Miércoles 17 de Agosto de 2022       •      Dólar= $880,84      •      UF=$33.624,72       •      UTM=$58.248

La seguridad como objetivo en la instalación
y el mantenimiento de sistemas fotovoltaicos

Es necesario comprender las características de los sistemas fotovoltaicos para poder mantenerlos de forma adecuada. En este artículo, revisamos algunas de sus particularidades y problemas típicos que se encuentran en su instalación y operación.

La diferencia obvia entre los sistemas eléctricos fotovoltaicos y la electricidad proporcionada desde las redes de la empresa distribuidora es que los arreglos fotovoltaicos generan CC. La electricidad generada no se convierte en CA hasta que es procesada por el inversor. Parte de una instalación fotovoltaica es necesariamente CC, lo que requiere tipos de componentes diferentes a los de las instalaciones de CA. Los componentes en los sistemas fotovoltaicos que no se encuentran en sistemas de CA incluyen cajas de conexiones e interruptores de desconexión de CC.

Las cajas de conexiones solares agregan la energía de CC al arreglo fotovoltaico y proporcionan protección de sobrecorriente de acuerdo con los requisitos del National Electrical Code (NEC). Las entradas individuales se conectan a los soportes de fusibles. Los lados de las cargas de los soportes de fusibles se conectan juntos para formar un bus común, que se conecta a las lengüetas de salida. Las cajas de conexiones son de fuente o de arreglos. Las cajas de conexiones de fuente se ubican más cerca de los paneles fotovoltaicos. Las cajas de conexiones de arreglos (o recombinadores) suman las salidas de varias cajas de conexiones de fuente en un solo circuito y se encuentran en instalaciones grandes. Las cajas de conexiones de arreglos tienen soportes de fusibles de entrada más alta y una corriente de salida mayor.

Generalmente, los sistemas fotovoltaicos generan tensión en el rango de 400 a 600 VCC, una tensión mucho mayor que la encontrada en los sistemas de la mayoría de los edifi cios. La combinación de esta tensión mayor con la falta de una onda sinusoidal de corriente con cero cruces crea diversos desafíos de cableado, componentes y diseño del sistema, en especial cuando se encienden y se apagan estos circuitos de CC. En comparación con los sistemas de CA con una onda sinusoidal de corriente de cero cruces, interrumpir circuitos de CC de tensión mayor requiere un espacio de aire aumentado para interrumpir y romper el arco con rapidez y seguridad. El cableado en serie de múltiples polos de un solo interruptor crea el espacio de aire aumentado para la interrupción segura del arco.

Ya que los circuitos de CC consisten en dos cables, uno positivo y uno negativo, uno de ellos debe servir como tierra en la mayoría de los sistemas fotovoltaicos, como el neutro en un sistema de CA. El fabricante del panel solar especifi ca cuál de estos cables es la puesta a tierra (la puesta a tierra negativa es la confi guración más común). Por lo general, esta conexión se realiza en el inversor. De acuerdo con el NEC, solo el conductor no puesto a tierra que transporta corriente debería tener interruptor.


Problemas fotovoltaicos potenciales

La mayoría de los sistemas fotovoltaicos que instalan profesionales califi cados se realizan con seguridad y confi abilidad. Sin embargo, tener un sistema de energía eléctrica fotovoltaico instalado por personas no capacitadas puede llevar a problemas. Algunos de los más comunes asociados con el diseño, la instalación y la operación de los sistemas fotovoltaicos incluyen:

Sombreado extenso del arreglo fotovoltaico.

Montaje estructural inseguro en techos y otras estructuras.

Sellado contra las condiciones climáticas inadecuado para el techo y otras penetraciones.

Cableado inseguro.

Instalación insegura de la batería o mantenimiento o uso inadecuado de la batería.

Corriente máxima del conductor o tipo de aislamiento insufi cientes.

Uso de equipo no certifi cado.

Aplicación inadecuada de equipo certifi cado o no certifi cado.

Colocación inadecuada de protección de sobrecorriente y dispositivos de desconexión.

Puesta a tierra inadecuada.

Etiquetado inadecuado en los componentes principales del sistema y los dispositivos de conexión.

Documentación inadecuada de los requisitos de mantenimiento, funcionamiento y diseño del sistema.

Protección inadecuada de ciertos componentes del sistema para el entorno.


Pruebas y solución de problemas

Cualquier paquete de diseño del sistema fotovoltaico debe incluir documentación de soporte, que debería, como mínimo, incluir las especifi caciones del sistema, esquemas eléctricos, planos mecánicos, listas de piezas, listas de materiales y listas de fuentes. La documentación también debería incluir los procedimientos de instalación y comprobación, capacitación del usuario y del operador, requisitos de mantenimiento, guías de resolución de problemas, y especifi car las herramientas y el equipo requerido para realizar estas tareas.

Los requisitos de las instalaciones fotovoltaicas dependen del tipo de diseño del sistema y del equipo usado. Algunas instalaciones requieren muy poca atención, quizá solo inspecciones anuales. Otras, en especial aquellas con baterías, pueden requerir intervalos de mantenimiento de cuatro a seis meses, o incluso reemplazos de componentes (usualmente baterías) a lo largo de la vida útil del sistema. Las acciones de mantenimiento habituales que las instalaciones fotovoltaicas podrían requerir incluyen:

Inspección de conexiones y terminaciones de cableado para detectar holgura y corrosión.

Inspección de arneses de cableado para garantizar que están protegidos y agrupados ordenadamente.

Inspección del arreglo fotovoltaico para asegurar la limpieza, la ausencia de daño e integridad estructural.

Inspección de penetraciones en el techo y de sellado contra las condiciones climáticas.

Mantenimiento de las baterías, lo cual puede incluir limpieza, agregar electrolitos, ecualización de la carga y reemplazo si es necesario.


Use las herramientas apropiadas para la tarea

Sin importar si está instalando o dándole mantenimiento a un sistema fotovoltaico, use las herramientas apropiadas para ello. Por lo general, puede realizar la mayoría de las tareas que involucran módulos fotovoltaicos y sus circuitos de CC asociados con un multímetro digital (DMM) de alta calidad con una pinza amperimétrica o una pinza amperimétrica con capacidad de medición de tensión.

Use un DDM con pinza amperimétrica o una pinza amperimétrica para probar módulos cuando se reciben y de nuevo después de la instalación. Use cualquiera de estos instrumentos para verifi car la corriente y la tensión de salida del arreglo. Durante la instalación, asegúrese de que las unidades apropiadas se conectan en serie para proporcionar la tensión correcta. Asegúrese de que las secciones del arreglo apropiadas se conectan en paralelo para proporcionar la tensión correcta.

Use un DMM y una pinza amperimétrica para garantizar las conexiones apropiadas con el inversor, además de la corriente y las tensiones de salida y de entrada del inversor correctas. Estas herramientas pueden ayudarlo a solucionar los problemas del resto de la instalación, justo como lo haría con cualquier otro sistema de energía de CA.

Algunos problemas de inversores requieren el uso de un osciloscopio o la combinación de un osciloscopio y un medidor. Por ejemplo, use un osciloscopio para detectar e identifi car problemas de ruido en el devanado del circuito de control, o para comprobar la operación apropiada del transistor bipolar de puerta aislada mediante la observación de sus formas de onda. Puede detectar un transistor con cortocircuito midiendo a lo largo del transistor con un osciloscopio. Un buen transistor tiene una forma de onda cuadrada y bien defi nida con bordes nítidos, mientras que un mal transistor tiene una forma de onda redondeada en el pico del borde delantero. Asimismo, asegúrese de que la forma de onda en la salida del inversor se aproxima a una onda sinusoidal. Ya que virtualmente cualquier instalación fotovoltaica usa inversores para convertir la CC del arreglo fotovoltaico en CA, podría haber cierto contenido de armónicos presente en la CA que proviene del sistema fotovoltaico. Los variadores de frecuencia (VFD) son responsables de la mayoría de la generación de armónicos. Los circuitos que los inversores usan para convertir CC en CA son notablemente similares a los circuitos que son responsables de generar corrientes de armónicos. Generalmente, los diseños de los sistemas fotovoltaicos deberían minimizar los armónicos. Sin embargo, si sospecha que hay problemas de armónicos en su instalación, puede usar un analizador de calidad eléctrica para solucionar el problema del sistema.

Estar consciente de los problemas potenciales, hacer pruebas y solucionar los problemas con herramientas adecuadas para la tarea en cuestión, lo ayudará a conseguir y mantener un sistema fotovoltaico que funcione con seguridad y confi abilidad.


Artículo gentileza de Intronica, distribuidor de Fluke en Chile.
www.intronica.com
Agosto 2021
.......
Comentarios acerca de este artículo
No hay comentarios publicados
Comenta este artículo
Nombre:
Empresa:
Email:
Comentario:
Notificarme de actividad en este artículo
Ingrese los caracteres de la imagen:
Desayunos
LA MODERNIZACIÓN TECNOLÓGICA DEL SECTOR MINERO: Avanzando hacia la digitalización
AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL INDUSTRIAL: Digitalizar los procesos productivos, la clave para el futuro
LA INDUSTRIA ELECTRÓNICA EN CHILE: Construir redes para fortalecer el ecosistema
Contáctenos
Dirección: José Manuel Infante 919, Of. 203,
Providencia, Chile
Teléfono: (562) 2433 5500
Email: info@emb.cl
Visite también:
© Copyright 2019 Editora Microbyte Ltda.