SPD de CC para PV
La característica fundamental del protector contra sobrecorrientes de corriente continua fotovoltaica radica en que está especialmente diseñado para las condiciones de funcionamiento particulares del lado de CC del sistema fotovoltaico, donde no existen puntos de cruce por cero. Emplea una tecnología especial de extinción de arcos y un dispositivo de disparo térmico para extinguir de manera forzosa el arco de corriente continua, garantizando así la seguridad. En cuanto a su selección, su tensión nominal de servicio continua máxima (Uc) debe ser superior a la tensión nominal del sistema (Un) para hacer frente a las fluctuaciones de tensión provocadas por los cambios en la intensidad lumínica, y debe cumplir estrictamente normas específicas como la IEC 61643‑31. El producto adopta un diseño modular de tipo enchufable y incorpora tecnología de varistores de alta energía (MOV), velocidad de respuesta del orden de los nanosegundos, protección térmica, indicación de fallos, entre otros. Además, debe adaptarse a las duras condiciones del entorno exterior para ofrecer una protección fiable en puntos clave, como la caja combinadora y el inversor.
SPD de CC para PV
El protector contra sobretensiones de corriente continua para fotovoltaica (SPD) es un dispositivo de protección diseñado específicamente para sistemas fotovoltaicos (PV). En comparación con los protectores contra sobretensiones convencionales, presenta diferencias significativas en cuanto a su rendimiento eléctrico, normas de seguridad y entornos de aplicación.
SPD de CC para PV->SPD de alimentación de CC
Un(V) :
DC600V/1000V/1200V/1500V
Uc(V) :
DC670V/1200V/1500V/1800V
En (8/20 μs):
20kA
Imax(8/20 μs):
40kA
Estándares de referencia:
IEC 61643-31OEM/ODM aceptable
Función adicional:
Protección por disparo térmico, indicador de estado y señalización remota¿Qué es un dispositivo de protección contra sobretensiones?
Un dispositivo de protección contra sobretensiones, también conocido como protector contra sobretensiones o DPS, está diseñado para salvaguardar los componentes eléctricos frente a las sobretensiones que puedan producirse en el circuito eléctrico.
Cuando se produce un aumento repentino de la corriente o del voltaje en el circuito eléctrico o en el circuito de comunicación como consecuencia de una interferencia externa, el dispositivo de protección contra sobretensiones puede conducir y derivar la corriente en un período de tiempo muy breve, evitando que la sobretensión dañe otros dispositivos del circuito.
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) constituyen un método rentable para prevenir interrupciones y mejorar la confiabilidad del sistema.
Suelen instalarse en los cuadros de distribución y desempeñan un papel fundamental para garantizar el funcionamiento fluido e ininterrumpido de los equipos electrónicos en una amplia gama de aplicaciones, al limitar las sobretensiones transitorias.
¿Cómo funciona el dispositivo de protección contra sobretensiones?
El principio básico de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) consiste en ofrecer una ruta de baja impedancia a tierra para las tensiones excesivas. Cuando se producen picos o sobretensiones, estos dispositivos funcionan desviando la tensión y la corriente excedentes hacia la tierra.
De este modo, la magnitud del voltaje de entrada se reduce a un nivel seguro que no daña el dispositivo conectado.
Para funcionar, un dispositivo de protección contra sobretensiones debe contener al menos un componente no lineal (MOV o GDT), que, bajo distintas condiciones, pasa de un estado de alta a uno de baja impedancia.
Su función es desviar la corriente de descarga o de impulso y limitar la sobretensión en los equipos aguas abajo.
Los dispositivos de protección contra sobretensiones funcionan en las tres situaciones que se enumeran a continuación.
A. Condición normal (ausencia de sobretensión)
En ausencia de condiciones de sobretensión, el SPD no tiene ningún efecto sobre el sistema y actúa como un circuito abierto, permaneciendo en un estado de alta impedancia.
B. Durante los picos de tensión
En caso de picos y sobretensiones, el SPD pasa al estado de conducción y su impedancia disminuye. De este modo, protege el sistema desviando la corriente de impulso hacia tierra.
C.Volver a la operación normal
Una vez que se ha descargado la sobretensión, el SPD vuelve a su estado normal de alta impedancia.
SOLUCIONES
Instalaciones experimentales
Cresin cuenta con equipos de ensayo integrales de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de nivel profesional, capaces de adaptarse plenamente a las pruebas de rendimiento y a la investigación experimental de todo tipo de dispositivos de protección contra sobretensiones de potencia de los niveles T1 y T2.
Equipo de temperatura y humedad constantes de gran tamaño
Equipo generador de alta corriente
Analizador de redes RF
Principio de funcionamiento del SPD CC para paneles fotovoltaicos
Circuito abierto de alta resistencia normal; durante una sobretensión, conduce instantáneamente y descarga la corriente, limitando la tensión; tras la falla, se desconecta rápidamente de forma mecánica, interrumpiendo el arco continuo de corriente continua y evitando que la caja de conexiones se incendie.
Condición de funcionamiento normal (sin rayos)
Estructura básica
Componentes principales: varistor de óxido de zinc (MOV) + dispositivo de disparo térmico + protección contra cortocircuitos. El circuito ofrece protección tanto para el polo positivo como para el polo negativo de la corriente continua, con conexión a tierra.
El circuito fotovoltaico de corriente continua mantiene una alta tensión continua de 1000 V/1500 V durante un largo período.
El varistor presenta una impedancia de aislamiento extremadamente alta, con una corriente de fuga del orden de los microamperios, consumiendo prácticamente ninguna energía eléctrica, equivalente a un circuito abierto, y sin afectar la generación fotovoltaica normal.
Cuando llega una sobretensión por rayo
La inducción por rayos genera una tensión transitoria elevada, que supera la tensión de umbral del varistor:
El varistor cambia instantáneamente de una alta resistencia a una baja resistencia, descargando la gran corriente de la descarga atmosférica hacia el suelo, limitando la tensión de línea a un nivel seguro y protegiendo el módulo de corriente continua del inversor contra la ruptura.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre un SPD de CC para fotovoltaica y un SPD de CC ordinario?
Los SPDs de CC para sistemas fotovoltaicos están diseñados específicamente para instalaciones con altos voltajes de corriente continua, exposición exterior y condiciones de falla particulares. Los SPDs de CC convencionales pueden no ser adecuados para aplicaciones fotovoltaicas a menos que hayan sido probados y clasificados para su uso en sistemas fotovoltaicos.
¿Cómo selecciono la clasificación de tensión de un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) para corriente continua fotovoltaica?
La clasificación de tensión debe ser superior a la tensión máxima en circuito abierto del string fotovoltaico bajo la temperatura mínima prevista. Las opciones más comunes incluyen 600 V, 1000 V, 1200 V y 1500 V CC.
¿Dónde deben instalarse los SPDs de CC para sistemas fotovoltaicos?
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de corriente continua para sistemas fotovoltaicos deben instalarse en las cajas combinadoras fotovoltaicas, cerca de las entradas de corriente continua del inversor y en los armarios de distribución de corriente continua. Para trazados de cables largos, puede ser necesario colocar SPD tanto en el lado del campo fotovoltaico como en el lado del inversor.
¿Por qué el lado de corriente continua de un sistema fotovoltaico requiere protección contra sobretensiones?
¿Qué es un SPD de CC para paneles fotovoltaicos?
Un SPD de CC para sistemas fotovoltaicos está diseñado para proteger el lado de corriente continua del sistema fotovoltaico frente a sobretensiones. Por lo general, se instala entre las cadenas fotovoltaicas y el inversor, o dentro de las cajas combinadoras fotovoltaicas.
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