Protección de Sobretensión SPD en los Sistemas Fotovoltaicos

Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (en sus siglas en inglés, SPD) se han convertido en un elemento crucial en la protección de las instalaciones fotovoltaicas. Los SPD están diseñados para actuar como guardianes, desviando y limitando instantáneamente el exceso de tensión para proteger el delicado equipamiento eléctrico y prevenir el riesgo a las personas. Su importancia se magnifica en las instalaciones fotovoltaicas, donde la integridad del sistema y la seguridad humana son de máxima prioridad.

Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (SPD) se clasifican generalmente en tres categorías: Clase I, Clase II y Clase III.

Clase I: Son SPD que están diseñados para proteger contra sobretensiones de gran magnitud, como las producidas directamente por descargas de rayos. Se instalan en la entrada de servicio de la instalación eléctrica.

Clase II: Estos SPD están destinados a manejar sobretensiones transitorias de menor energía que pueden ser inducidas por las descargas de rayos en las cercanías o por conmutaciones en la red eléctrica. Se suelen instalar en el cuadro de distribución principal.

Clase III: Son dispositivos que ofrecen protección a nivel de dispositivo o toma de corriente, protegiendo equipos electrónicos sensibles directamente en su punto de uso.

Dimensionar correctamente un SPD es un proceso meticuloso que requiere una evaluación detallada de varios factores críticos. Se debe considerar el nivel de protección deseado, que variará dependiendo del tipo y escala de la instalación fotovoltaica, la ubicación geográfica de la misma, y la susceptibilidad de la instalación a sobretensiones, ya sean causadas por rayos o fluctuaciones en la red de suministro eléctrico.

La elección entre estos tipos depende de la evaluación del riesgo de sobretensión en la ubicación específica y del nivel de protección deseado. Para la protección del arreglo fotovoltaico, la recomendación es utilizar una protección de sobretensión SDP en corriente continua Clase II.

La capacidad del SPD para manejar corrientes de descarga y soportar voltajes operativos continuos determinará su eficacia a largo plazo. Es un proceso que requiere un conocimiento profundo de las especificaciones técnicas y las condiciones operativas previstas. La elección óptima del SPD no solo asegura la continuidad de la operación eléctrica, sino que también extiende la vida útil de los componentes del sistema fotovoltaico.

Un aspecto frecuentemente subestimado es la influencia de la temperatura en el rendimiento de los arreglos fotovoltaicos. Las bajas temperaturas pueden elevar la tensión de operación de las celdas fotovoltaicas y es un fenómeno que debe ser anticipado. El uso de coeficientes de corrección para la tensión de circuito abierto (Voc) del arreglo fotovoltaico es una práctica común para estimar y adaptarse a estos cambios de voltaje en condiciones de frío extremo.

La integración de un SPD, cuidadosamente dimensionado, dentro de una estrategia de protección eléctrica, es un testimonio del compromiso con la excelencia operativa y la seguridad. Además de salvaguardar contra daños inmediatos, también se trata de una inversión en la fiabilidad y sostenibilidad a largo plazo de las instalaciones fotovoltaicas.

Por lo tanto, al considerar la protección eléctrica de una instalación fotovoltaica, la implementación de un SPD no es simplemente una opción, sino una necesidad imperativa. Con un enfoque proactivo y conocimiento técnico, se puede lograr un balance entre protección avanzada y eficiencia operativa, asegurando que los sistemas fotovoltaicos no solo sobrevivan, sino que prosperen incluso en los entornos más desafiantes.