Tema: PUESTA A TIERRA DE INSTALACION FOTOVOLTAICA

En el documento "procedimiento de conexion a red" que aparece en solarweb se realiza el siguiente analisis tecnico-normativo

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1.- Puesta a tierra
Como es obligatorio por el R.D. 1663/00 el empleo de un interruptor diferencial, para que este funcione debe estar puesta a tierra la instalación fotovoltaica. Hay que destacar que los interruptores diferenciales no funcionan con corriente continua. Por ello, esto obliga a que se deban instalar dos picas de tierra, una la de las masas metálicas de la parte de alterna (fundamentalmente inversor) y otra la del neutro de salida del inversor.
       Además es conveniente que la estructura soporte metálica de los módulos fotovoltaicos así como los marcos de éstos se conecten a tierra, como medida de seguridad frente a descargas de origen atmosférico. En este caso se podría aprovechar la pica de las masas metálicas de la parte de alterna.

2.- PROTECCIONES

       Las protecciones son las siguientes:

- Interruptor magnetotérmico en el punto de conexión, accesible a la E.D.
- Interruptor diferencial.
- Interruptor automático de la interconexión con relé de enclavamiento accionado por variación de tensión (0.85-1.1Um o frecuencia ( 49-51 Hz).
- El rearme de la conexión instalación fotovoltaica-red debe ser automático.
- El inversor debe cumplir los niveles de emisión e inmunidad frente a armónicos y compatibilidad electromagnética.
- Las tierras de la instalación fotovoltaica serán independientes de la del neutro de la E.D. y de la de las masas de la edificación.
- Debe existir separación galvánica entre la red de distribución y la instalación fotovoltaica.

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    Quiero abrir un debate sobre la necesidad que segun este articulo hay de instalar tierras independientes a las tierras de un edificio y ademas, segun el articulo, se debe instalar una para las masas metalicas y otra al neutro de la salida del inversor. En aplicaciones para vivienda o industria, me parece bastante inviable que despueés de tener todo el edificio terminado, tengas que hacer 2 puestas a tierra independientes para la instalacion fotovoltaica.
     Tal como lo veo yo, en el articulo 12 del RD 1663/2000 y el apartado 5.9.3 del pliego de condiciones tecnicas solo se dice precisamente lo contrario: que la puesta a tierra debe de ser unica tanto para la parte de continua como la de alterna y solo se afirma que debe ser independiente a la del neutro de la empresa distribuidora. ahora bien. ¿puede ser la misma tierra que la puesta a tierra de la instalacion? que yo sepa en ningun lado la normativa se dice lo contrario y en cierta medida si se razona, es hasta peligroso tener 2 puestas a tierra independientes en un mismo edificio. ¿no?

El tema me parece muy interesante.

Aunque es verdad que IDAE no lo especifica, sí lo hace el RD 1663/2000:

"Las masas de la instalación fotovoltaica estarán conectadas a una tierra independiente de la del neutro de la empresa distribuidora de acuerdo con el Reglamento electrotécnico para baja tensión, así como de las masas del resto del suministro."

Luego también debe ser independiente de las masas del edificio. La razón sólo la saben ellos, aunque supongo que será por motivos de separación galvánica.

Es verdad que es más engorroso, pero tampoco resulta una complicación insalvable.Es de esperar que con el futuro reglamento de instalaciones FV, se flexibilice un poco el asunto de la puesta a tierra.

Por qué dices que puede resultar más peligroso?

Por otro lado, lo de que las masas de la parte de CC y CA deben conectarse a una única tierra, está recogido en las especificaciones de IDAE, como tú dices. Pero esto no es incompatible con que además deba conectarse a otra tierra el neutro de los inversores, pues el neutro es un conductor, no una masa metálica.

Hola Freesound y Simosol:

A mí también me parece interesante tratar sobre las tomas de tierra. Pero... lo que he leido más arriba sobre los interruptores diferenciales... me sorprende bastante.

Quizás se deba a que unos lo copian de otros, y así va circulando, y va de un sitio para otro, y ya está.

Pero, ¿desde cuándo no funciona un interruptor diferencial por instalarse en un circuito de corriente contínua? Y ¿desde cuándo un interruptor diferencial no funciona sin toma de tierra?

En todo caso, habría que ver qué se entiende por funcionar, y por no funcionar.

Para mí, un interruptor diferencial no funciona cuando no se comporta como lo ha previsto el fabricante, aunque ocurra EN ÉL lo que motiva su intervención,  la acción para la que ha sido fabricado. Y este interruptor se fabrica para que interrumpa el circuito eléctrico en el que está instalado, en cuanto el valor de la componente de todas las intensidades que recorren LAS ESPIRAS DE SU BOBINA supera el valor de su sensibilidad.

Que la corriente sea alterna o contínua es indiferente, y que haya o no haya toma de tierra, también es indiferente en cuanto a funcionar o no funcionar, es decir, en cuanto a actuar interrumpiendo o no el circuito.

Cosa muy diferente es analizar qué podría ocurrir en los diferentes tramos de una instalación fotovoltaica y ver qué aportaría un interruptor de este tipo instalado allí.

A pesar de todo, sí se podría decir que si no hay toma de tierra y sí este interruptor, la protección de las personas es deficiente, y dependería exclusivamente de la sensibilidad de este aparato, pero no que no funciona.

Sólo quería añadir esto.

Un saludo a todos.

Hola Mosejel,

Gracias por tus aclaraciones. Tambien yo habia notado que la forma de expresar el concepto de "no funciona" no esta bien. Intentare expresar mis ideas sobre lo que el autor pretnde decir, corriendo el riesgo de equivocarme. Por cierto que el autor es un tal Isidro Lillo de la escuela de Ingenieros de Sevilla y tiene una larga lista de libros editados sobre seguridad en las instalaciones fotovoltaicas lo cual me deja aun mas perplejo :shock:. Le he mandado un e-mail con su texto y las dudas que aqui planteo.


Lo que yo interpreto es que el los interruptores mas habituales comercialmente hablando son los "sensibles a corriente de defecto a alterna (fuente: ABB)" y que evidentemente no se deben utilizar en lineas de continua. Existen otros diferenciales "sensibles a corrientes de defecto alterna, continuas pulsantes y continuas aisladas. tipo B.(fuente ABB)" que a mi entender son los que se deberian utlizar,. Sinceramente en alguna instalacion pequeña que he visto, no se habían instalado, supongo que sera por su elevado precio, o por desconocimiento de la existencia por parte de los autores de la instalacion, o simplemente porque quizas no es obligatorio ¿sabeis si es obligatiorio?

Un Saludo y gracias por vuestro interes

Hola Simosol,

Te respondo en tu mismo mensaje

Aunque es verdad que IDAE no lo especifica, sí lo hace el RD 1663/2000:

"Las masas de la instalación fotovoltaica estarán conectadas a una tierra independiente de la del neutro de la empresa distribuidora de acuerdo con el Reglamento electrotécnico para baja tensión, así como de las masas del resto del suministro."

El punto 5.9.1. del pliego de condiciones técnicas dice que hay que cumplir el capitulo 12 del RD1663/2000, Pero si te fijas en el punto 5.9.3. del pliego de condiciones tecnicas se omite la coletilla "asi como de las masas del resto del suministro". ¿¿Será un error o se redactó asi a conciencia??
Pienso que tienes razon y que ante la duda siempre hay que hacer caso al texto mas restrictivo y al que tiene mayor poder, el Real Decreto para no tener problemas legales.

Luego también debe ser independiente de las masas del edificio. La razón sólo la saben ellos, aunque supongo que será por motivos de separación galvánica.

Completamente de acuerdo, despues de consultarlo con mas expertos la conclusion es que el motio es ese.

Es verdad que es más engorroso, pero tampoco resulta una complicación insalvable.Es de esperar que con el futuro reglamento de instalaciones FV, se flexibilice un poco el asunto de la puesta a tierra.

No sabia nada de ese futuro reglamento. ¿De donde has sacado esa informacion? ¿existe ya algun borrador?

Por qué dices que puede resultar más peligroso?

Por la misma razon que todas las masas de un edificio convencional se conectan todas al mismo punto (borne principal de tierra) antes de conectarse a la red de tierras (cobre y picas) para evitar que masas del mismo edicio esten a diferentes potenciales.
A mi entender, si tienes 2 puestas a tierra en el mismo edificio con instalacion fotovoltaica se puede tocar con facilidad la estructura del edificio (puesta a tierra del edificio) y a la vez una estructura de la instalacion fotovoltaica (puesta a tierra de instalacion fotovoltaica) con lo cual se pueden producir diferencias de potencial peligrosas

Por otra parte en alguna instalacion que he visitado, las estructuras sobre las que se sujetan los paneles, estan fijadas sobre la estructuras del edificio con lo cual seria ridiculo hacer una puesta a tierra independiente para que luego se conecten en el tejado.¿no? adios a la separación galvanica

Por otro lado, lo de que las masas de la parte de CC y CA deben conectarse a una única tierra, está recogido en las especificaciones de IDAE, como tú dices. Pero esto no es incompatible con que además deba conectarse a otra tierra el neutro de los inversores, pues el neutro es un conductor, no una masa metálica.[/quote]

Cierto, no es incompatible pero eso, que yo sepa, no lo obliga ni el RD1663 ni el pliego de condiciones tecnicas. Me pregunto de donde ha sacado esta condicion el autor Isidoro Lillo

Bueno, parece que el debate se ha desviado un poco hacia el tema de las protecciones, pero no deja de ser interesante.

Hablando estrictamente, supongo que los interruptores diferenciales citados por I. Lillo son los estándar, que es verdad que sólo funcionan en AC.

Un I.D. basa su funcionamiento en la Ley circuital de Ampére. Evalúa constantemente la diferencia entre la intensidad que circula por la fase y el neutro, de modo que cuando esta diferencia es distinta de cero ( porque hay un defecto a tierra), se origina un campo magnético que a su vez genera una f.e.m que es la que abre el interruptor. El carácter de esta intensidad, para que genere un campo magético, ha de ser, necesariamente, senoidal, esto es, alterna.

También es verdad que existen algunos modelos de ID que pueden funcionar en continua, pero presentan numerosos problemas actualmente, motivo por el cual posiblemente I. Lillo los obvia.

Algunos de estos motivos son:

1- Son caros, relativamente difíciles de encontrar y la mayoría carecen de homologación oficial.

2- En un generador FV, esto es, en la parte CC, un interruptor diferencial representa una buena protección contra contactos indirectos sólo en el primer defecto a tierra.

Para que un I.D. en la parte CC funcione, uno de los polos del generador debe estar aterrado, de modo que dicho I.D. irá colocado entre dicho terminal y tierra. Cuando ocurre el primer defecto a tierra, el ID se abre, ofreciendo un camino para la corriente de defecto, pero también lleva al generador al estado de circuito abierto, lo que equivale a su estado de máxima tensión posible.

De este modo, si ocurre un segundo defecto, sólo quedan dos opciones: o bien se repara la causa que la originó, o bien se situan dos I.D. en cascada.

3.- En el artículo 11, punto 2 del RD 1663/2000 dice que las instalaciones FV deben incluir  " ... un interruptor diferencial con el fin de proteger a las personas en el caso de derivación de algún elemento de la parte de CC de la instalación"

Lo cual es erróneo, pues , como el mismo reglamento obliga, debe asegurase la separación  galvánica entre la parte CC y la CA, luego un ID en la parte CA no supone un medio de protección de las personas contra contactos indirectos en la parte CC.

Lo que quiero decir con esto es , que ni en el RD está todo lo que debería estar...

Como decía Freesound: "Cierto, no es incompatible pero eso, que yo sepa, no lo obliga ni el RD1663 ni el pliego de condiciones tecnicas. Me pregunto de donde ha sacado esta condicion el autor Isidoro Lillo"

ni todo lo que consta en él es coherente a veces. El diseño de una instalación FV no se debe limitar a coger el pliego de condicones de IDAE y el RD y copiarlo...

Por último, para asegurar la protección contra contactos indirectos en la parte CC, basta configurar la tierra del generador como flotante y hacer uso de los controladores permanentes de aislamiento presentes en la mayoría de inversores actuales. Estas medidas, junto con el aislamiento clase II, ofrece la mejor protección contra contactos ind., por lo que me parece una pérdida de tiempo divagar sobre el uso de ID en la parte de CC.

Además, cuando la configuración del generador es flotante, es imposible instalar un ID, debido a sus requerimientos de instalación que ya he comentado anteriormente.

Totalmente de acuerdo Simosol, veo que recoges en gran medida las tesis de E. Lorenzo en su Retrato de la conexión fotovoltaica a la red I. En cierta medida por eso estoy tan interesado (discusion abierta en este foro)en la norma IEC sobre instalaciones fotovoltaicas en edificios, ya que E. Lorenzo la cita como futuro referente para ser norma UNE.

En la dirección http://138.4.46.62:8080/ies/index.jsp que viene a ser la web del IES podeis descargar augunas tesis doctorales muy interesantes. La de "Javier Muñoz Cano" me ha resuelto varias dudas sobre protecciones y de paso hace referencias concretas a soluciones aportadas por la normtiva IEC sobre edificios fotovoltaicos.

freesound,

lleva un tiempo que esta dirección no funciona, no sé si el IES ha cambiado la página de lugar o no. ¿sería mucho pedirte que me enviaras dicho documento por email?

muchas gracias.

welsungo