String box: ¿cómo aumentar la seguridad del sistema?

Las cajas de strings suelen concentrar las protecciones y puntos de paralelismo de los sistemas fotovoltaicos, cuando se utilizan. Sin embargo, su funcionalidad puede ir mucho más allá de un panel de corriente continua.

Es posible complementar la protección con dispositivos extra no obligatorios, proporcionar sistemas de monitorización robustos o incluso facilitar la operación y mantenimiento con sistemas de apagado remoto.

Monitoreo

En plantas de mayor tamaño donde no hay mayor riesgo de sombras o suciedad irregular, es habitual utilizar inversores con unos pocos MPPT centralizados, para reducir el número de cables y simplificar la instalación.

Es inevitable en esta construcción que existan puntos de paralelismo de múltiples circuitos DC en un conductor de mayor sección que irá al inversor. Esta construcción, en principio, no permitiría un seguimiento individual de cada una de las series, lo que podría suponer una dificultad en el futuro.

Ya existen en el mercado varias soluciones de string box con sensores de corriente de string, que junto con el sistema de comunicación por cable o inalámbrico, envían información de forma individualizada de la serie, mejorando así enormemente el seguimiento de la generación de la planta y el diagnóstico de fallos. El siguiente dispositivo es un ejemplo de un módulo de monitoreo de cadena individual que se puede agregar a una caja de cadena.

Apagado remoto

Otra función que facilita el día a día de los operadores de la planta es la posibilidad de apagar la caja de hilos de forma remota. Se trata de una característica que puede aumentar la seguridad de la instalación durante el mantenimiento, ya que el estado de seccionamiento de cada string box puede ser comprobado por el operador y el equipo de mantenimiento y, en caso de emergencias, el seccionamiento y reconexión se puede realizar de forma remota.

También es posible, por ejemplo, apagar y volver a encender remotamente para probar hipótesis de fallo e intentar localizar el conjunto de módulos defectuosos, o la caja de strings que está provocando las alarmas en el inversor.

ICFA

El arco es un fenómeno de alta intensidad energética, es decir, calienta el aire circundante e irradia calor fácilmente, aumentando así significativamente el riesgo de incendio. Los arcos son difíciles de detectar e interrumpir, sin embargo, existen dispositivos específicos para su detección y seccionamiento, los AFCI.

Aunque el dispositivo de detección y seccionamiento de arco (AFCI – Arc Fault Circuit Interrupter) no es obligatorio en las instalaciones, sí es muy recomendable su uso. El arco puede aparecer en 3 situaciones diferentes, a saber:

• Arco en serie: cuando un conductor o conector MC4 se rompe o se separa mientras pasa corriente;
• Arco paralelo – cuando hay una rotura en el aislamiento y cables de diferentes circuitos crean un arco eléctrico entre ellos;
• Arco a tierra: cuando hay una falla de doble aislamiento que pone a tierra dos polos diferentes simultáneamente.

Al no ser un elemento obligatorio, no todos los inversores tienen esta protección integrada o activada por defecto. En los casos en que el inversor no proporcione esta protección, se recomienda agregar un dispositivo AFCI a los circuitos solares de CC.

El dispositivo a añadir puede ser externo, es decir, adquirirse por separado, o estar integrado en la caja de strings. La caja de cuerdas a continuación, modelo BHTZ-11/11 de fabricante ZJBENY es un ejemplo de dispositivo AFCI integrado en la string box, es decir, puede complementar un inversor sin esta función. El dispositivo detecta el arco y activa los interruptores de cadena, enviando simultáneamente una señal a través del sistema de comunicación al operador del sistema.