Concepto general

Para lograr la funcionalidad completa de una planta de energía fotovoltaica (FV), ya sea pequeña, instalada en el techo de una casa unifamiliar o grande, extendiéndose sobre vastas áreas, es necesario desarrollar un proyecto complejo. El proyecto incluye la correcta selección de los paneles fotovoltaicos y otros aspectos como la estructura mecánica, el sistema de cableado óptimo (ubicación adecuada de los componentes, correcto sobredimensionamiento del cableado, interconexión de protección o protección de la red) así como la protección externa e interna contra rayos y sobretensiones. La empresa LSP ofrece dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD), que pueden proteger su inversión a una fracción de los costos totales de compra. Antes de proyectar los dispositivos de protección contra sobretensiones, es necesario familiarizarse con los paneles fotovoltaicos particulares y su conexión. Esta información proporciona datos básicos para la selección del SPD. Se trata de la tensión máxima en circuito abierto del panel fotovoltaico o la cadena (una cadena de paneles conectados en serie). La conexión de paneles fotovoltaicos en serie aumenta el voltaje de CC total, que luego se convierte en voltaje de CA en los inversores. Las aplicaciones más grandes pueden alcanzar de manera estándar 1000 V CC. El voltaje de circuito abierto del panel fotovoltaico está determinado por la intensidad de los rayos solares que caen sobre las celdas del panel y la temperatura. Aumenta con la radiación creciente, pero disminuye con el aumento de temperatura.

Otro factor importante implica la aplicación de un sistema externo de protección contra rayos: un pararrayos. La norma CSN EN 62305 ed.2 sobre Protección contra rayos, Partes 1 a 4 define tipos de pérdidas, peligros, sistemas de protección contra rayos, niveles de protección contra rayos y la distancia de arco adecuada. Estos cuatro niveles de protección contra rayos (I a IV) determinan los parámetros de los rayos y la determinación viene dada por el nivel de peligro.

En principio, hay dos situaciones. En el primer caso, se exige la protección de un objeto mediante un sistema externo de protección contra rayos, pero la distancia de arco (es decir, la distancia entre la red de captación y el sistema fotovoltaico) no se puede mantener. En estas condiciones, es necesario asegurar la conexión galvánica entre la red de captación y la estructura de soporte de los paneles fotovoltaicos o los marcos de los paneles fotovoltaicos. Las corrientes del rayo yo_diablillo (corriente de impulso con el parámetro de 10/350 μs) pueden ingresar a los circuitos de CC; por tanto, es necesario instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones de tipo 1. LSP ofrece una solución más adecuada en forma de dispositivos de protección contra sobretensiones de tipo 1 + 2 combinados de la serie FLP7-PV, que se producen para tensiones de 600 V, 800 V y 1000 V con o sin señalización remota. En el segundo caso, no se exige equipar el objeto protegido con un sistema externo de protección contra rayos, o se puede mantener la distancia de arco. En esta situación, las corrientes de rayo no pueden ingresar al circuito de CC y solo se considera la sobretensión inducida (corriente de impulso con el parámetro de 8/20 μs), donde es suficiente un dispositivo de protección contra sobretensiones de tipo 2, por ejemplo, la serie SLP40-PV, que se produce para la tensión de 600 V, 800 V y 1000 V, nuevamente con o sin señalización remota.

Al proyectar los dispositivos de protección contra sobretensiones, debemos considerar el lado de CA, así como las líneas de datos y comunicación, que se utilizan de manera estándar en una central fotovoltaica moderna. Una central fotovoltaica también está amenazada desde el lado de la red de CC (distribución). Por este lado, la elección de un SPD adecuado es mucho más amplia y depende de la aplicación dada. Como protector de sobretensión universal, recomendamos un dispositivo moderno de la serie FLP25GR, que incorpora los tres tipos 1 + 2 + 3 a cinco metros del punto de instalación. Cuenta con una combinación de varistores y un pararrayos. LSP ofrece varias series de dispositivos de protección contra sobretensiones para sistemas de medición y regulación, así como líneas de transferencia de datos. Los nuevos tipos de inversores suelen estar equipados con interfaces que permiten la monitorización de todos los sistemas. Los productos incluyen varios tipos de interfaces y varios voltajes para varias frecuencias y una cantidad seleccionable de pares. Como ejemplo, podemos recomendar los SPD montados en riel DIN serie FLD2 o el protector de sobretensión PoE ND CAT-6A / EA.

Considere los siguientes ejemplos de tres aplicaciones básicas: una pequeña central fotovoltaica en el techo de una casa familiar, una central de tamaño medio en el techo de un edificio administrativo o industrial y un gran parque solar que se extiende sobre una gran parcela.

Casa de familia

Como se menciona en el concepto general de dispositivos de protección contra sobretensiones para sistemas fotovoltaicos, la elección de un tipo particular de dispositivo se ve afectada por numerosos factores. Todos los productos LSP para aplicaciones fotovoltaicas están adaptados a CC 600 V, 800 V y 1000 V. La tensión particular siempre se selecciona de acuerdo con la tensión máxima en circuito abierto especificada por el fabricante en función de la disposición dada de paneles fotovoltaicos con un ca 15 % reserva. Para una casa unifamiliar: una pequeña central fotovoltaica, recomendamos productos de la serie FLP7-PV en el lado de CC (a condición de que la casa familiar no requiera protección externa contra rayos o la distancia de arco entre la red de captación y el PV se mantiene el sistema), o la serie SLP40-PV (si se instala una red de terminación de aire a una distancia menor que la distancia del arco). Como la unidad FLP7-PV es un dispositivo combinado de tipo 1 + 2 (que protege tanto contra corrientes parciales del rayo como sobretensión) y la diferencia de precio no es grande, este producto se puede utilizar para ambas opciones, evitando así posibles errores humanos si el proyecto es no completamente observado.

En el lado de CA, recomendamos la aplicación de un dispositivo de la serie FLP12,5 en el distribuidor principal del edificio. Se fabrica en versión fija y reemplazable serie FLP12,5. Si el inversor está ubicado en las inmediaciones del distribuidor principal, el lado de CA está protegido por un dispositivo de protección contra sobretensiones del distribuidor principal. Si está ubicado, por ejemplo, debajo del techo del edificio, es necesario repetir la instalación de un dispositivo de protección contra sobretensiones de tipo 2, por ejemplo, la serie SLP40 (nuevamente en una versión fija o reemplazable) en el subdistribuidor generalmente ubicado al lado del inversor. Ofrecemos todos los tipos mencionados de dispositivos de protección contra sobretensiones para sistemas de CC y CA también en una versión de señal remota. Para líneas de datos y comunicación, recomendamos la instalación de un dispositivo de protección contra sobretensiones FLD2 montado en riel DIN con terminación de tornillo.

TYP 1 + 2 / CLASE I + II / TN-S / TT

FLP12,5-275 / 1S + 1 es un descargador de sobretensiones y rayos varistor de óxido metálico bipolar, combinado con tubo de descarga de gas Tipo 1 + 2 según EN 61643-11 e IEC 61643-11. Estos descargadores se recomiendan para su uso en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0 - 1 (según IEC 1312-1 y EN 62305 ed.2), donde proporcionan la conexión equipotencial y la descarga tanto de la corriente del rayo como de la la sobretensión de conmutación, que se genera en los sistemas de suministro de energía que ingresan al edificio. El uso de los descargadores de corriente de rayo FLP12,5-275 / 1S + 1 se encuentra principalmente en las líneas de alimentación, que funcionan como sistemas TN-S y TT. El uso principal del descargador de la serie FLP12,5-275 / 1S + 1 es en estructuras de LPL III - IV según EN 62305 ed.2. La marca de “S” especifica una versión con monitoreo remoto.

TYP 1 + 2 / CLASE I + II / TN-S / TT

La serie FLP7-PV es un pararrayos y pararrayos tipo 1 + 2 según EN 61643-11 e IEC 61643-11 y UTE C 61-740-51. Estos descargadores se recomiendan para su uso en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0-2 (según IEC 1312-1 y EN 62305) para la conexión equipotencial de barras colectoras positivas y negativas de sistemas fotovoltaicos y la eliminación de sobretensiones transitorias que se originan durante las descargas atmosféricas o los procesos de conmutación. Los sectores de varistores particulares, conectados entre los terminales L +, L- y PE, están equipados con seccionadores internos, que se activan cuando los varistores fallan (sobrecalentamiento). La indicación del estado operativo de estos seccionadores es en parte visual (decoloración del campo de señal) y con monitorización remota.

Edificios administrativos e industriales

Las reglas básicas para los dispositivos de protección contra sobretensiones también se aplican a esta aplicación. Si ignoramos la tensión, el factor decisivo vuelve a ser el diseño de la red de captación. Es muy probable que cada edificio administrativo o industrial tenga que estar equipado con un sistema externo de protección contra sobretensiones. Idealmente, la planta de energía fotovoltaica se coloca en una zona protectora de protección externa contra rayos y se mantiene la distancia mínima de arco entre la red de captación y el sistema fotovoltaico (entre los paneles reales o sus estructuras de soporte). Si la distancia de la red de captación es mayor que la distancia del arco, solo podemos considerar el efecto de la sobretensión inducida e instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones de tipo 2, por ejemplo, la serie SLP40-PV. No obstante, recomendamos la instalación de dispositivos de protección contra sobretensiones de tipo 1 + 2 combinados, que son capaces de proteger contra corrientes parciales de rayo así como posibles sobretensiones. Uno de estos dispositivos de protección es una unidad SLP40-PV, que se caracteriza por un módulo reemplazable pero tiene una capacidad de desvío ligeramente menor que el FLP7-PV, que tiene una mayor capacidad de desvío y, por lo tanto, es más adecuado para aplicaciones más grandes. Si no se puede mantener la distancia mínima de arco, es necesario asegurar una conexión galvánica de un diámetro suficiente entre todas las partes conductoras del sistema fotovoltaico y la protección externa contra rayos. Todos estos dispositivos de protección contra sobretensiones se instalan en subdistribuidores en el lado de CC antes de la entrada al inversor. En caso de una aplicación más grande donde los cables son largos o si se utilizan concentradores de línea, es conveniente repetir la protección contra sobretensiones incluso en estas áreas.

El dispositivo FLP1GR tipo 2 + 25 se recomienda de manera estándar para el distribuidor principal del edificio en la entrada de la línea de CA. Cuenta con varistores duplicados para mayor seguridad y puede presumir de una corriente de impulso de 25 kA / polo. El equipo FLP25GR, una novedad en el campo de la protección contra sobretensiones, incorpora los tres tipos 1 + 2 + 3 y consta de una combinación de varistores y un pararrayos, proporcionando así múltiples beneficios. Ambos productos protegerán el edificio de manera segura y adecuada. En la mayoría de los casos, el inversor se ubicará fuera del distribuidor principal, por lo que nuevamente será necesario instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones en el subdistribuidor inmediatamente detrás de la toma de CA. Aquí podemos repetir la protección contra sobretensiones de 1 + 2 niveles con el dispositivo FLP12,5, que se produce en una versión fija y reemplazable FLP12,5 o simplemente SPD tipo 2 de la serie III (nuevamente en una versión fija y reemplazable). Ofrecemos todos los tipos mencionados de dispositivos de protección contra sobretensiones para sistemas de CC y CA también en una versión de señal remota.

TYP 1 + 2 / CLASE I + II / TN-S / TT

FLP25GR / 3 + 1 es un espacio de descarga de grafito Tipo 1 + 2 según EN 61643-11 e IEC 61643-11. Se recomiendan para su uso en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0-1 (según IEC 1312 -1 y EN 62305), donde proporcionan la equipotencialidad y descarga tanto de la corriente del rayo como de la sobretensión de conmutación, que se generan en los sistemas de alimentación que ingresan al edificio. El uso de los descargadores de corrientes de rayo FLP25GR / 3 + 1 se encuentra principalmente en las líneas de alimentación, que funcionan como sistemas TN-S y TT. El uso principal del descargador FLP25GR / 3 + 1 es en estructuras de LPL I - II según EN 62305 ed.2. Los terminales dobles del dispositivo permiten la conexión en “V” a la capacidad máxima de transporte de corriente de 315A.

TYP 1 + 2 / CLASE I + II / TN-S / TT

FLP7-PV son los pararrayos y sobretensiones tipo 1 + 2 según EN 61643-11 e IEC 61643-11 y UTE C 61-740-51. Estos descargadores se recomiendan para su uso en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0-2 (según IEC 1312-1 y EN 62305) para la conexión equipotencial de barras colectoras positivas y negativas de sistemas fotovoltaicos y la eliminación de sobretensiones transitorias que se originan durante las descargas atmosféricas o los procesos de conmutación. Los sectores de varistores particulares, conectados entre los terminales L +, L- y PE, están equipados con seccionadores internos, que se activan cuando los varistores fallan (sobrecalentamiento). La indicación del estado operativo de estos seccionadores es en parte visual (decoloración del campo de señal) y en parte monitorización remota (mediante posibles cambios libres de contactos).

ZPL 1-2-3

TLP es una gama compleja de dispositivos de protección contra sobretensiones diseñados para la protección de líneas de datos, comunicación, medición y control contra los efectos de las sobretensiones. Estos dispositivos de protección contra sobretensiones se recomiendan para su uso en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0_{A (B)} - 1 según EN 62305. Todos los tipos proporcionan una protección eficaz de los equipos conectados contra los efectos de sobretensión de modo común y modo diferencial según IEC 61643-21. La corriente de carga nominal de las líneas protegidas individuales I_L <0,1A. Estos dispositivos constan de tubos de descarga de gas, impedancia en serie y tránsitos. El número de pares protegidos es opcional (1-2). Estos dispositivos se producen para voltaje nominal dentro del rango de 6V-170V. La corriente de descarga máxima es de 10 kA (8/20). Para la protección de líneas telefónicas, se recomienda utilizar un tipo con voltaje nominal U_N= 170 V

ZLP 2-3

Estos dispositivos de protección contra sobretensiones destinados a redes informáticas están especialmente diseñados para asegurar una transferencia de datos sin fallos dentro de las redes informáticas de categoría 5. Protegen los circuitos electrónicos de entrada de las tarjetas de red contra daños causados ​​por efectos de sobretensión en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0_{A (B)} -1 y superior según EN 62305. Se recomienda utilizar estos dispositivos de protección en la entrada de equipos protegidos.

Grandes centrales fotovoltaicas

Los sistemas de protección contra rayos externos no se instalan con frecuencia en las grandes centrales fotovoltaicas. Posteriormente, el uso de la protección de tipo 2 es imposible y es necesario utilizar el dispositivo de protección contra sobretensiones de tipo 1 + 2. Los sistemas de grandes centrales fotovoltaicas incorporan un gran inversor central con una potencia de cientos de kW o un sistema descentralizado con una mayor cantidad de inversores más pequeños. La longitud de las líneas de cable es importante no solo para eliminar pérdidas sino también para optimizar la protección contra sobretensiones. En el caso de un inversor central, los cables de CC de las cadenas individuales se conducen a concentradores de línea desde los cuales se conduce un único cable de CC al inversor central. Debido a la longitud de los cables, que pueden alcanzar cientos de metros en las grandes centrales fotovoltaicas, y a un posible rayo directo en los concentradores de línea o directamente en los paneles fotovoltaicos, es importante instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones de tipo 1 + 2 en todos concentradores de línea incluso antes de la entrada al inversor central. Recomendamos una unidad FLP7-PV con mayor capacidad de desvío. En el caso de un sistema descentralizado, se debe instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones antes de cada entrada de CC al inversor. Podemos volver a utilizar la unidad FLP7-PV. En ambos casos, no debemos olvidar interconectar todas las partes metálicas con la toma de tierra para igualar el potencial.

Para el lado de CA detrás de la salida del inversor central, recomendamos la unidad FLP25GR. Estos dispositivos de protección contra sobretensiones permiten grandes corrientes de fuga a tierra de 25 kA / polo. En el caso de un sistema descentralizado, es necesario instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones, por ejemplo, FLP12,5, detrás de cada toma de CA del inversor y repetir la protección mediante los dispositivos FLP25GR mencionados en el distribuidor de CA principal. La línea de CA en la salida del inversor central o el distribuidor de CA principal se conduce con mayor frecuencia a una estación transformadora cercana donde el voltaje se transforma a HV o VHV y luego se conduce a una línea de energía sobre el suelo. Debido a la mayor probabilidad de que caiga un rayo directamente en la línea eléctrica, se debe instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones tipo 1 de alto rendimiento en la estación de transformación. The LSP Company ofrece su dispositivo FLP50GR, que es más que adecuado para estas aplicaciones. Es un generador de chispas capaz de desviar una corriente de impulso de rayo de 50 kA / polo.

Para garantizar el correcto funcionamiento de una gran central eléctrica y la máxima eficiencia, la central fotovoltaica se supervisa mediante modernos sistemas electrónicos de medición y regulación, así como la transferencia de datos a una sala de control. Varios sistemas funcionan con varios límites y LSP proporciona protección de todos los sistemas utilizados de forma estándar. Al igual que en las aplicaciones anteriores, aquí ofrecemos solo una fracción de los productos, pero podemos ofrecer varios conceptos personalizados.

La compañía LSP está representada en muchos países y su personal calificado está preparado para ayudarlo a elegir el dispositivo de protección contra sobretensiones adecuado para la aplicación dada o un concepto técnico de su proyecto en particular. También puede visitar nuestro sitio web en www.LSP.com, donde puede ponerse en contacto con nuestros representantes comerciales y encontrar una oferta completa de nuestros productos, que cumplen con la norma internacional IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012.

TYP 1 + 2 / CLASE I + II / TN-S / TT

FLP12,5-xxx / 3 + 1 es un descargador de sobretensiones y pararrayos varistor de óxido metálico, combinado con tubo de descarga de gas Tipo 1 + 2 según EN 61643-11 e IEC 61643-11, recomendado para su uso en las Zonas de Protección contra Rayos Concepto en los límites de LPZ 0-1 (según IEC 1312-1 y EN 62305), donde proporcionan la conexión equipotencial y la descarga tanto de la corriente del rayo como de la sobretensión de conmutación, que se generan en los sistemas de alimentación que ingresan al edificio. . El uso de los descargadores de corrientes de rayo FLP12,5-xxx / 3 + 1 se encuentra principalmente en las líneas de alimentación, que funcionan como sistemas TN-S y TT. El uso principal del descargador FLP12,5-xxx / 3 + 1 es en estructuras de LPL I - II según EN 62305 ed.2.

TYP 1 + 2 / CLASE I + II / TN-S / TT

FLP25GR-xxx / 3 + 1 es un descargador de sobretensiones y rayos varistor de óxido metálico, combinado con tubo de descarga de gas Tipo 1 + 2 según EN 61643-11 e IEC 61643-11. Se recomienda su uso en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0-1 (según IEC 1312-1 y EN 62305), donde proporcionan la conexión equipotencial y la descarga tanto de la corriente del rayo como de la sobretensión de conmutación, que se generan en los sistemas de alimentación que ingresan al edificio. El uso de los descargadores de corrientes de rayo FLP12,5-xxx / 3 + 1 se encuentra principalmente en las líneas de alimentación, que funcionan como sistemas TN-S y TT. El uso principal del descargador FLP25GR-xxx es en estructuras de LPL III - IV según EN 62305 ed.2.

TIPO 1 + 2 / CLASE I + II

FLP7-PV es un descargador de sobretensiones y rayos tipo 1 + 2 según EN 61643-11 y EN 50539. Está diseñado para la protección de barras colectoras positivas y negativas de sistemas fotovoltaicos contra los efectos de sobretensión. Estos descargadores se recomiendan para su uso en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0-2 (según IEC 1312-1 y EN 62305). Los sectores de varistores particulares están equipados con seccionadores internos, que se activan cuando los varistores fallan (sobrecalentamiento). La indicación del estado de funcionamiento de estos seccionadores es en parte mecánica (mediante blanco de señalización rojo en caso de avería) y con monitorización remota.

ZPL 1-2-3

TLP es una gama compleja de dispositivos de protección contra sobretensiones diseñados para la protección de líneas de datos, comunicación, medición y control contra los efectos de las sobretensiones. Estos dispositivos de protección contra sobretensiones se recomiendan para su uso en el concepto de zonas de protección contra rayos en los límites de LPZ 0_{A (B)} - 1 según EN 62305. Todos los tipos proporcionan una protección eficaz de los equipos conectados contra los efectos de sobretensión de modo común y modo diferencial según IEC 61643-21. La corriente de carga nominal de las líneas protegidas individuales I_L <0,1A. Estos dispositivos constan de tubos de descarga de gas, impedancia en serie y tránsitos. El número de pares protegidos es opcional (1-2). Estos dispositivos se producen para voltaje nominal dentro del rango de 6V-170V. La corriente de descarga máxima es de 10 kA (8/20). Para la protección de líneas telefónicas, se recomienda utilizar un tipo con voltaje nominal U_N= 170V.