Protecciones FOTOVOLTAICAS Lcano@mail.udg.mx WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 64 Protección para instalación fotovoltaica La mayoría de los fabricantes de módulos fotovoltáicos garantizan su material 20 años o más. Consecuentemente, la rentabilidad de las instalaciones fotovoltáicas conectadas a la red de baja tensión está calculada en un periodo largo. Estas instalaciones están muchas veces expuestas a las descargas atmosféricas y sobretensiones transitorias, lo que puede reducir mucho la duración de explotación deseada. Resulta que la instalación de soluciones de protección adaptadas está recomendada. Varios puntos deben ser considerados para analizar el riesgo “rayos y sobretensiones”: Más extendido es el huerto de módulos FV, más elevado es el riesgo “descarga atmosférica”. El riesgo es múltiple: efecto directo (impacto de un rayo en los paneles) e indirecto (sobretensiones en los paneles, los inversores o en los demás vínculos). La perdida de rentabilidad debe ser considerada, especialmente en los sitios FV de potencia elevada. Cuando la instalación fotovoltaica está ubicada en sitios industriales, los riesgos de sobretensiones de maniobra deben ser también considerados. El nivel de riesgo es en relación directa con la densidad de descarga de la zona y con la exposición de las líneas. Las guías francesas UTE C15-712-1 y UTE C61-740-52 dan indicaciones en lo que concierne la necesidad de protección, la selección y la instalación optimizada de los dispositivos de protección. Protección AC para instalación FV Según el tipo de red, la presencia de pararrayos o de protecciones primarias existentes, Citel propone varias soluciones para proteger la parte AC de la instalación fotovoltáica. Instalaciones con pararrayos Una protección de Tipo 1, especialmente dimensionada para drenar una parte de la corriente del rayo, es obligatoria en el origen de la instalación (tablero principal). Las protecciones DS130R ofrecen una capacidad de drenaje adaptada, una dimensión reducida, tales como módulos enchufables para facilitar una operación de mantenimiento. Instalaciones estándares En ausencia de pararrayos, la instalación de protección de Tipo 2 está recomendada, u obligatoria según la densidad de descarga de la zona (Ng>2,5). La gama DS40 propone protecciones de Tipo 2 enchufables adaptadas a esta configuración. Para instalaciones de pequeñas o medianas potencias, las gamas DS240/DS440 ofrecen además una dimensión reducida. Protección en la entrada del inversor FV La guía UTE C15-712-1 impone la instalación de una protección adicional en la entrada AC del inversor FV, si este está a más de 10m de la protección de origen. Las gamas DS215/DS415 cumplen con esa función y se instalan en el tablero secundario o en una caja de protección dedicada. Protección de las instalaciones FV Protecciones para vínculos de corriente débil La instalación fotovoltáica conectada a la red de baja tensión puede ser sometida a sobretensiones transitorias en las diferentes redes: La instalación FV puede ser interconectada a diferentes redes de corriente débil (sondas, sensores, monitoreo…). En este caso, la instalación de protecciones adaptadas a esas redes está recomendada. La gama DLA cumple con esta función y es disponible para todos los tipos de vínculos telecom o data. Red de baja tensión : protecciones son necesarias, en unos casos obligatorias, en la red 230V monofásica (o 230/400 trifásica) en la cual está conectado el inversor FV Red DC : protecciones son necesarias, en unos casos obligatorias, en la red de continua, en la entrada del inversor FV, y en unos casos, en la salida de los módulos FV. Red de corriente débil: si el inversor está conectado a líneas de corriente débil (sondas, sensores, monitoreo), el uso de protecciones está recomendado. 65 Lcano@mail.udg.mx WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 Protecciones DC para instalaciones FV La entrada de los inversores FV debe ser protegida según las recomendaciones de la guía UTE C15-712-1. Citel ha desarrollado una gama completa de protecciones de Tipo 1 y Tipo 2 dedicadas a esa función, en conformidad con la norma producto EN 50539-11. Gama Descripción Características Página DS60VGPV Protección Tipo 1+2 para FV Energía elevada Tecnología VG 69 Protección Tipo 1+2 para FV Enchufable 70 DS50VGPV Protección Tipo 2 para FV Enchufable Tecnología VG 71 DS50PV Protección Tipo 2 para FV Enchufable 72 DS50PV/12KT1 Protecciones Tipo 1 Cuando la instalación está equipada con pararrayos non-aislado (ver guía CLC/TS 50539-12), es obligatorio instalar protecciones dimensionadas para poder drenar una parte de la onda directa del rayo. En esos casos, CITEL ha desarrollado una gama de protecciones de Tipo 1 adaptadas: Gama DS60VGPV/51: protecciones de Tipo 1 que pueden drenar hasta 12,5kA por polo (Iimp) y 25 kA (Itotal) en onda 10/350µs, cuyo diseño está basado en el concepto exclusivo “Tecnología VG”. Son requeridas cuando la corriente directa probable del rayo en la instalación se considera como máxima. Gama DS50PV/12KT1 y DS50VGPV/12KT1 : Esos DPS enchufables de Tipo 1 ofrecen una corriente Itotal de 12,5 kA y se requieren cuando la corriente directa probable del rayo en la instalación no se considera como máxima. Protecciones Tipo 2 En la mayoría de las instalaciones, las protecciones necesarias u obligatorias serán de Tipo 2. Citel propone 2 gamas de protecciones enchufables : Gama DS50PV/51 : basada en el uso de varistores específicos, ofreciendo un esquema de protección en modo común o en modo diferencial. Gama DS50VGPV/51 : esa gama está basada en la tecnología VG, lo que garantiza una ausencia total de corriente de fuga y una fiabilidad máxima. Protección de instalaciones fotovoltáicas aisladas La exposición y la ubicación de los sitios alimentados en fotovoltáico non conectados a la red de distribución agravan el riesgo de fallo debido a sobretensiones transitorias. A la diferencia de sitios fotovoltáicos conectados a la red de distribución, un fallo del material FV en un sitio aislado tendrá como consecuencia una pérdida total de explotación: resulta que la instalación de protecciones está fuertemente recomendada. Las condiciones de selección y de instalación de las protecciones para sitios aislados serán definidos en la guía UTE C15-712-2. CITEL propone una gama extensa de protecciones para sitios aislados, con una gama de tensión continua de operación desde 12VDC hasta 350VDC. Protección de sitios aislados alimentado en FV Generador exterior (opcional) * Grupo-eólico – red de baja tensión t o t Equipos exteriores distantes (alumbrado, bombas…) o Protecciones AC t o * Módulos FV AC t DC o Protecciones DC DC Regulador DC Cargas internas AC Batería t o * t o Cargas internas DC *) protección necesaria si el equipo se ubica a más de 10 metros de la instalación. Lcano@mail.udg.mx WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 66 Gama DS50PV/51, DS50VGPV/51 y DS50PV/12KT1 Módulo enchufable Enchufabilidad para un mantenimiento simplificado Marcado normalizado Conexión Separación física importante de las borneras: garantía de aislamiento entre polaridades, incluso para tensiones DC elevadas Señalización de estado En caso de desconexión de seguridad, el indicador se vuelve rojo: la protección debe ser sustituida. Versiones 2 esquemas disponibles DS50PV/51 y DS50VGPV Señalización remota Opción que permite vigilar a distancia el estado de la protección Conexión simplificada por una bornera única para vigilar todos los polos Gama DS60VGPV/51 Tierra Doble conector para una conexión optimizada a la red de masa Conexión Separación física importante de las borneras: garantía de aislamiento entre polaridades, incluso para tensiones DC elevadas Tecnología VG Eficacia y fiabilidad máximas Señalización de estado Señalización remota Dispositivo estándar que permite vigilar a distancia el estado de la protección Conexión simplificada por una bornera única para vigilar todos los polos 67 Lcano@mail.udg.mx En caso de desconexión de seguridad, el indicador se vuelve rojo: la protección debe ser sustituida. WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 Protección de las instalaciones fotovoltaicas Instalación fotovoltáica doméstica La guía CLC/TS 50539-12 indica las condiciones mínimas de protección de las instalaciones contra las sobretensiones transitorias generadas por descargas atmosféricas. Para las instalaciones de pequeña potencia (doméstico, pequeño terciario), las entradas AC (conexión a la red de distribución) y DC deben ser consideradas. La instalación de protección puede ser obligatoria o no. Sin embargo, si la fiabilidad y la duración de la explotación son consideraciones prioritarias, la instalación de protecciones está recomendada. Instalación fotovoltáica terciaria o industrial Los sitios terciarios o industriales pueden integrar una producción fotovoltáica de mediana o alta potencia. En caso de ser sometido a sobretensiones transitorias siguiendo descargas atmosféricas, perdidas de material o de explotación importantes son muy probables: la instalación de protecciones en los lugares esenciales de la instalación será entonces necesaria u obligatoria. Huertos fotovoltáicos Los huertos de generación fotovoltáica tienen un riesgo elevado de ser sometidos a sobretensiones transitorias causadas por descargas atmosféricas, debido a la superficie de exposición de las instalaciones, del riesgo de impacto directo, de las longitudes elevadas de conductores, tal como de las perdidas excesivas de explotación: consecuentemente, la instalación de protecciones en los puntos cruciales de la instalación será obligatoria. Lcano@mail.udg.mx WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 68 Protección FV de Tipo 1+2 Gama DS60VGPV/51 90 70 +/- +/- -/+ -/+ MI Ft Ft t° t° GSG 90 GSG GSG C Protección DC para FV Tipo 1+2 Tecnología VG Sin corriente de fuga Duración de vida aumentada Corriente de descarga Iimp/Itotal = 12,5 / 25 kA @10/350µs Protección modo común/diferencial Señalización remota Conformidad EN 50539-11 Aprobado VDE y OVE 14 DS60VGPV-1500G/51 • • • • • • • • • 11 12 GSG : Descargador específico V : Varistor alta energía Ft : Fusible térmico t° : Sistema de desconexión térmica C : Contacto de teleseñalización MI : Indicador de desconexión 9 DS60VGPV-xxxG/51 Tensión FV Uocstc «VG» = Tecnología VG Características Referencias CITEL DS60VGPV-600G/51 DS60VGPV-1000G/51 DS60VGPV-1500G/51 Designación Red Modo de conexión Modo(s) de protección Tensión máx. FV de operación Soportabilidad a la corriente de corto-circuito FV Corriente de func. permanente - corriente de fuga a Ucpv Corriente residual - corriente de fuga a Ucpv Corriente de descarga nominal - 15 impulsos 8/20µs Corriente de descarga máxima - 1 impulso 8/20µs Corriente de rayo máximo por polo - 1 impulso 10/350µs Corriente de rayo máximo total - en onda 10/350µs Nivel de protección MC/MD @In (8/20µs) y @ 6kV (1.2/50µs) Protección FV de tipo 1+2 Red FV 600 Vdc +/-/PE MC/MD 720 Vdc 15000 A ninguna ninguna 20 kA 40 kA 12.5 kA 25 kA 2.2/2.8 kV Protección FV de tipo 1+2 Red FV 1000 Vdc +/-/PE MC/MD 1200 Vdc 15000 A ninguna ninguna 20 kA 40 kA 12.5 kA 25 kA 4.7/5.4 kV Protección FV de tipo 1+2 Red FV 1250 Vdc +/-/PE MC/MD 1500 Vdc 15000 A ninguna ninguna 20 kA 40 kA 12.5 kA 25 kA 4.7/5.4 kV Uocstc Ucpv Iscpv Icpv Ipe In Imax Iimp Itotal Up Desconectadores asociados Desconectadores térmicos Fusibles interno ninguna Características mecánicas Dimensiones Conexión a la red Indicador de desconexión Teleseñalización Montaje Temperatura de operación Clase de protección Material de la caja Conformidad con las normas Certificación Código ver esquema por terminales de tornillos : 6-35mm² 1 indicador mecánico Salida por contacto seco - 250 Vac/0,5 A (AC) - 30 Vdc/3 A (DC) Carril DIN simetrico 35 mm (EN60715) -40/+85°C IP20 Termoplástico UL94-V0 EN50539-11 / UTE C61740-51 EAC VDE / OVE / EAC EAC 3963 3958 3956 * ) MC = modo común(+/PE o -/PE) - MD = modo diferencial (+/-) 69 Lcano@mail.udg.mx WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 Protección FV de Tipo 1+2 D50xxPV-G/12KT1 DS50VGPVS-1000G/12KT1 80 +/- -/+ MI Ft -/+ +/- MI Ft t° t° GSG GSG GSG 90 C DS50VGPV-1000G/12KT1 Protección para FV Tipo 1+2 Corriente de descarga Iimp/Itotal : 6.25/12.5 kA @ 10/350µs Sin corriente de fuga Protección modo común/diferencial Señalización remota (opción) Módulo enchufable Conformidad EN 50539-11 14 GSG : Descargador específico V : Varistor alta energía Ft : Fusible térmico t° : Sistema de desconexión térmica C : Contacto de teleseñalización MI : Indicador de desconexión 54 74 • • • • • • • 11 12 9 44 DS50VGPVS-1000G/12KT1 Tensión FV Uocstc S : opción de señalización remota «VG» : Tecnología VG Características Referencias CITEL Designación Red Modo(s) de protección Tensión máx. FV de operación Soportabilidad a la corriente de corto-circuito FV Corriente de func. permanente - corriente de fuga a Ucpv Corriente residual - corriente de fuga a Ucpv Corriente serie Corriente de descarga nominal - 15 impulsos 8/20µs Corriente de descarga máxima - 1 impulso 8/20µs Corriente de rayo máximo por polo - 1 impulso 10/350µs Corriente de rayo máximo total - en onda 10/350µs Corriente de descarga máximal total - en onda 8/20µs Nivel de protección MC/MD @In (8/20µs) y @ 6kV (1.2/50µs) DS50VGPV-1000G/12KT1 DS50PV-1000G/12KT1 Protección FV de tipo 1+2 - Enchufable Uocstc Red FV 1000 Vdc DS50PV-1000G/12KT1 MC/MD MC/MD Ucpv 1200 Vdc 1200 Vdc Iscpv 15000 A 15000 A Icpv ninguna < 0.1 mA Ipe ninguna ninguna if ninguna ninguna In 15 kA 15 kA Imax 40 kA 40 kA Iimp 6.25 kA 6.25 kA Itotal 12.5 kA 12.5 kA Imax total 60 kA 60 kA Up 2.8/5.1 kV 2.9/3.6 kV DS50PV-1500/12KT1 DS50PV-1500/12KT1 MC/MD 1500 Vdc 15000 A < 0.1 mA < 0.1 mA ninguna 15 kA 40 kA 6.25 kA 12.5 kA 60 kA 5.3/5.3 kV Desconectadores térmicos Desconectadores térmicos Fusibles interno ninguna Características mecánicas Dimensiones Conexión a la red Indicador de desconexión Teleseñalización Montaje Temperatura de operación Clase de protección Material de la caja Conformidad con las normas Código Lcano@mail.udg.mx ver esquema por terminales de tornillos : 2.5-25mm² 2 indicadores mecánicos Opción DS50VGPVS-1000G/10KT1 Opción DS50PVS-1000G/10KT1 Opción DS50PVS-1500/10KT1 - por contacto seco - por contacto seco - por contacto seco Carril DIN simetrico 35 mm (EN60715) -40/+85°C IP20 Termoplástico UL94-V0 EN50539-11 - WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 70 Protección FV de Tipo 2 Gama DS50VGPV-G/51 80 +/-/+ +/- -/+ MI Ft Ft MI t° t° GSG GSG GSG 90 C 54 74 14 9 11 12 44 GSG : Descargador específico V : Varistor alta energía Ft : Fusible térmico t° : Sistema de desconexión térmica C : Contacto de teleseñalización MI : Indicador de desconexión DS50VGPV-1500G/51 • • • • • • • • • Protección DC para FV Tipo 2 Tecnología VG Sin corriente de fuga Duración de vida aumentada Corriente de descarga In = 15 kA / Imax = 40 kA Protección modo común/diferencial Señalización remota (opción) Conformidad EN 50539-11 Aprobado VDE, OVE y UL DS50VGPVS-xxxG/51 Tensión FV Uocstc «S» = opción de señalización remota «VG» = Tecnología VG Características Referencias CITEL DS50VGPV-600G/51 Designación Red Modo de conexión Modo(s) de protección Tensión máx. FV de operación Soportabilidad a la corriente de corto-circuito FV Corriente de func. permanente - corriente de fuga a Ucpv Corriente residual - corriente de fuga a Ucpv Corriente de descarga nominal - 15 impulsos 8/20µs Corriente de descarga máxima - 1 impulso 8/20µs Corriente de descarga máximal total - en onda 8/20µs Nivel de protección MC/MD @In (8/20µs) y @ 6kV (1.2/50µs) Uocstc Ucpv Iscpv Icpv Ipe In Imax Itotal Up Protección FV de tipo 2 Enchufable Red FV 600 Vdc +/-/PE MC/MD 720 Vdc 15000 A ninguna ninguna 15 kA 40 kA 60 kA 2.2/3.4 kV DS50VGPV-1000G/51 Protección FV de tipo 2 Enchufable Red FV 1000 Vdc +/-/PE MC/MD 1200 Vdc 15000 A ninguna ninguna 15 kA 40 kA 60 kA 2.8/5.1 kV DS50VGPV-1500G/51 Protección FV de tipo 2 Enchufable Red FV 1250 Vdc +/-/PE MC/MD 1500 Vdc 15000 A ninguna ninguna 15 kA 40 kA 60 kA 3.4/6.8 kV Desconectadores asociados Desconectadores térmicos Fusibles interno ninguna Características mecánicas Dimensiones Conexión a la red Indicador de desconexión Teleseñalización Montaje Temperatura de operación Clase de protección Material de la caja Conformidad con las normas Certificación Código ver esquema por terminales de tornillos : 2.5-25mm² 2 indicadores mecánicos Opción DS50VGPVS-600/G Opción DS50VGPVS-1000/G salida por contacto seco salida por contacto seco Carril DIN simetrico 35 mm (EN60715) -40/+85°C IP20 Termoplástico UL94-V0 EN50539-11 EAC VDE / OVE / EAC 481401 481301 Opción DS50VGPVS-1500G/51 salida por contacto seco EAC 481501 * ) MC = modo común(+/PE o -/PE) - MD = modo diferencial (+/-) 71 Lcano@mail.udg.mx WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 Protección FV de Tipo 2 Gama DS50PV/51 DS50PV-500/51 DS50PV-600/51 67 +/- -/+ DS50PV-800G/51 DS50PV-1000G/51 +/- DS50PV-500/51 DS50PV-600/51 +/- -/+ MI Ft -/+ t° DS50PV-800G/51 DS50PV-1000G/51 Ft +/MI -/+ MI Ft Ft MI t° t° t° GSG 90 C 14 11 12 C 54 36 DS50PV-800G/51 • • • • • • • 14 GSG : Descargador específico V : Varistor alta energía Ft : Fusible térmico t° : Sistema de desconexión térmica C : Contacto de teleseñalización (opción) MI : Indicador de desconexión 9 60.8 11 12 44 DS50PVS-xxxG/51 Protección DC para FV de Tipo 2 In = 15kA Imax =40kA Módulos enchufables Señalización remota Conformidad EN 50539-11 Aprobado VDE y OVE Tensión FV Uocstc S : Opción de señalización remota Características Referencias CITEL DS50PV-500/51 Red Modo de conexión Modo(s) de protección Tensión máx. FV de operación Soportabilidad a la corriente de corto-circuito FV Corriente de func. permanente - corriente de fuga a Ucpv Corriente residual - corriente de fuga a Ucpv Corriente de descarga nominal - 15 impulsos 8/20µs Corriente de descarga máxima - 1 impulso 8/20µs Corriente de descarga máximal total - en onda 8/20µs Nivel de protección MC/MD @In (8/20µs) y @ 6kV (1.2/50µs) DS50PV-600/51 DS50PV-800G/51 DS50PV-1000G/51 Ucpv Iscpv Icpv Ipe In Imax Protección FV de tipo 2 Enchufable Red FV 500 Vdc +/-/PE MC 600 Vdc 15000 A < 0.1 mA < 0.1 mA 15 kA 40 kA Protección FV de tipo 2 Enchufable Red FV 600 Vdc +/-/PE MC 720 Vdc 15000 A < 0.1 mA < 0.1 mA 15 kA 40 kA Protección FV de tipo 2 Enchufable Red FV 800 Vdc +/-/PE MC/MD 960 Vdc 15000 A < 0.1 mA ninguna 15 kA 40 kA Protección FV de tipo 2 Enchufable Red FV 1000 Vdc +/-/PE MC/MD 1200 Vdc 15000 A <0.1 mA ninguna 15 kA 40 kA Itotal 60 kA 60 kA 60 kA 60 kA Up 2.2 kV 2.8 kV 2 / 3.6 kV 2.6 / 4.6 kV Opción DS50PVS-800G/51 - por contacto seco Opción DS50PVS-1000G/51 - por contacto seco EAC 480281 VDE / OVE / EAC 480381 Designación Uocstc Desconectadores asociados Desconectadores térmicos Fusibles interno ninguna Características mecánicas Dimensiones Conexión a la red Indicador de desconexión Teleseñalización Montaje Temperatura de operación Clase de protección Material de la caja Conformidad con las normas Certificación Código ver esquema por terminales de tornillos : 2.5-25mm² 2 indicadores mecánicos Opción DS50PVS-500/51 Opción DS50PVS-600/51 - por contacto seco - por contacto seco Carril DIN simetrico 35 mm (EN60715) -40/+85°C IP20 Termoplástico UL94-V0 EN50539-11 EAC EAC 480121 480421 * ) MC = modo común(+/PE o -/PE) - MD = modo diferencial (+/-) Lcano@mail.udg.mx WhatsApp: +521 (33) 1114 1448 72 Protección para instalaciones FV aisladas Gama DS2x0-xxDC - + 12 (-) 11 + (+)- DS252C-48DC/G 14 DS230-DC C Ft MI t° MI Ft Ft GSG : Descargador específico V : Varistor alta energía Ft : Fusible térmico t° : Sistema de desconexión térmica C : Contacto de teleseñalización MI : Indicador de desconexión GSG t° t° C 14 11 12 DS252C-48DC/G DS230-48DC • • • • • • • Protección para instalación FV aislada De 12 hasta 350 Vdc Compacto Imax : de 20 hasta 40kA Módulo enchufable Señalización remota (opción) Información adicional ver página 59 Características Referencias CITEL DS220-12DC DS220-24DC DS252C-48DC/G DS230-48DC DS240-75DC DS240-95DC DS240-110DC DS240-130DC DS240-220DC DS240-280DC DS240-350DC Tipo de protección Red Tensión DC máx. de operación Uc Corriente de descarga nominal In 2 12 Vdc 24 Vdc 2 24 Vdc 38 Vdc 1+2 48 Vdc 75 Vdc 2 48 Vdc 65 Vdc 2 75 Vdc 100 Vdc 2 95 Vdc 125 Vdc 2 110 Vdc 150 Vdc 2 130 Vdc 180 Vdc 2 220 Vdc 275 Vdc 2 280 Vdc 350 Vdc 2 350 Vdc 460 Vdc 10 kA 10 kA 25 kA 15 kA 20 kA 20 kA 20 kA 20 kA 20 kA 20 kA 20 kA - 15 impulsos 8/20µs Corriente de rayo máximo por Iimp polo - 1 impulso 10/350µs Corriente de descarga máxima Imax 20 kA - 25 kA - - - - - - - - 20 kA 70 kA 30 kA 40 kA 40 kA 40 kA 40 kA 40 kA 40 kA 40 kA Modo(s) de protección Nivel de protección MC 250 V MC 250 V MC/MD 1.5/0.5 kV MC 300 V MC 390 V MC 450 V MC 500 V MC 620 V MC 900 V MC 1200 V MC 1400 V Teleseñalización opción DS220S12DC : por contacto seco opción DS220S24DC : por contacto seco por contacto seco opción DS230S48DC : por contacto seco opción DS240S75DC : por contacto seco opción DS240S95DC : por contacto seco opción DS240S110DC : por contacto seco opción DS240S130DC : por contacto seco opción DS240S220DC : por contacto seco opción DS240S280DC : por contacto seco opción DS240S350DC : por contacto seco Código 390101 390501 3415 390401 310601 310301 310701 310801 310201 310501 310901 - 1 impulso 8/20µs 73 Lcano@mail.udg.mx Up WhatsApp: +521 (33) 1114 1448