Actualizado el 15 de octubre de 2025
Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) es esencial para proteger su sistema fotovoltaico de rayos y sobretensiones. Pero ¿sabe cuándo es necesario reemplazarlo?
En este artículo, explicamos cómo identificar signos de desgaste, recomendaciones regulatorias y cómo garantizar que su sistema continúe funcionando con la máxima seguridad.
En los debates técnicos sobre estándares y mejores prácticas para el uso de cajas de strings en sistemas fotovoltaicos, uno de los puntos centrales es la importancia del dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) en las instalaciones. Los expertos suelen destacar que el uso de una caja de strings externa ofrece ventajas significativas, especialmente en lo que respecta al mantenimiento del SPD.
Uno de los puntos abordados en estas discusiones técnicas es que, si bien la presencia de un DPS interno en el inversor fotovoltaico es beneficiosa, la adopción de un DPS externo, adecuadamente coordinado con el interno, proporciona una capa adicional de seguridad para el sistema.
Además, siempre se enfatiza la necesidad de mantenimiento y eventual reemplazo de los DPS al final de su vida útil. Una pregunta recurrente entre los profesionales del sector es: ¿cómo identificar el momento adecuado para reemplazar el DPS? Esta es una pregunta fundamental para garantizar la protección continua de los equipos y la seguridad de las instalaciones fotovoltaicas.
¿Cuáles son los tipos de DPS?
Antes de aprender a identificar el momento adecuado para reemplazar su protector contra sobretensiones (SPD), recordemos que existen tres tipos o clases de protectores contra sobretensiones que se pueden utilizar en instalaciones fotovoltaicas y eléctricas generales: Clase I, Clase II y Clase III. Los protectores contra sobretensiones se clasifican según los métodos de prueba de rendimiento, según la norma NBR IEC 61643-1 (Dispositivos de protección contra sobretensiones de baja tensión).
Los dispositivos de Clase I se recomiendan para ubicaciones con alta exposición a sobretensiones electromagnéticas directas, como líneas de entrada a ubicaciones protegidas por SPDA (Sistema de protección contra descargas atmosféricas).
Los dispositivos de clase II y III son adecuados para pulsos de menor duración y se recomiendan para lugares con menor exposición, normalmente dentro de instalaciones o lugares que recibirán indirectamente los efectos de descargas atmosféricas.
Los protectores contra sobretensiones de clase I son normalmente del tipo “conmutación de tensión”, según se define en la NBR IEC 61643-1. Estos dispositivos exhiben una alta impedancia (circuito abierto) cuando no hay sobretensión y cambian rápidamente al estado de baja impedancia (circuito cerrado) en respuesta a una sobretensión.
Esta categoría incluye protectores basados en explosores y otros dispositivos de conmutación de “cortocircuito”, que tienen un comportamiento abierto o cerrado. Los protectores de clase II y III son del tipo “limitador de tensión”, también según la terminología contenida en la norma.
Estos dispositivos exhiben una alta impedancia (circuito abierto) cuando no hay sobretensión, pero reducen continuamente la impedancia a medida que aumenta la sobretensión electromagnética. Estos dispositivos pueden estar basados en varistores (clase II) o diodos zener (clase III), que cierran gradualmente el circuito de bypass a tierra según la intensidad de la sobretensión presente en sus terminales.
Los DPS de Clase II y III se utilizan como protección adicional en ubicaciones que ya cuentan con un DPS de Clase I. En instalaciones generales, es muy común utilizar únicamente DPS de Clase II en ubicaciones de baja exposición, a una distancia no superior a 10 metros del equipo a proteger.
El DPS Clase III siempre se utiliza cerca del equipo a proteger. Es el que ofrece menor grado de protección, utilizándose en situaciones de muy baja exposición o en coordinación con dispositivos de otras clases.
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Varistor: el elemento activo del DPS clase II
Los DPS de Clase II se utilizan en todos los sistemas fotovoltaicos, tanto en la caja de cadena de CC como en el panel de conexión de CA. Su función principal es proteger el inversor, un componente costoso y sensible del sistema fotovoltaico.
El DPS también se puede encontrar dentro del propio inversor, en este caso se puede coordinar con un DPS externo, lo que aumenta la protección y facilita el mantenimiento, como comentábamos al principio del artículo.
El elemento activo del DPS clase II es el varistor, el cual es un componente electrónico que tiene una impedancia variable dependiendo del nivel de voltaje que se encuentre en sus terminales. El varistor aparece prácticamente como un circuito abierto cuando el voltaje a través de él es pequeño, pero gradualmente se convierte en un circuito cerrado a medida que el voltaje aumenta.
Este comportamiento lo convierte en un dispositivo limitador de tensión, capaz de limitar las sobretensiones y desviar las corrientes eléctricas transitorias presentes en las instalaciones eléctricas.
¿Cuándo reemplazar el DPS?
Ahora que sabemos qué hay dentro del DPS Clase II, respondamos la pregunta inicial del artículo: ¿cómo saber si es necesario reemplazar el DPS?
Es difícil saber cuándo y cómo actuará el DPS y con qué rapidez se desgastará, ya que esto depende de la frecuencia e intensidad de las sobretensiones provocadas por rayos u otras causas (como maniobras en la red de distribución de energía eléctrica) en el lugar donde se encuentre. se emplea el dispositivo.
Tras repetidas activaciones, el varistor se desgasta y debe reemplazarse, lo que reduce su impedancia y capacidad de limitación de tensión. Un DPS basado en varistor puede conducir entre 10 y 20 veces su corriente nominal y entre una y dos veces su corriente máxima.
En los protectores comerciales, el varistor está ubicado en un módulo extraíble, que puede ser reemplazado, como se muestra en la siguiente figura. Una ventana de estado indica el estado del dispositivo.
Una señal verde significa que el dispositivo aún está dentro de su período de validez, mientras que una señal roja indica que el DPS ya no ofrece ninguna protección y necesita reemplazar su varistor.
La siguiente figura ilustra el funcionamiento del dispositivo de señalización de estado del DPS. Más que señalar el estado, el mecanismo mostrado en la figura tiene la función de aislar el varistor de la instalación eléctrica cuando llega al final de su vida útil, evitando que se sobrecaliente y provoque un incendio.
El principio de funcionamiento del sistema es abrir un contacto fundiendo un punto de soldadura. Cuando se reduce la impedancia del varistor, una corriente comienza a circular a través del dispositivo incluso en ausencia de sobretensiones.
Cuando la intensidad de corriente alcanza un nivel crítico, el contacto se abre debido a la presión de un resorte, aislando el dispositivo y simultáneamente provocando que la bandera de señal cambie de posición (elemento verde en la figura siguiente).
Un detalle llama la atención en la figura superior: la presencia de un fusible para la extinción segura del arco eléctrico junto al varistor. Este elemento no se encuentra en todos los protectores contra sobretensiones disponibles en el mercado, pero es deseable su presencia para evitar la formación de un arco eléctrico cuando se abre el contacto. Esta característica proporciona protección adicional para instalaciones que emplean DPS Clase II.
Conclusión
Saber cuándo cambiar el DPS es esencial para garantizar longevidad de su sistema fotovoltaico y evite fallas críticas. Esté atento a las señales de desgaste y siga las recomendaciones de las normas técnicas. ¿Quiere saber más sobre la protección eléctrica en sistemas solares? Consulta nuestros cursos e Artículos especializados.
Referencias
- NBR IEC 61643-1 – Dispositivos de protección contra sobretensiones de baja tensión – Parte I
- Especificación DPS – Boletín Obo Bettermann – Ing. Sergio Roberto Santos
- Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (SPD) – Sector Eléctrico – Octubre 2012 – Ing. Sergio Roberto Santos
Respuestas de 2
El DPS tiene el LED rojo encendido, ¿qué puede ser?
Muchas gracias por este artículo, es muy esclarecedor y además resalta la importancia de su uso y su capacidad para proteger los circuitos y sus usuarios y además resulta muy ventajoso por todas sus características técnicas y, siempre observadas sus protecciones a la hora de realizar prospecciones eléctricas. proyectos.