15 de julio de 2022 - Canal Solar

Los incendios en plantas fotovoltaicas provocan daños materiales, pérdida de generación de energía, daños a edificios y personas y pueden propagarse al entorno circundante, dando lugar a una serie de desastres secundarios. El arco eléctrico de CC es el fenómeno de falla más común en las plantas de energía fotovoltaica. Pueden ocurrir debido a malos contactos, envejecimiento de los componentes, falla del aislamiento o mala conexión a tierra. Además, el daño del arco de CC es mucho mayor que el del arco de CA porque no hay un punto de cruce por cero en el arco de CC. Una vez que se inicia, continúa ardiendo, por lo que es difícil extinguirlo y muy fácil que se produzcan accidentes de incendio. Según las estadísticas, más de la mitad de los accidentes de incendio en plantas fotovoltaicas son causados por arcos eléctricos de corriente continua. A medida que aumentan las especificaciones de los módulos fotovoltaicos, también aumentan la potencia y la corriente del sistema del lado de CC. Según la ley de Joule QI²Rt, la corriente se duplica y el efecto térmico del punto de cortocircuito aumenta cuatro veces, aumentando así el riesgo de provocar un incendio. Clasificación de arco de CC: a diferencia de los productos eléctricos tradicionales, no existe un recinto integral para los módulos fotovoltaicos y su cableado para contener arcos y chispas causados por fallas en los componentes y el cableado, mientras que muchas instalaciones fotovoltaicas pueden operar con los voltajes de CC típicos que sustentan los arcos de CC. Existen tres categorías principales de arcos en instalaciones fotovoltaicas: Los arcos en serie pueden ser causados por un cableado incorrecto o un cableado en serie roto; Los arcos en paralelo pueden ser causados por cortocircuitos parciales entre líneas adyacentes de diferentes potenciales; Los arcos de tierra debido a un fallo del aislamiento. Arco eléctrico en serie El arco eléctrico en serie suele estar causado por un mal contacto de los enchufes de los cables entre los componentes y una mala conexión entre los cables de la cadena y las cajas combinadoras o inversores. Debido al gran número de conectores en serie en la planta fotovoltaica, por ejemplo en una planta fotovoltaica de 2 MW hay alrededor de 1 mil pares de conectores. Es difícil asegurar que todos los conectores sean de buena calidad y compatibles en el 100% de los proyectos. Estos peligros pueden provocar malas conexiones y la formación de arcos de CC. Actualmente, algunos inversores integran protección contra arco eléctrico, pero existen dos problemas principales con esta protección: si hay una falla de arco en una cadena, todo el inversor se apagará, causando daños significativos; sin la función de ubicación de falla de arco, el personal de operación y mantenimiento no puede encontrar la ubicación del arco de manera oportuna y precisa, lo que esencialmente no es una solución. Arco Paralelo Los arcos paralelos son causados principalmente por cortocircuitos de conductores positivos y negativos provocados por daños en la línea o cortocircuitos entre cables de cadena. Cuando los cables de las cuerdas se comprimen o se desgastan mecánicamente, se produce un arco entre los electrodos positivo y negativo, o entre diferentes cuerdas, lo que constituye una falla de arco paralelo. Existe otra situación que también puede provocar arcos paralelos, que es cuando los arcos en serie del sistema no se tratan a tiempo y el calor de los arcos en serie quema el aislamiento del cable y genera arcos paralelos. Cuando se produce un arco paralelo entre los conductores principales, una vez que el arco puede obtener suficiente energía, es más difícil de extinguir, lo que provocará un gran incendio. El arco en serie se puede extinguir desconectando el bus de CC o la cadena correspondiente del sistema fotovoltaico, pero el arco de falla en paralelo no se puede extinguir e incluso puede causar que una corriente mayor pase a través de la trayectoria del arco, haciendo que el arco sea más intenso. Actualmente, la función de protección de arco integrada en el inversor no puede detectar arcos paralelos y arcos de tierra, pero el poder destructivo de los arcos paralelos es 10 veces mayor que el de los arcos en serie, y el riesgo de seguridad es aún mayor. Arco de tierra El envejecimiento y los defectos de los componentes o los daños mecánicos provocan descargas a tierra. Si los componentes se instalan en láminas de cubierta metálica se producirán arcos de tierra o filtraciones. Este tipo de avería no es fácil de detectar, especialmente en días lluviosos. Actualmente, la solución es apagar el inversor y esperar a que se seque la tierra antes de encenderlo. Este método no elimina eficazmente los peligros y aumenta el riesgo de descarga eléctrica personal. Alta tensión CC En una planta fotovoltaica, los módulos fotovoltaicos se conectan en serie para formar un circuito de alta tensión CC, con tensiones que pueden superar los 1000 V. Incluso cuando el sistema está apagado, todavía hay una alta tensión continua de aproximadamente 1000 V en el circuito del módulo fotovoltaico. Especialmente en el caso de las plantas fotovoltaicas en tejados, cuando se produce un incendio en sistemas y edificios fotovoltaicos, es difícil rescatarlo de forma segura; Durante la operación y el mantenimiento de rutina de la planta o el mantenimiento de la propiedad, los operadores e inspectores también corren el riesgo de sufrir una descarga eléctrica. Productos en el mercado de la energía solar Varias marcas ofrecen soluciones que tienen como objetivo minimizar el riesgo de arcos eléctricos en instalaciones fotovoltaicas. Entre ellos, el fabricante BENY. La empresa cuenta con dispositivos de apagado rápido a nivel de cadena y de módulo que controlan el voltaje del panel hasta un cierto nivel seguro en microsegundos. Estos dispositivos permiten prevenir accidentes y mejorar la seguridad del sistema de energía solar. Las soluciones de apagado rápido (RSD) de BENY están diseñadas de acuerdo con los estándares CE, TUV, UL, de conformidad con las leyes y regulaciones de varios países, como el Código Eléctrico tailandés, NEC2020. Como miembro de la alianza Sunspec, BENY desarrolla RSD de comunicación PLC (Power Line Communication) para un mayor cumplimiento con varios inversores de cadena.

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