¿Qué es dc spd?

A medida que crece la demanda de energía limpia y renovable, también lo hace la adopción de sistemas fotovoltaicos (FV) solares. Estos sistemas, si bien brindan numerosos beneficios, también conllevan su propio conjunto de desafíos. Un aspecto crucial para garantizar la seguridad y la longevidad de una instalación solar es protegerla contra las sobretensiones. Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (DPS) de Corriente Directa (CC) están diseñados específicamente para proteger su sistema solar de estos eventos potencialmente dañinos.

¿Qué son los DPS de CC?

Los DPS de CC se utilizan normalmente en sistemas de energía solar, telecomunicaciones, automoción y automatización industrial. Los dispositivos de protección contra sobretensiones de CC cumplen una función similar a los DPS de CA, pero están diseñados específicamente para sistemas eléctricos de corriente continua (CC).

En los sistemas de energía solar, los DPS de CC son componentes esenciales para proteger los paneles fotovoltaicos (FV), los inversores, los controladores de carga y otros componentes del sistema contra las sobretensiones causadas por rayos, fluctuaciones de la red o operaciones de conmutación.

Estas sobretensiones pueden representar un riesgo importante para las instalaciones solares, ya que pueden causar daños a equipos costosos e interrumpir la generación de energía.

De manera similar, en las redes de telecomunicaciones, en la electrónica automotriz y en aplicaciones industriales, los dispositivos de protección contra sobretensiones de CC desempeñan un papel vital en la protección contra picos de voltaje y perturbaciones transitorias.

¿Cómo funciona un DPS de CC?

Un DPS de CC consta principalmente de dos componentes principales: un varistor de óxido metálico (MOV) y un tubo de descarga de gas (GDT).

1. Varistor de óxido metálico (MOV):

El varistor de óxido metálico, a menudo denominado el corazón del dispositivo de protección contra sobretensiones, es un dispositivo semiconductor capaz de desviar el exceso de voltaje lejos de equipos sensibles. Está hecho de un material similar a la cerámica compuesto por granos de óxido de zinc con una pequeña cantidad de otros óxidos metálicos. El MOV está conectado entre la línea y la tierra, monitoreando continuamente el voltaje. Cuando ocurre una sobretensión, el voltaje a través del MOV aumenta más allá de su límite de umbral, lo que le permite comenzar a conducir.

El MOV se comporta como una resistencia no lineal, lo que significa que su impedancia disminuye a medida que aumenta el voltaje a través de él. Cuando el pico de voltaje de la sobretensión alcanza el umbral, la resistencia del MOV disminuye drásticamente, desviando el exceso de corriente a tierra. Esto limita eficazmente el voltaje a través del circuito protegido, evitando que dañe el equipo conectado.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que los MOV tienen una vida útil finita y pueden degradarse con el tiempo debido a sobretensiones repetidas. Por lo tanto, es necesario probar y reemplazar periódicamente los MOV si es necesario para garantizar una protección óptima contra sobretensiones.

2. Tubo de descarga de gas (GDT):

Además del MOV, muchos DPS de CC también cuentan con un tubo de descarga de gas. Este componente proporciona protección complementaria al actuar como un dispositivo de sujeción de voltaje secundario. Se activa cuando el voltaje excede el nivel de sujeción del MOV, complementando sus capacidades de protección contra sobretensiones.

Un tubo de descarga de gas consta de un tubo de vidrio sellado lleno de un gas inerte, típicamente un gas noble como neón o argón. El tubo contiene dos electrodos mantenidos a una distancia específica. En condiciones normales de funcionamiento, el tubo de descarga de gas permanece no conductor. Sin embargo, cuando ocurre una sobretensión, el voltaje excede el voltaje de ruptura del gas, lo que lleva a un proceso de ionización rápida.

Tras la ionización, el tubo de descarga de gas se convierte en una ruta conductora de baja impedancia. Esto desvía el exceso de corriente lejos del circuito protegido, evitando que llegue al equipo. La combinación de MOV y GDT proporciona una protección mejorada contra sobretensiones en los sistemas de CC.

La importancia de los DPS de CC en los sistemas solares

Un DPS de CC es un componente crítico en los sistemas FV solares, diseñado para proteger los componentes del sistema contra daños debido a sobretensiones. Las sobretensiones pueden ser provocadas por diversos eventos, como rayos, interrupciones en la red eléctrica y la conmutación de grandes cargas eléctricas dentro de un edificio. Estas sobretensiones pueden causar daños importantes a los paneles solares, inversores y otros componentes del sistema, lo que resulta en costosas reparaciones o incluso reemplazos.

Al limitar el voltaje y dirigir la corriente de sobretensión lejos de los componentes del sistema FV, un DPS de CC los protege de posibles daños. Esta protección asegura que su instalación solar se mantenga eficiente y duradera con el tiempo.

Dispositivos de protección contra sobretensiones de CC para sistemas solares

Los dispositivos de protección contra sobretensiones de CC se instalan en las cajas combinadoras FV para garantizar el funcionamiento del inversor de la bomba solar, evitando la falla del bombeo de agua debido a sobretensiones repentinas.

Conexión de un DPS de CC a su sistema solar

Conectar correctamente un DPS de CC a su sistema FV solar es crucial para su efectividad y seguridad. Siga estas pautas generales al conectar un DPS de CC:

1. Determine la ubicación óptima: coloque el DPS de CC lo más cerca posible de la fuente potencial de la sobretensión, como el conjunto FV, el inversor o la caja combinadora. Esto minimiza la longitud de los cables de conexión, reduciendo el riesgo de daños.

2. Apague el sistema: antes de realizar cualquier conexión, asegúrese de que el sistema FV esté completamente apagado y aislado de posibles peligros eléctricos.

3. Conecte el DPS: el DPS de CC normalmente cuenta con tres terminales: uno para el terminal positivo del conjunto FV (marcado '+'), uno para el terminal negativo (marcado '-') y uno para la tierra (marcado 'PE' o 'GND'). Conecte los cables correspondientes del conjunto FV y el sistema de puesta a tierra a sus terminales respectivos en el DPS.

4. Confirme las conexiones: verifique dos veces para asegurarse de que todas las conexiones estén seguras y correctamente apretadas. Las conexiones sueltas pueden provocar arcos, lo que representa un peligro para la seguridad y causa posibles daños al sistema.

Conclusión:

En resumen, un dispositivo de protección contra sobretensiones de CC es un componente indispensable para proteger equipos electrónicos sensibles contra picos de voltaje en sistemas eléctricos de corriente continua. Al utilizar componentes como varistores de óxido metálico y tubos de descarga de gas, estos dispositivos desvían el exceso de voltaje lejos del circuito protegido, asegurando su funcionamiento ininterrumpido. No se puede subestimar la importancia de los dispositivos de protección contra sobretensiones, ya que mitigan los riesgos asociados con las sobretensiones, evitan daños a los equipos y contribuyen a la seguridad general de los sistemas eléctricos.