Tormentas: Lluvia, granizo… y descargas eléctricas.

Durante los últimos días hemos comprobado como la llegada del otoño es inminente, gracias a los avisos en forma de numerosas tormentas que han azotado varias zonas de nuestra geografía.

Estas tormentas vienen acompañadas de un elevado número de descargas en forma de rayos que pueden ser críticas para nuestras instalaciones, como podemos comprobar en la imagen …

Saclima Solar Fotovoltaica

Módulo fotovoltaico abrasado por un rayo. Fuente: Saclima Solar Fotovoltaica

Afortunadamente, la inutilización de un módulo fotovoltaico es uno de los mínimos daños que podemos sufrir. Una instalación mal protegida puede averiar la mayoría de las cargas sensibles e incluso los equipos robustos si la descarga eléctrica ha sido muy potente.

Pero, sobre todo, lo que más nos debería preocupar es la avería de los inversores de corriente en nuestro caso, el de las instalaciones fotovoltaicas.

También debemos saber que los rayos son una de las causas, pero no la más común. Durante los meses más propensos a tormentas (septiembre, octubre, noviembre), en toda la red eléctrica de una instalación se inducen sobretensiones, con tormenta o no. Esto es debido a que la electricidad estática también puede provocar subidas de tensión que afecten a la instalación a través de la línea de salida.

sobretension

Visualización técnica de una sobretensión. Fuente: Wikipedia

Por ello no podemos olvidar proteger nuestra instalación a pesar de que no haya una alta probabilidad de tormentas en la zona donde se haya realizado.

 ¿Cómo podemos prevenir estos contratiempos?

Las instalaciones fotovoltaicas disponen de varias posibilidades de proteger sus cargas añadiendo dispositivos en las zonas estratégicas de intercambio de electricidad.

Una de las más comunes son los descargadores de sobretensión, que sirven para proteger generadores, transformadores o motores, entre otros, de sobretensiones tanto externas, como los rayos, como internas. Sus características los hacen perfectos para instalaciones de media tensión.

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Descargador de sobretensión. Fuente: DEHN Ibérica

Para estos casos, los tipos más utilizados son los protectores de tipo 2, capaces de derivar a tierra corrientes altas en curva 8/20 μs, que se instalan en los cuadros de distribución.

¿Cómo funciona un descargador de tensión de tipo 2?

Cuando se produce una sobretensión, esta llega a la salida de alterna del inversor entre las dos fases. Acto seguido, se produce en los semiconductores internos un mal funcionamiento y ladestrucción de los mismos.

Si colocamos los descargadores (que son una clase de semiconductores llamados VDR o varistores) justo antes de la llegada de la corriente a los inversores, estos, que utilizan una resistencia interna para evitar el fallo eléctrico, evitarán que se produzca un cortocircuito en los relés del inversor y, por consiguiente, su posterior avería.

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Colocación de los descargadores en la instalación. Fuente: DEHN Ibérica

La resistencia ve disminuida su capacidad conforme sufre subidas de tensión, de modo que mientras la tensión de entrada sea aceptable, su valor productivo es alto y no produce un mayor efecto, pero, al superarse su resistencia, baja de valor absorbiendo y disipando esa sobretensión.

¿Cómo nos indica el descargador la situación de la instalación?

El estado del descargador de sobretensiones se muestra en forma de un magneto térmico de un solo polo, que tiene un indicador de color verde que pasa a rojo cuando el elemento sensible (variador) se ha desgastado a causa de las numerosas descargas en el tiempo.

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Vida útil de un descargador de sobretensiones. Fuente: DEHN Ibérica

Cuando esto ocurre, un fusible protege el mini-circuito del descargador, ya que, al desaparecer la resistencia, un cortocircuito podría atacar a los equipos durante el siguiente cortocircuito.

Como vemos, es muy importante la utilización de este tipo de productos para asegurarnos que el flujo eléctrico no se vea habitualmente interrumpido.