Importancia de la aplicación de DPS en los sistemas fotovoltaicos
La demanda de energía está creciendo exponencialmente y se estima que en el futuro será más alta que lo actual especialmente en Latinoamérica.
Existe una conexión entre la radiación Solar, humedad y frecuencia de descargas de rayos. Las regiones con alta radiación Solar también son más susceptibles a las descargas de Rayos.
Debido a las características de la instalación y amplia exposición, el sistema fotovoltaico, consecuentemente, como todo sistema eléctrico, está sujeto a picos eléctricos, que pueden
ser provocados por descargas atmosféricas que dañan inmediatamente los módulos fotovoltaicos, inversores, controladores de carga, etc.) y reducen el tiempo de vida útil causando fallas posteriores, incluso, fallas en el sistema completo.
Los daños, además de reducir la capacidad de producción del sistema, tienen valores expresivos de reparación e interfieren directamente en el reembolso del proyecto. Para minimizar los impactos de los picos eléctricos a los sistemas y asegurar el retorno de la inversión, es necesario utilizar dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS).
Diversos países ya cuentan con una norma donde recomiendan o hacen uso obligatorio los supresores para la parte D.C. y A.C.
Colombia: RETIE Numeral 16.1 – 16.2
Chile: NCH 4-2003, Ítem 9.3
Argentina: AEA90364 sección 771.19.4
Perú: Código Nacional De Electricidad – Sección 060.
México: NMX-J-549
El pico eléctrico es una onda transitoria de corriente eléctrica, tensión o potencia que se propaga a lo largo de una línea o circuito y se caracteriza por un aumento rápido seguido por un decrecimiento más lento, la Figura 1 muestra el evento.
Figura 1 - Sobretensión transitoria – Pico eléctrico
La función de la protección contra rayos es proteger los paneles de la destrucción o fallas en los sistemas eléctricos y electrónicos que se encuentran conectados a estos.
Protecciones adicionales pueden ser requeridas caso el inversor contenga conectividad a otros equipos por cable metálico, como por ejemplo la comunicación serial RS 485 o Ethernet. Estos circuitos también están susceptibles a recibir picos eléctricos por descargas atmosféricas y/o sus efectos. De esta forma, una protección contra picos eléctricos debe ser aplicada a la entrada de la energía y datos para que se mantenga a integridad y el desempeño del inversor. En la figura 2 se muestra la correcta protección de un inversor con comunicación RS485, utilizando protección del lado D.C (vía Clamper Solar String Box), A.C (vía DPS Clamper Front) y datos (vía DPS Clamper Serie 800 para protección de comunicación).
Figura 2 – Correcta protección de un sistema fotovoltaico con comunicación RS485.
La protección integral tiene que contemplar las entradas y salidas de los sistemas fotovoltaicos, A.C y D.C, como se contempla en la figura 3:
Figura 3 – DPS CLAMPER para la protección contra Sobretensiones transitorias en sistemas fotovoltaico.
En vista de los hechos antes mencionados, respaldados por buenas prácticas y estándares competentes, la adopción de protección contra sobretensiones eléctricas en el sistema fotovoltaico garantizará una mayor longevidad del sistema, la reducción de las cantidades gastadas en mantenimiento y el retorno de la inversión.