Protecciones eléctricas en instalaciones fotovoltaicas ¿Qué dispositivos se utilizan y para qué sirven?

Una instalación fotovoltaica está formada por paneles, inversores, cableado, estructuras y otros componentes que trabajan conjuntamente para generar y utilizar electricidad. Para que el sistema funcione de manera segura, es necesario incorporar las protecciones eléctricas adecuadas a sus características.

Estos dispositivos ayudan a reducir los riesgos asociados a sobreintensidades, cortocircuitos, contactos eléctricos y determinadas sobretensiones. Su selección depende de la configuración de la instalación, de los equipos utilizados y de la normativa aplicable.

No todas las instalaciones necesitan exactamente la misma combinación de dispositivos. Por eso, las protecciones deben definirse a partir de un diseño eléctrico y no únicamente mediante una lista genérica de componentes.

¿Por qué son importantes las protecciones fotovoltaicas?

Los paneles solares pueden generar tensión mientras reciben luz, incluso cuando la instalación no está suministrando energía a los consumos. Además, una instalación conectada a la red puede contar con más de una fuente de alimentación eléctrica.

Por este motivo, es importante identificar los circuitos, seleccionar dispositivos compatibles y prever medios adecuados de seccionamiento y protección.

Una protección correctamente seleccionada puede ayudar a limitar las consecuencias de determinadas averías y facilitar las tareas de mantenimiento. Sin embargo, ningún dispositivo sustituye a una instalación correctamente diseñada, ejecutada y revisada.

Protecciones en corriente continua

La parte de corriente continua comprende los módulos fotovoltaicos y los circuitos que conectan el campo solar con el inversor, según la configuración utilizada.

Fusibles y protección frente a sobreintensidades

Los fusibles fotovoltaicos pueden utilizarse para proteger determinados circuitos frente a corrientes excesivas. Su necesidad depende, entre otros factores, del número de strings en paralelo, de las corrientes que podrían circular en caso de fallo y de las características de los módulos.

No se deben seleccionar únicamente por la potencia total de los paneles. Es necesario comprobar su tensión asignada, corriente nominal, capacidad de corte y compatibilidad con aplicaciones fotovoltaicas.

Seccionadores de corriente continua

Los seccionadores permiten aislar eléctricamente determinados circuitos para facilitar intervenciones y operaciones de mantenimiento.

Deben estar diseñados para trabajar con corriente continua y soportar la tensión y la corriente previstas. Un dispositivo pensado exclusivamente para corriente alterna no debe utilizarse en corriente continua si no está expresamente homologado para esa aplicación.

Protección contra sobretensiones

Los dispositivos de protección contra sobretensiones, conocidos como SPD, ayudan a limitar las sobretensiones transitorias que pueden afectar a los equipos.

Su selección y ubicación dependen de factores como la exposición a descargas atmosféricas, el sistema de protección contra el rayo, la configuración del cableado y las condiciones de la instalación.

Protecciones en corriente alterna

En el lado de corriente alterna, las protecciones se seleccionan según las características del inversor, la conexión eléctrica y los circuitos alimentados.

Interruptores magnetotérmicos

Los interruptores magnetotérmicos protegen los circuitos frente a sobrecargas y cortocircuitos dentro de sus condiciones de funcionamiento.

Para elegirlos, deben comprobarse la corriente prevista, la sección de los conductores, la capacidad de corte y las características de la instalación. La selección debe coordinarse con el resto de las protecciones.

Interruptores diferenciales

Los interruptores diferenciales detectan determinadas corrientes de fuga y contribuyen a la protección frente a riesgos eléctricos. El tipo de diferencial adecuado depende de las características del inversor y de las indicaciones del fabricante.

No todos los inversores requieren la misma solución, por lo que es necesario consultar su documentación técnica y la normativa aplicable.

Protección contra sobretensiones en corriente alterna

En determinados puntos de la instalación pueden utilizarse dispositivos SPD para limitar sobretensiones transitorias en los circuitos de corriente alterna.

La elección debe coordinarse con las protecciones existentes y con las características de la red y del sistema fotovoltaico.

¿Cómo elegir las protecciones adecuadas?

La selección de las protecciones debe realizarse teniendo en cuenta el conjunto de la instalación. Entre los aspectos que conviene revisar se encuentran:

• La tensión máxima y la corriente de los circuitos.
• La sección, el recorrido y la capacidad de los conductores.
• Las características eléctricas del inversor.
• El tipo de conexión a red y la configuración del sistema.
• Las condiciones de puesta a tierra.
• La exposición a sobretensiones y descargas atmosféricas.
• La coordinación entre los distintos dispositivos.
• La normativa técnica aplicable en España.

También es importante comprobar que los dispositivos estén destinados al uso previsto y que sus características sean compatibles con el circuito que deben proteger.

¿Es suficiente con instalar un cuadro de protecciones?

No necesariamente. Disponer de un cuadro con varios dispositivos no garantiza que la instalación esté protegida correctamente.

Las protecciones deben elegirse de acuerdo con los riesgos y las características eléctricas del sistema. También es necesario comprobar su coordinación, el cableado, las conexiones, la puesta a tierra y las instrucciones de los fabricantes.

La instalación y las comprobaciones deben ser realizadas por profesionales cualificados, respetando los requisitos técnicos y reglamentarios correspondientes.

Seguridad eléctrica desde el diseño

Las protecciones forman parte esencial de cualquier instalación fotovoltaica. Una selección adecuada ayuda a proteger los equipos, facilita el mantenimiento y contribuye a reducir los riesgos eléctricos.

En Solarpec puedes consultar componentes y equipos para instalaciones solares. Antes de seleccionar una protección, es importante revisar la documentación técnica y definir sus características según el diseño eléctrico de cada proyecto.