Protección contra sobretensiones para luces solares de calle: tierra primero, SPD segundo

De dónde vienen las oleadas

Cuatro fuentes representan casi todo el daño que vemos:

• Golpes directos de rayos en el poste, panel o estructuras cercanas.
• Relámpago inducido -el pulso electromagnético de un golpe cercano se acopla en el panel y el cable.
• Operaciones de la red eléctrica, donde los transitorios de conmutación se propagan en cualquier cosa conectada a la red.
• Conmutación interna dentro del propio sistema, que suele ser menor, pero se acumula con el paso de los años.

Una sola farola solar todo en uno se aísla galvánicamente de la red, lo que elimina uno de los cuatro. Los tres restantes son la razón por la cual la ruta del panel al controlador es el circuito más expuesto en el sistema.

Capa uno: grounding y vinculación

Esta es la capa que decide si cualquier otra cosa funciona. Cada componente metálico que pueda llevar un strike (soportes de montaje del panel, el poste, los recintos del equipo) debe estar conectado de manera confiable al dispositivo de puesta a tierra, y la ruta de tierra debe ser de baja resistencia para que la energía de sobretensión tenga una salida directa. Muchos códigos locales apuntan a 10 Ω o menos para la puesta a tierra de iluminación; Confirme la cifra contra el estándar de su jurisdicción en lugar de asumirla.

Las conexiones se corroen, y una tierra medida en la puesta en marcha no es una tierra cinco años más tarde. Las pruebas periódicas de resistencia a la tierra son la única manera de saber que la protección aún existe.

Capa dos: cableado disciplina

Cómo funcionan los cables importa tanto como dónde terminan:

• Mantenga las líneas eléctricas y los cables de señal separados, y evite largos recorridos paralelos que inviten a sobretensiones inducidas.
• Para recorridos críticos, enhebrar los cables a través de un conducto metálico puesto a tierra: el blindaje es la protección.
• Cuando el diseño lo permita, utilice conjuntos de cables protegidos contra sobretensiones en el tramo expuesto de panel a controlador.

Capa tres: SPDs en los nodos correctos

Para instalaciones de alto valor y áreas propensas a los rayos, los SPD dedicados son una inversión necesaria. La estrategia es jerárquica: instalar SPD en cada nodo crítico: la salida del panel solar, el gabinete de distribución de CC, la entrada del inversor, y el lado de salida AC-por lo que la energía de sobretensión se disipa en etapas en lugar de llegar al controlador o controlador a plena fuerza.Haga coincidir la tensión de funcionamiento continuo máximo de cada SPD y el voltaje de protección al circuito que protege.

Reglas de selección y colocación que deciden si un SPD funciona o simplemente ocupa espacio:

• Los SPD Tipo 1 (probados contra corrientes de rayos parciales) van en el lado del panel solar ;Los SPD Tipo 2 (probados contra sobretensiones inducidas) se adaptan a la protección aguas abajo . Estas son las clases de prueba IEC 61643 - 11 : la clasificación le dice a qué sobretensión ha sobrevivido el dispositivo en las pruebas , no su marca .
• Instale el SPD lo más cerca posible del equipo protegido , con la ruta de conexión a tierra más corta y recta disponible . Cada metro adicional de plomo entre el SPD y la tierra es inductancia que la sobretensión ve como resistencia .
• Conecte los puntos de puesta a tierra de todos los equipos (paneles , controladores , inversores , conductos metálicos , cables de tierra SPD) en un solo sistema equipotencial . Esto elimina las peligrosas diferencias de potencial que causan daños secundarios cuando una sobretensión encuentra dos caminos a tierra .

Vale la pena tener la supresión incorporada en los controladores e inversores modernos , y es solo una primera línea de defensa .

Lo que realmente falla después de una tormenta

A partir de las unidades que regresan a nosotros después de las temporadas de rayos , el patrón es consistente : la víctima es la etapa de entrada de CC del controlador o el controlador de LED , no el panel y rara vez la batería . Los paneles sobreviven a los golpes que matan a sus controladores porque el panel no tiene electrónica . Es por eso que les decimos a los compradores en regiones de tormenta que traten el SPD del lado del panel como el elemento de línea de mayor valor en el presupuesto de protección , y para mantener un controlador de repuesto en el stock de mantenimiento .

Mantenimiento : la capa que todo el mundo salta

La protección es un sistema que se degrada , no un producto que se compra una vez .

• Prueba la resistencia a tierra en un horario y después de cualquier tormenta importante .
• Inspeccione los indicadores de fallas del SPD y reemplace los módulos activados o degradados rápidamente : un SPD gastado es un circuito abierto con una carcasa .
• Examine el cableado en busca de daños , con especial atención a las conexiones en la base del poste donde se encuentran la humedad y el movimiento .
• Durante la temporada de rayos , controle los pronósticos y tenga un plan para desconectar las cargas no esenciales antes de las tormentas severas . En instalaciones críticas , los registradores de eventos de sobretensión convierten " la luz murió la primavera pasada " en datos sobre los que puede actuar .

Lo que esta página no incluye

Esta página cubre la protección contra sobretensiones para la unidad de iluminación y su circuito de CC . No cubre el diseño de protección contra rayos de edificios (el marco IEC 62305) , protección de clase de sustancia o requisitos de interconexión de servicios públicos . Para el abastecimiento a nivel de componente , nuestra página de componentes de farolas solares cubre lo que entra en cada unidad ; Para dimensionar el controlador y la batería que protege la red SPD , utilice nuestra calculadora de dimensionamiento de controlador .