La generación fotovoltaica (FV) es una de las soluciones de energía renovable más adoptadas a nivel mundial, solo superada por la energía eólica. Reconocida por su diseño modular, facilidad de instalación, fiabilidad y larga vida útil, los sistemas solares FV se utilizan en aplicaciones residenciales, comerciales y a gran escala. Sin embargo, al igual que todos los sistemas eléctricos, las instalaciones FV son vulnerables a rayos y sobretensiones transitorias, que pueden dañar gravemente componentes sensibles como inversores, cajas de combinación, controladores y sistemas de monitoreo.
Para garantizar un funcionamiento fiable y seguridad a largo plazo, es esencial la correcta selección e instalación de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD). Esta guía detalla los factores clave a considerar al elegir SPD diseñados específicamente para sistemas fotovoltaicos, cumpliendo con normas internacionales y los desafíos operativos del mundo real.
Por qué los SPD son críticos en sistemas FV
Un sistema FV típico incluye:
Paneles solares (lado de corriente continua – CC)
Cajas de combinación CC
Inversores (conversión CC-CA)
Cuadros de distribución CA
Almacenamiento en baterías (opcional)
Sistemas de monitoreo y control
Estos componentes contienen electrónica sensible y suelen instalarse en ubicaciones expuestas (techos o campos abiertos), lo que los convierte en objetivos ideales para sobretensiones inducidas por rayos. A diferencia de los sistemas de corriente alterna (CA), las sobretensiones en el lado CC presentan riesgos únicos debido al voltaje constante sin cruce por cero, lo que complica la extinción de arcos eléctricos durante una falla del SPD.
Normas clave para la selección de SPD en sistemas FV
Al seleccionar SPD para sistemas solares, siempre consulte estas normas internacionalmente reconocidas:
IEC 62305: Serie sobre protección contra rayos
IEC 61643-11: SPD conectados a sistemas de baja tensión
IEC 61312: Protección contra impulsos electromagnéticos de rayo (LEMP)
EN 50539-11: Dispositivos de protección contra sobretensiones para sistemas fotovoltaicos
GB 50057: Norma china para protección contra rayos en edificios
El cumplimiento de estas normas asegura que sus SPD estén probados y calificados para condiciones reales de sistemas FV.
Formas de onda y capacidad de descarga
Asegúrese de que los SPD estén probados con formas de onda adecuadas:
Onda de corriente 8/20 µs para sobretensiones inducidas
Onda 10/350 µs para impactos directos de rayo (SPD Tipo I)
Valores más altos de In (corriente nominal de descarga) y Imax (corriente máxima de descarga) ofrecen mejor protección, especialmente en el lado CC donde la energía del pico puede ser significativa.
Nivel de protección (Up)
Menor Up = mejor protección para equipos aguas abajo.
En el lado CA, Up debe ser compatible con los niveles de aislamiento del equipo (típicamente < 2,5 kV).
En el lado CC, Up debe coincidir con el voltaje de circuito abierto máximo (Voc) del sistema — a menudo 600 V, 1000 V o incluso 1500 V en sistemas modernos.
Desafíos en sistemas de corriente continua: arcos y embalamiento térmico
A diferencia de la CA, los arcos en CC no se autoextinguen. Por lo tanto:
Elija SPD con desconectores térmicos integrados que corten de forma segura los varistores defectuosos.
Busque diseños con supresión de arco o módulos sellados que prevengan riesgos de incendio.
Evite SPD que dependan únicamente de fusibles — podrían no responder lo suficientemente rápido.
Armónicos y sobretensiones temporales (TOV)
Los inversores y cargas no lineales generan armónicos, causando sobretensiones prolongadas (hasta +1000 V). Asegúrese de que su SPD:
Tenga alta resistencia a TOV (ej.: 1800 V durante 5 segundos o más)
No se degrade ni entre en cortocircuito bajo sobretensión prolongada
Soluciones avanzadas de ONCCY para sistemas FV
Para la protección en lado CA, la configuración 3+1 sin neutro de ONCCY incluye un módulo de aislamiento con voltaje estático de activación de 2000 V, mitigando eficazmente los riesgos de sobretensiones armónicas que acortan la vida útil o causan incendios.
Tipos recomendados de SPD ONCCY para sistemas FV
| Ubicación | Tipo de SPD | Características principales |
|---|---|---|
| Lado CC (campo de paneles) | SPD CC Tipo II (ej. 1000 V/1500 V) | Alto Imax, desconector térmico, supresión de arco |
| Entrada CC del inversor | SPD CC Tipo II | Bajo Up, resistente a TOV, compacto |
| Salida CA del inversor | SPD CA Tipo II (3+1) | Sin neutro, tolerancia TOV 1800 V |
| Distribución principal CA | SPD CA Tipo I+II | Clasificación 10/350 µs para zonas de impacto directo |
Todos los SPD ONCCY están certificados según UL, CSA, TÜV, CQC, CE, RoHS y REACH, garantizando cumplimiento y rendimiento global.
Elegir el protector contra sobretensiones adecuado no es solo cumplir normas — es asegurar décadas de generación solar segura e ininterrumpida. Ante los desafíos únicos del CC — arcos persistentes, alto Voc y distorsión armónica — los SPD genéricos simplemente no son suficientes.
Los SPD fotovoltaicos especializados de ONCCY combinan ingeniería de vanguardia, pruebas rigurosas y diseño a prueba de fallos para proteger cada parte de su sistema solar — desde el panel hasta la red.