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Peligros para la seguridad en instalaciones solares fotovoltaicas

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Fluke ha definido los tres mayores peligros eléctricos que se deben evitar en la instalación y el mantenimiento de instalaciones solares fotovoltaicas para preservar la seguridad de los técnicos. La energía renovable es uno de los mercados de crecimiento más rápido en el mundo. Se prevé que el mercado de la energía solar en España, que suministró 11,8 GW en 2020, alcance los 31 GW a finales de 2030.

Esta expansión tan rápida está acelerando la búsqueda de formas de reducir los riesgos que conllevan la puesta en marcha y la instalación de sistemas fotovoltaicos. La demanda resultante de dispositivos portátiles de alta exactitud, capaces de tomar medidas seguras y fiables en estas aplicaciones, ahora queda cubierta tras la presentación de la primera pinza amperimétrica de verdadero valor eficaz CAT III 1500 V: la Fluke 393 FC.
En las aplicaciones fotovoltaicas, la corriente es muy elevada y no se ve limitada por la electrónica, de ahí que sea vital escoger los equipos de comprobación correctos de la instalación solar, para que los trabajadores, y el propio sistema fotovoltaico, estén protegidos frente a una serie de peligros eléctricos potenciales.

1. Electrocución
La Fluke 393 FC ayuda a ofrecer protección frente a los tres mayores peligros eléctricos: la descarga o electrocución procedente de conductores con tensión, así como los arcos y destellos eléctricos que provocan incendios y generan explosiones. Las medidas de control y las prácticas recomendadas que pueden atenuar estos riesgos son diferentes cuando se trabaja con sistemas fotovoltaicos, que al trabajar con una fuente de energía de cualquier otro tipo. Por eso es importante que los multímetros, los cables de prueba y los fusibles sean de la categoría apropiada para la aplicación en la que se aplican.

La descarga o la electrocución procedentes de conductores con tensión puede tener lugar cuando la corriente atraviesa accidentalmente un cuerpo humano, con resultados letales a partir de tan solo 50 miliamperios (mA) sobre el corazón. Las descargas eléctricas suelen ser provocadas por el aislamiento incorrecto del cableado, el aislamiento deteriorado de las tapas de seguridad o una conexión a tierra inadecuada. Los lugares donde es más probable que ocurran estas situaciones son un sistema fotovoltaico son la caja combinadora, el conductor de la conexión a tierra del equipo, la fuente fotovoltaica y los conductores del circuito de salida.

2. Arcos eléctricos
Los arcos eléctricos que desencadenan incendios son descargas de electricidad de alta potencia entre dos o más conductores; la descarga genera un calor que puede deteriorar o incluso quemar el aislamiento del cableado. Los sistemas fotovoltaicos son especialmente vulnerables a los arcos eléctricos provocados por la ruptura de la continuidad del conductor o por una corriente imprevista entre dos conductores, a menudo debido a un fallo de la conexión a tierra.

El arco eléctrico es un fenómeno propio de grandes instalaciones fotovoltaicas con niveles de tensión media y alta. Los arcos eléctricos se han convertido en un problema de CC desde la creación de sistemas de energía solar a gran escala, de ahí que el análisis del riesgo por el peligro de los arcos eléctricos ahora se deba llevar a cabo en sistemas CC por encima de 120 V. Esta cuestión se presenta sobre todo en la comprobación de cajas combinadoras con tensión, cuando se utilizan circuitos de suministro fotovoltaico en paralelo para incrementar la corriente o al comprobar equipos de conmutación y transformadores de media y alta tensión. Se produce un arco eléctrico cuando existe un nivel significativo de energía disponible en conductores CC y CA. El destello emite gases calientes y energía radiante del orden de 19500° C (o cuatro veces la temperatura de la superficie del sol). El mayor riesgo se concentra en los inversores residenciales con una tensión de entrada de hasta 500 V y en grandes inversores de hasta 1500 V. Es primordial utilizar un instrumento con la categoría de medida adecuada o CAT, así como con el nivel de tensión de la aplicación. De este modo el instrumento podrá asumir los niveles de tensión media y los picos y transitorios de alta tensión que pueden generar descargas o arcos eléctricos.

3. Conmutación a 1500 V
Los principales fabricantes de inversores y módulos solares están pasando de sistemas de 1000 V a 1500 V para lograr una eficiencia mucho más elevada. En las instalaciones solares se está recurriendo mucho más a sistemas de categoría CAT III 1500 V, mientras que los equipos CAT III y CAT IV son imprescindibles en sistemas fotovoltaicos a grandes altitudes. Solo la pinza amperimétrica de verdadero valor eficaz para aplicaciones solares Fluke 393 FC cumple los requisitos de aislamiento de estos entornos CAT III.
Este instrumento está especialmente diseñado para su uso por parte de técnicos de instalación y especialistas de mantenimiento de sistemas fotovoltaicos que trabajen en entornos de alta tensión CC. La pinza puede medir hasta 1500 V CC, 1000 V CA, potencia CC y una corriente de hasta 999,9 A CC o CA a través de una fina mordaza que resulta ideal para los espacios reducidos que suelen caracterizar a las cajas combinadoras o los inversores. Otra función destacable de la pinza, que tiene tres años de garantía y protección IP54 (por lo que está indicada para funcionar en el exterior), es su indicador acústico de polaridad ya que ayuda a prevenir errores accidentales en el cableado, garantizando así la instalación correcta de los paneles fotovoltaicos.

Las funciones de polaridad y las comprobaciones audibles y visuales de la polaridad son primordiales durante la puesta en marcha de una nueva instalación, tanto si se trata de una caja combinadora como de un inversor. La comprobación de la polaridad de CC facilita la identificación de la polaridad de las cadenas en el caso de que se hayan invertido de manera accidental, evitando así el riesgo de incendio en la caja combinadora, así como posibles daños en los equipos y peligro para el personal.

Segura, fiable y robusta
Todos los resultados de las pruebas se registran y transmiten por medio del software Fluke Connect instalado en la pinza amperimétrica de verdadero valor eficaz para aplicaciones solares Fluke 393 FC. Tan solo usando un teléfono móvil, los ingenieros pueden tomar y guardar medidas con rapidez; el teléfono móvil puede registrar durante 10 minutos y enviar las lecturas a sus compañeros. Este instrumento seguro, fiable y robusto, que es capaz de medir y registrar hasta dos semanas, también se suministra con una sonda de corriente flexible iFlex de 18 pulgadas para ampliar el rango de medida de corriente CA hasta 2500 A. Los cables de prueba también son CAT III 1500 V CC.
Hans-Dieter Schuessele, Experto en Aplicaciones y Tecnología en EMEA de Fluke, señaló: “La seguridad es primordial en la puesta en marcha y la instalación de sistemas fotovoltaicos. La energía eléctrica del futuro necesita instrumentos capaces de mantenerle seguro en entornos adversos; el riesgo es inaceptable y tiene que confiar literalmente en su instrumento para proteger su vida. Por eso la primera pinza amperimétrica de verdadero valor eficaz CAT III 1500 V en el mundo ha sido diseñada para ofrecer una protección mejorada a los usuarios en los exigentes entornos CAT III. Es muy importante disponer de un instrumento robusto que incorpore numerosas funciones capaces de funcionar a esos niveles: la industria solar necesita urgentemente una solución como la Fluke 393 FC”.

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