Los sistemas fotovoltaicos, como cualquier otro tipo de instalación eléctrica también se encuentran expuestos a presentar fallas durante su funcionamiento. Algunas de estas fallas pueden ser sobrecorriente, sobretensión e incluso el arco eléctrico, sin embargo, especialmente en los sistemas fotovoltaicos algunas de estas fallas llegan a tener consecuencias devastadoras.
Debido a que los sistemas fotovoltaicos son fuentes de corriente limitada, durante una falla de sobrecorriente no se llegan a presentar valores de corriente tan elevados como sucede en las instalaciones convencionales alimentadas por una red eléctrica de distribución; por esta razón es relativamente fácil la protección contra este tipo de problemas; pero en contraparte una falla de arco eléctrico puede llegar a ser fatal.
Arcos eléctricos en sistemas de corriente directa
Un arco eléctrico se presenta cuando dentro de un circuito en funcionamiento se interrumpe la trayectoria de la corriente eléctrica de manera total o parcial, debido a esta interrupción repentina la corriente eléctrica buscará la manera de continuar con su trayectoria, por lo que la única manera para que lo logre será ionizando el aire para circular a través de él.
Cuando se presenta un arco en corriente alterna este tiende a auto extinguirse debido al paso por valor cero propio de la onda senoidal, pero en corriente directa este se mantendrá hasta que la fuente se apague o la distancia entre los dos puntos llegue a ser lo suficientemente grande para que la tensión no logre ionizar el aire que los separa.
Puntos propensos a arcos eléctricos en sistemas fotovoltaicos
En un sistema fotovoltaico los arcos más peligrosos los encontraremos en los circuitos previos al inversor, como puede ser el circuito de fuente fotovoltaica o el circuito de salida de fuente fotovoltaica, ambos en corriente directa y específicamente estos se van a localizar en los puntos de conexión como pueden ser las zapatas de interruptores o desconectadores, los portafusibles y sobre todo los conectores MC4.
Todos estos puntos comparten la cualidad que están rodeados por materiales plásticos que no soportarán la temperatura generada por el arco y terminarán originando un incendio.
Prevención de los arcos eléctricos
La manera más sencilla de prevenir los arcos en los puntos anteriormente descritos es la de aplicar el par de apriete adecuado a las zapatas de interruptores, seccionadores o incluso los portafusibles, sin embargo un par de apriete adecuado no sirve de nada cuando no se utilizan terminales tipo ferrules o similares para confinar todos los filamentos del conductor en cuestión.
Por otra parte, específicamente en los conectores Tipo MC4 es necesario ser muy cuidadosos en verificar la compatibilidad que existe entre marcas de conectores, ya que los fabricantes no aseguran la compatibilidad de sus productos con marcas no reconocidas por ellos mismos. Así mismo, es necesario utilizar la herramienta especial para instalar estos conectores de manera adecuada.
Mitigación de efectos de los arcos eléctricos.
Cuando se trata de mitigar los efectos, hacemos alusión a cómo responder una vez que el problema o falla se ha presentado. Una de las maneras más eficientes y que por esto es un requerimiento normativo, es que los inversores cuenten con un dispositivo de detección de falla por arco y que una vez que este se ha detectado el equipo automáticamente abra el circuito para así extinguirlo.
La manera en la que podemos corroborar que el inversor efectivamente incluye esta protección, es verificar que se encuentre listado o que cuente con la certificación UL1699B.
