inversor y asumir que toda la instalaci\u00f3n est\u00e1 protegida.<\/p>\n\n\n\n De d\u00f3nde proceden las sobretensiones en una instalaci\u00f3n fotovoltaica<\/strong><\/p>\n\n\n\n La ABNT NBR IEC 61643-32 relaciona diferentes or\u00edgenes de sobretensi\u00f3n. Dentro de la nomenclatura de la serie de protecci\u00f3n contra descargas atmosf\u00e9ricas, pueden existir fuentes asociadas a descargas directas sobre la estructura, descargas pr\u00f3ximas a la estructura, descargas sobre las l\u00edneas el\u00e9ctricas y descargas pr\u00f3ximas a las l\u00edneas. A ello se suman las sobretensiones de maniobra originadas en la red y los fen\u00f3menos asociados a la propia electr\u00f3nica de potencia.<\/p>\n\n\n\n En un arreglo instalado en cubierta, los cables CC normalmente recorren zonas expuestas, pr\u00f3ximas a la estructura met\u00e1lica de los m\u00f3dulos y, en muchos casos, al SPDA. El campo electromagn\u00e9tico de una descarga cercana puede inducir tensiones significativas en los lazos formados por el cableado. Por ello, la ABNT NBR 16690 determina que los conductores positivos y negativos de una misma serie, junto con los conductores de tierra\/equipotencializaci\u00f3n asociados, se agrupen para minimizar el \u00e1rea del lazo.<\/p>\n\n\n\n En instalaciones mayores, la combinaci\u00f3n de largas distancias, m\u00faltiples puestas a tierra y conexiones entre estructuras modifica la distribuci\u00f3n de las corrientes impulsivas. En una planta fotovoltaica en campo libre, la evaluaci\u00f3n no debe limitarse a repetir la soluci\u00f3n adoptada en una cubierta de edificio.<\/p>\n\n\n\n El DPS conectado al lado CC del generador fotovoltaico debe estar destinado expl\u00edcitamente a este servicio y cumplir la ABNT NBR IEC 61643-31. La norma establece requisitos de rendimiento y seguridad espec\u00edficos para fuentes FV, incluidas las condiciones de operaci\u00f3n continua, corriente permanente, comportamiento en falla, desconexi\u00f3n y ensayos con fuentes que reproducen el comportamiento de un arreglo fotovoltaico.<\/p>\n\n\n\n Los DPS conectados al lado CA de la instalaci\u00f3n, por su parte, se encuadran en la ABNT NBR IEC 61643-11 y en los criterios aplicables a la red de baja tensi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Esta distinci\u00f3n es esencial porque la corriente continua no presenta un cruce natural por cero en cada semiciclo, y la extinci\u00f3n del arco es m\u00e1s cr\u00edtica. Adem\u00e1s, la relaci\u00f3n entre la corriente de operaci\u00f3n y la corriente de cortocircuito del arreglo es diferente de la de una fuente CA convencional.<\/p>\n\n\n\n UCPV: la tensi\u00f3n m\u00e1xima de operaci\u00f3n continua del DPS fotovoltaico<\/strong><\/p>\n\n\n\n En el lado CC, el par\u00e1metro central de tensi\u00f3n continua es UCPV. La ABNT NBR IEC 61643-32 establece que la tensi\u00f3n m\u00e1xima de operaci\u00f3n continua para todos los modos de protecci\u00f3n del DPS debe ser mayor o igual que la tensi\u00f3n m\u00e1xima de circuito abierto del arreglo fotovoltaico en todas las condiciones de servicio:<\/p>\n\n\n\n UCPV \u2265 UOC MAX<\/strong><\/p>\n\n\n\n Este requisito parece sencillo, pero el c\u00e1lculo de UOC MAX exige cuidado. El valor de Voc del cat\u00e1logo del m\u00f3dulo normalmente se informa en condiciones de ensayo normalizadas. La tensi\u00f3n del m\u00f3dulo aumenta cuando disminuye la temperatura de la c\u00e9lula.<\/p>\n\n\n\n La temperatura m\u00e1s baja de la instalaci\u00f3n puede determinar el DPS<\/strong><\/p>\n\n\n\n La ABNT NBR 16690 establece que la tensi\u00f3n m\u00e1xima del arreglo debe considerar la Voc corregida para la menor temperatura de operaci\u00f3n esperada. Cuando el fabricante proporciona coeficientes de temperatura, estos deben utilizarse. Para determinados m\u00f3dulos de silicio, la norma tambi\u00e9n proporciona factores de correcci\u00f3n cuando esta informaci\u00f3n no est\u00e1 disponible.<\/p>\n\n\n\n Por tanto, especificar un \u201cDPS de 1.000 Vcc\u201d \u00fanicamente porque el inversor se denomina comercialmente como de 1.000 V puede ser inadecuado si la UOC MAX corregida supera la tensi\u00f3n admisible del dispositivo.<\/p>\n\n\n\n La memoria de c\u00e1lculo debe registrar el n\u00famero de m\u00f3dulos en serie, Voc, coeficiente de temperatura o factor normativo, temperatura m\u00ednima de dise\u00f1o, UOC MAX resultante, UCPV del DPS por modo de protecci\u00f3n y tensi\u00f3n m\u00e1xima admisible del inversor y de los dem\u00e1s componentes.<\/p>\n\n\n\n UCPV y los modos de protecci\u00f3n +\/\u2212, +\/tierra y \u2212\/tierra<\/strong><\/p>\n\n\n\n Los sistemas fotovoltaicos pueden no estar puestos a tierra, disponer de puesta a tierra funcional o presentar topolog\u00edas espec\u00edficas definidas por el inversor. La ABNT NBR IEC 61643-32 muestra diferentes esquemas internos de conexi\u00f3n de los DPS para fuentes FV puestas a tierra y no puestas a tierra.<\/p>\n\n\n\n El proyectista no debe analizar \u00fanicamente la tensi\u00f3n entre positivo y negativo. En determinadas condiciones de falla, los potenciales de +\/tierra y \u2212\/tierra pueden desplazarse. El fabricante del DPS debe declarar un comportamiento compatible con los modos en los que se utilizar\u00e1 el dispositivo.<\/p>\n\n\n\n UCPV responde a la pregunta de qu\u00e9 tensi\u00f3n puede soportar continuamente el DPS. No informa de la tensi\u00f3n que se presentar\u00e1 al equipo durante la sobretensi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El nivel de protecci\u00f3n de tensi\u00f3n Up debe compararse con la tensi\u00f3n soportada a impulso Uw del equipo protegido. La ABNT NBR IEC 61643-32 recomienda, de forma general y conforme a las condiciones descritas en la norma, un margen en el que Up sea menor o igual a 0,8 veces Uw.<\/p>\n\n\n\n La ABNT NBR 5419-4:2026 profundiza este concepto al tratar el nivel efectivo de protecci\u00f3n en el ramal, Up\/f, que incluye no solo el Up de cat\u00e1logo, sino tambi\u00e9n la ca\u00edda inductiva en los conductores de conexi\u00f3n del DPS.<\/p>\n\n\n\n Up\/f: por qu\u00e9 un buen DPS puede proteger mal cuando se instala incorrectamente<\/strong><\/p>\n\n\n\n Para DPS limitadores de tensi\u00f3n, la ABNT NBR 5419-4:2026 considera, de forma simplificada:<\/p>\n\n\n\n Up\/f = Up + \u0394U<\/strong><\/p>\n\n\n\n La componente \u0394U depende de la longitud, la geometr\u00eda, la forma de onda y la corriente conducida por los cables de conexi\u00f3n. Como referencia de orden de magnitud para DPS en la entrada de una instalaci\u00f3n, la norma presenta aproximadamente 0,1 kV por kA por metro. As\u00ed, una conexi\u00f3n de 1 m que conduzca 10 kA puede a\u00f1adir aproximadamente 1 kV al nivel efectivo.<\/p>\n\n\n\n Por ello las normas insisten en conexiones cortas. En la protecci\u00f3n fotovoltaica, la ABNT NBR IEC 61643-32 recomienda que la longitud total de los cables de conexi\u00f3n del DPS sea lo menor posible y, preferentemente, no superior a 0,5 m en las configuraciones contempladas.<\/p>\n\n\n\n Corriente de descarga: In, Iimp e Imax en el sistema FV<\/strong><\/p>\n\n\n\n La corriente de descarga debe definirse en funci\u00f3n de la clase y de la solicitaci\u00f3n esperada en el punto. No se debe elegir la capacidad mediante la regla gen\u00e9rica \u201ccuantos m\u00e1s kA, mejor\u201d.<\/p>\n\n\n\n Para DPS Clase II en aplicaciones cubiertas por la ABNT NBR IEC 61643-32, la corriente nominal de descarga In m\u00ednima indicada es de 5 kA, forma de onda 8\/20 \u00b5s, por modo de protecci\u00f3n. Valores superiores pueden aumentar el margen y la vida \u00fatil, pero deben guardar relaci\u00f3n con el entorno de sobretensiones y con los dem\u00e1s par\u00e1metros.<\/p>\n\n\n\n Cuando pueden circular por el sistema corrientes parciales de descargas atmosf\u00e9ricas directas, entran en juego los criterios de Clase I e Iimp. La selecci\u00f3n depende de la arquitectura del SPDA, del nivel de protecci\u00f3n, de la divisi\u00f3n de corriente y de la configuraci\u00f3n de la instalaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El art\u00edculo DPS de 20 kA, 40 kA, 45 kA o 60 kA<\/a> profundiza en la diferencia entre In, Imax e Iimp.<\/p>\n\n\n\n Cu\u00e1ndo utilizar Clase I o Clase II en sistemas fotovoltaicos<\/strong><\/p>\n\n\n\n La decisi\u00f3n depende principalmente del origen de la solicitaci\u00f3n y de la integraci\u00f3n con el SPDA. La ABNT NBR IEC 61643-32 diferencia escenarios sin SPDA externo, instalaciones con SPDA que mantienen la distancia de separaci\u00f3n e instalaciones con SPDA en las que esa distancia no puede mantenerse.<\/p>\n\n\n\n Sin SPDA externo, la protecci\u00f3n contra sobretensiones inducidas normalmente conduce al empleo de DPS Clase II en el lado CC, adem\u00e1s de la protecci\u00f3n necesaria en el lado CA.<\/p>\n\n\n\n Cuando existe SPDA y se mantiene la distancia de separaci\u00f3n, se reduce la posibilidad de circulaci\u00f3n directa de corriente de descarga por el sistema FV. Cuando la distancia de separaci\u00f3n no puede mantenerse, la estructura met\u00e1lica del arreglo debe integrarse en la equipotencializaci\u00f3n y pueden circular corrientes parciales por los circuitos asociados; en esta condici\u00f3n se requieren DPS ensayados en Clase I en los puntos correspondientes de la arquitectura.<\/p>\n\n\n\n La diferencia entre los reg\u00edmenes de ensayo se desarrolla en DPS Clase 1, Clase 2 y Clase 3<\/a>.<\/p>\n\n\n\n En una cubierta con m\u00f3dulos fotovoltaicos y SPDA, la distancia de separaci\u00f3n influye directamente en la arquitectura de protecci\u00f3n contra sobretensiones. Cuando es posible mantener la separaci\u00f3n entre el sistema de captaci\u00f3n\/bajantes y las estructuras met\u00e1licas y cables del FV, se reduce la probabilidad de circulaci\u00f3n directa de corriente de descarga por caminos no deseados.<\/p>\n\n\n\n Cuando la separaci\u00f3n no puede cumplirse, la interconexi\u00f3n equipotencial deja de ser opcional y los conductores deben soportar la parte de corriente prevista. La selecci\u00f3n de los DPS tambi\u00e9n pasa a considerar Clase I y la energ\u00eda correspondiente.<\/p>\n\n\n\n Este es un punto en el que el dise\u00f1o del SPDA y el dise\u00f1o fotovoltaico deben coordinarse. Instalar posteriormente m\u00f3dulos sobre un edificio protegido por SPDA sin reevaluar captadores, distancias, bajantes, equipotencializaci\u00f3n y MPS puede modificar las premisas originales de protecci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Para la integraci\u00f3n sist\u00e9mica entre SPDA, ZPR, DPS y protecci\u00f3n de los sistemas internos, consulte NBR 5419-4: SPDA interno, DPS y protecci\u00f3n de sistemas<\/a>.<\/p>\n\n\n\n \u00bfEl sistema fotovoltaico comparte la cubierta con un SPDA o no cumple la distancia de separaci\u00f3n?<\/strong><\/p>\n\n\n El Dise\u00f1o de Medidas de Protecci\u00f3n contra Sobretensiones (MPS)<\/a> coordina SPDA, corriente parcial de descarga, Clase I\/II, equipotencializaci\u00f3n, encaminamiento, DPS CC\/CA y protecci\u00f3n de las interfaces del inversor antes de la implantaci\u00f3n.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n La ubicaci\u00f3n debe proteger tanto el inversor como el arreglo, considerando la longitud del tramo entre ambos. La ABNT NBR IEC 61643-32 utiliza 10 m como referencia importante.<\/p>\n\n\n\n Cuando la distancia entre el arreglo y el inversor es inferior a 10 m, un conjunto de DPS puede ser suficiente en determinadas condiciones. Cuando esta distancia es igual o superior a 10 m, normalmente se requieren dos conjuntos de DPS en el lado CC: uno pr\u00f3ximo al inversor y otro pr\u00f3ximo al arreglo o al extremo correspondiente del circuito.<\/p>\n\n\n\n Los puntos pueden ubicarse en string box, caja de conexi\u00f3n, cuadro CC, entrada CC del inversor o cuadro intermedio. La decisi\u00f3n debe respetar la arquitectura real, no una regla universal de instalaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n D\u00f3nde instalar DPS en el lado CA<\/strong><\/p>\n\n\n\n En el lado CA, el sistema fotovoltaico se relaciona con la instalaci\u00f3n de baja tensi\u00f3n del edificio o de la planta. La protecci\u00f3n debe considerar el cuadro principal, el punto de conexi\u00f3n y el inversor.<\/p>\n\n\n\n La ABNT NBR IEC 61643-32 recomienda un DPS pr\u00f3ximo al origen de la instalaci\u00f3n el\u00e9ctrica. Cuando la distancia entre este DPS y el inversor sea igual o superior a 10 m, se recomienda un DPS adicional adyacente al inversor. La l\u00f3gica es coherente con la ABNT NBR 5410 y con la ABNT NBR 5419-4: cuanto mayor sea la longitud y el \u00e1rea de lazo entre el DPS y el equipo, mayor ser\u00e1 la posibilidad de tensi\u00f3n inducida y propagaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n \u00bfEl DPS interno del inversor elimina la necesidad de un DPS externo?<\/strong><\/p>\n\n\n\n No necesariamente. La ABNT NBR 16690 reconoce que determinadas unidades de acondicionamiento de potencia o inversores incorporan protecci\u00f3n contra sobretensiones, pero establece que todav\u00eda pueden ser necesarios DPS externos. Cuando existen ambos, la coordinaci\u00f3n entre la protecci\u00f3n incorporada y el DPS externo debe verificarse con el proveedor del equipo.<\/p>\n\n\n\n El dato \u201cel inversor dispone de DPS Clase II\u201d no es suficiente para eliminar el an\u00e1lisis externo. Es necesario saber d\u00f3nde est\u00e1 conectado el elemento, qu\u00e9 Up y UCPV presenta, qu\u00e9 In\/Iimp soporta, cu\u00e1l es su arquitectura de falla, qu\u00e9 distancia existe hasta la entrada de los cables y si se declara coordinaci\u00f3n con el DPS externo.<\/p>\n\n\n\n ISCPV: la corriente nominal de cortocircuito del DPS en el lado CC<\/strong><\/p>\n\n\n\n ISCPV es un par\u00e1metro fundamental y frecuentemente ignorado. La ABNT NBR IEC 61643-32 establece que la corriente nominal de cortocircuito del DPS debe ser mayor o igual que la corriente m\u00e1xima de cortocircuito del grupo fotovoltaico en el punto de instalaci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n ISCPV \u2265 ISC MAX<\/strong><\/p>\n\n\n\n La corriente de falla disponible depende del n\u00famero de strings en paralelo, la irradiancia, la topolog\u00eda y otras fuentes conectadas. En sistemas con bater\u00edas, las corrientes pueden ser mucho mayores y deben considerarse requisitos adicionales.<\/p>\n\n\n\n El DPS y su desconectador deben ser capaces de alcanzar un modo de falla seguro en las condiciones posibles del generador FV. La protecci\u00f3n no debe dimensionarse \u00fanicamente para interrumpir la corriente m\u00e1s elevada; tambi\u00e9n debe funcionar cuando la irradiancia es baja.<\/p>\n\n\n\n OCFM y SCFM: c\u00f3mo debe fallar de forma segura un DPS fotovoltaico<\/strong><\/p>\n\n\n\n La ABNT NBR IEC 61643-31 y la ABNT NBR IEC 61643-32 tratan dos comportamientos de falla relevantes.<\/p>\n\n\n\n OCFM \u2014 Open-Circuit Failure Mode:<\/strong> el DPS evoluciona hacia alta impedancia o circuito abierto. Se pierde la protecci\u00f3n contra sobretensiones, pero el componente degradado se retira del circuito de forma segura.<\/p>\n\n\n\n SCFM \u2014 Short-Circuit Failure Mode:<\/strong> el DPS evoluciona hacia baja impedancia o un cortocircuito seguro en las condiciones previstas, lo que exige que la arquitectura sea compatible con esta condici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n No todos los sistemas fotovoltaicos o tecnolog\u00edas de inversor pueden admitir un cortocircuito permanente a tierra. La especificaci\u00f3n debe respetar los datos del fabricante y la configuraci\u00f3n el\u00e9ctrica del arreglo.<\/p>\n\n\n\n La protecci\u00f3n de respaldo en corriente continua exige un an\u00e1lisis espec\u00edfico<\/strong><\/p>\n\n\n\n En el lado CA, la relaci\u00f3n entre DPS, interruptor autom\u00e1tico\/fusible, corriente de cortocircuito y continuidad se detalla en DPS e interruptor autom\u00e1tico<\/a>.<\/p>\n\n\n\n En el lado CC fotovoltaico, tambi\u00e9n debe considerarse la caracter\u00edstica de la fuente FV. La corriente de cortocircuito no aumenta en la misma proporci\u00f3n observada en fuentes de baja impedancia, y la extinci\u00f3n del arco es m\u00e1s dif\u00edcil. La ABNT NBR 16690 llama la atenci\u00f3n sobre la posibilidad de que un fusible dimensionado para la corriente m\u00e1xima del arreglo no desconecte un DPS degradado en condiciones de baja irradiancia.<\/p>\n\n\n\n La especificaci\u00f3n debe seguir la configuraci\u00f3n ensayada y declarada por el fabricante, incluido el desconectador interno o externo, fusibles y dem\u00e1s elementos necesarios.<\/p>\n\n\n\n Coordinaci\u00f3n entre DPS en los lados CC y CA<\/strong><\/p>\n\n\n\n La presencia de varios DPS no garantiza una protecci\u00f3n coordinada. Los dispositivos deben repartir la energ\u00eda y limitar la tensi\u00f3n de forma compatible con su posici\u00f3n y con los equipos protegidos.<\/p>\n\n\n\n La coordinaci\u00f3n debe considerar clase de ensayo, energ\u00eda\/corriente esperada, Up y Up\/f, UCPV en el lado CC y Uc en el lado CA, distancia entre etapas, impedancia del cableado, tecnolog\u00eda de los DPS, protecci\u00f3n interna del inversor e instrucciones del fabricante.<\/p>\n\n\n\n El art\u00edculo Coordinaci\u00f3n de DPS<\/a> profundiza espec\u00edficamente en esta responsabilidad.<\/p>\n\n\n\n El DPS no elimina la sobretensi\u00f3n: crea un camino controlado para la corriente impulsiva y limita las diferencias de potencial. Esto exige una referencia equipotencial de baja impedancia y una arquitectura coherente de puesta a tierra.<\/p>\n\n\n\n La ABNT NBR 16690 diferencia la puesta a tierra funcional, la puesta a tierra para protecci\u00f3n contra descargas atmosf\u00e9ricas y la equipotencializaci\u00f3n de partes conductoras. Cuando exista un electrodo de puesta a tierra separado para el arreglo FV, debe interconectarse con el terminal principal de tierra de la instalaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n M\u00e1s importante que memorizar una secci\u00f3n de conductor es identificar su funci\u00f3n el\u00e9ctrica: uni\u00f3n equipotencial convencional, conducci\u00f3n de corriente inducida, conducci\u00f3n de corriente parcial de descarga o funci\u00f3n equivalente a un conductor de bajada.<\/p>\n\n\n\n \u00bfLa puesta a tierra y la equipotencializaci\u00f3n del sistema fotovoltaico no est\u00e1n documentadas o se han ampliado con el tiempo?<\/strong><\/p>\n\n\n El Dise\u00f1o de Puesta a Tierra<\/a> permite verificar y compatibilizar electrodos, conductores de protecci\u00f3n, equipotencializaci\u00f3n, estructuras met\u00e1licas e interfaces con el SPDA\/MPS antes de especificar los caminos de descarga de los DPS.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n Consulte tambi\u00e9n Puesta a Tierra y Equipotencializaci\u00f3n<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Encaminamiento y reducci\u00f3n del \u00e1rea de lazo<\/strong><\/p>\n\n\n\n La ABNT NBR 16690 determina la agrupaci\u00f3n de los conductores positivos y negativos y de los conductores de tierra\/equipotencializaci\u00f3n asociados. Esta medida reduce el \u00e1rea del lazo y, en consecuencia, la tensi\u00f3n inducida por el campo magn\u00e9tico de la descarga atmosf\u00e9rica.<\/p>\n\n\n\n En t\u00e9rminos de MPS, la ABNT NBR 5419-4 trata el encaminamiento y el apantallamiento como medidas b\u00e1sicas de protecci\u00f3n, junto con la equipotencializaci\u00f3n, los DPS coordinados y las interfaces aislantes.<\/p>\n\n\n\n Cables CC largos y protecci\u00f3n adicional<\/strong><\/p>\n\n\n\n La ABNT NBR 16690 recomienda especial atenci\u00f3n a los conductores largos; los cables principales extensos del arreglo pueden requerir DPS adicionales o medidas de apantallamiento. Este criterio complementa la referencia de 10 m de la ABNT NBR IEC 61643-32 para la ubicaci\u00f3n de etapas.<\/p>\n\n\n\n Las l\u00edneas de se\u00f1al, monitorizaci\u00f3n y comunicaci\u00f3n tambi\u00e9n deben incluirse en el dise\u00f1o<\/strong><\/p>\n\n\n\n Un inversor o sistema de supervisi\u00f3n puede estar protegido en la alimentaci\u00f3n y seguir siendo vulnerable a trav\u00e9s de un puerto met\u00e1lico de comunicaci\u00f3n. La ABNT NBR IEC 61643-32 determina que, cuando se requieren DPS para los circuitos de potencia, tambi\u00e9n deben considerarse los circuitos de se\u00f1al y telecomunicaciones que forman parte del sistema FV.<\/p>\n\n\n\n En este an\u00e1lisis se incluyen Ethernet met\u00e1lico, RS-485, sensores meteorol\u00f3gicos, entradas digitales y anal\u00f3gicas, comunicaci\u00f3n entre inversores, l\u00edneas hacia el sistema de supervisi\u00f3n o SCADA y equipos externos.<\/p>\n\n\n\n Para esta interfaz, consulte DPS para l\u00edneas de datos, CCTV, automatizaci\u00f3n y telecomunicaciones<\/a>.<\/p>\n\n\n\n En cubiertas, la primera pregunta es si el sistema fotovoltaico puede mantener la distancia de separaci\u00f3n con respecto al SPDA externo. Si puede, la soluci\u00f3n preferente es evitar el acoplamiento directo de la corriente de descarga a las estructuras del FV. Si no puede, la estructura met\u00e1lica de los m\u00f3dulos debe integrarse conforme al dise\u00f1o del SPDA y de la equipotencializaci\u00f3n, y la selecci\u00f3n de DPS Clase I debe considerar corrientes parciales de descarga.<\/p>\n\n\n\n La instalaci\u00f3n posterior de FV sobre una cubierta existente debe provocar una revisi\u00f3n del dise\u00f1o de protecci\u00f3n contra descargas atmosf\u00e9ricas siempre que modifique la geometr\u00eda, los captadores, las distancias, las partes met\u00e1licas o las rutas el\u00e9ctricas relevantes.<\/p>\n\n\n\n Plantas fotovoltaicas en campo libre<\/strong><\/p>\n\n\n\n Las plantas sobre suelo presentan otra l\u00f3gica. La ABNT NBR IEC 61643-32 trata espec\u00edficamente las instalaciones extensas con m\u00faltiples puestas a tierra y sistema de puesta a tierra en malla. La distribuci\u00f3n de corriente depende de la topolog\u00eda f\u00edsica, las puestas a tierra, la resistividad del suelo, las longitudes de cable, el n\u00famero de caminos y la impedancia de los DPS.<\/p>\n\n\n\n En sistemas complejos, la norma admite que se utilicen programas de redes transitorias para calcular la divisi\u00f3n prevista de la corriente. Esto significa que una especificaci\u00f3n normalizada de \u201cDPS de 40 kA en cada string box\u201d puede ser t\u00e9cnicamente pobre.<\/p>\n\n\n\n Sistemas con microinversores<\/strong><\/p>\n\n\n\n Los microinversores reducen o eliminan largos tramos CC en alta tensi\u00f3n, pero no eliminan la necesidad de protecci\u00f3n contra sobretensiones. La arquitectura pasa a involucrar m\u00faltiples equipos distribuidos por la cubierta, conectados mediante circuitos CA y frecuentemente asociados a l\u00edneas de comunicaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Deben evaluarse la posici\u00f3n de los microinversores, la extensi\u00f3n de la red CA en la cubierta, la proximidad del SPDA, la puesta a tierra de las estructuras, la protecci\u00f3n en el cuadro CA, la necesidad de DPS distribuidos y las interfaces de comunicaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Sistemas con bater\u00edas y almacenamiento<\/strong><\/p>\n\n\n\n La presencia de bater\u00edas altera radicalmente la corriente de cortocircuito disponible en el lado CC. La ABNT NBR IEC 61643-31 declara que los DPS para sistemas FV con almacenamiento no est\u00e1n cubiertos directamente por su alcance.<\/p>\n\n\n\n Por tanto, un sistema h\u00edbrido no debe tratarse aplicando el mismo DPS del arreglo a los circuitos de bater\u00eda. Es necesario analizar la norma aplicable al almacenamiento, las caracter\u00edsticas del fabricante, la tensi\u00f3n m\u00e1xima, la corriente de cortocircuito, el modo de puesta a tierra y la coordinaci\u00f3n con los convertidores.<\/p>\n\n\n\n Una especificaci\u00f3n de ingenier\u00eda debe ir m\u00e1s all\u00e1 de \u201cDPS CC 1.000 V 40 kA\u201d. Debe establecer aplicaci\u00f3n, norma de producto, clase, UCPV\/Uc, UOC MAX, Up, In\/Iimp, ISCPV\/ISCCR, modo de protecci\u00f3n, comportamiento de falla, indicaci\u00f3n de estado, coordinaci\u00f3n, conexi\u00f3n y ambiente.<\/p>\n\n\n\n Estos datos deben aparecer de forma coherente en el diagrama unifilar, los detalles t\u00edpicos, la memoria de c\u00e1lculo y la lista de materiales.<\/p>\n\n\n\nEl DPS del lado CC no es el mismo producto utilizado en el lado CA<\/h2>\n\n\n\n
Up y Uw: no basta con soportar la tensi\u00f3n continua<\/h2>\n\n\n\n
Distancia de separaci\u00f3n del SPDA: un dato de dise\u00f1o<\/h2>\n\n\n\n
D\u00f3nde instalar DPS en el lado CC<\/h2>\n\n\n\n
Puesta a tierra y equipotencializaci\u00f3n en el sistema fotovoltaico<\/h2>\n\n\n\n
Instalaci\u00f3n en cubierta con SPDA<\/h2>\n\n\n\n
C\u00f3mo elaborar la especificaci\u00f3n t\u00e9cnica de DPS para un sistema FV<\/h2>\n\n\n\n
Errores comunes en dise\u00f1os de protecci\u00f3n contra sobretensiones fotovoltaicas<\/h2>\n\n\n