Tema: Dimensionado de las protecciones en Continua

Buenos días.

Me he encontrado con una duda que, aunque ciertamente, no es de mucha utilidad, me da más de un quebradero de cabeza.

Es la siguiente, ¿cómo dimensiono los fusibles a colocar en los polos de cada string para proteger el inversor en Continua?

Aún diría más, ¿para qué es necesario un fusible en un generador fotovoltaico? ¿por el mero hecho de tener una "protección? ¿algún fusible ha actuado alguna vez en un generador de estas características?

Me explico... el campo fotovoltaico no se sobredimensiona excesivamente respecto al inversor, con lo que la intensidad en el string, que por ejemplo para un módulo monocristalino de 170 Wp está en torno a los 4-5 A (STC), nunca podrá ser peligrosa.

Por consiguiente, escojo un fusible de... ¿6-8 A?, ¿cómo sé que con ese valor protejo el inversor? Puede ser que el voltaje sea elevado y una intensidad en torno a 5,5 A, con lo que la potencia de entrada fuese mayor de la admisible por el inversor y que los fusibles no actuasen...

¿De qué sirven entonces?

Si el campo se encuentra correctamente dimensionado, difícilmente se va a producir una sobrecarga, como mucho en verano... y debido a las elevadas temperaturas, el voltaje sería menor, con lo que la potencia podría ser inferior a la máxima del inversor. El fusible podría actuar sin tener que hacerlo y encima en momentos de elevada generación.

Además... un cortocircuito en el lado de continua no lleva asociadas intensidades tan elevadas como para hacer actuar el fusible, pasaríamos de 4-5 a 4,5-5,5 A.

En fin... que alguien me ilumine, por favor. Y perdón por el tocho.

Iniciado por Solgaen

Buenos días.

Me he encontrado con una duda que, aunque ciertamente, no es de mucha utilidad, me da más de un quebradero de cabeza.

Es la siguiente, ¿cómo dimensiono los fusibles a colocar en los polos de cada string para proteger el inversor en Continua?

Buenos días.
Es un quebradero de cabeza lógico y que no siempre es correctamente solucionado. La respuesta sencilla es: los dimensionas con mucho cariño.

Iniciado por Solgaen

Aún diría más, ¿para qué es necesario un fusible en un generador fotovoltaico? ¿por el mero hecho de tener una "protección? ¿algún fusible ha actuado alguna vez en un generador de estas características?

Un primer motivo evidente es por tener una "apertura" (supongo que te refieres a esto al hablar de tener una "proteción") que nos permita operar, que no es poco. Y sí, no solo funcionan y actúan, sino que hay veces que se abren y funden demasiado a menudo.

Iniciado por Solgaen

Me explico... el campo fotovoltaico no se sobredimensiona excesivamente respecto al inversor, con lo que la intensidad en el string, que por ejemplo para un módulo monocristalino de 170 Wp está en torno a los 4-5 A (STC), nunca podrá ser peligrosa.

Por consiguiente, escojo un fusible de... ¿6-8 A?, ¿cómo sé que con ese valor protejo el inversor? Puede ser que el voltaje sea elevado y una intensidad en torno a 5,5 A, con lo que la potencia de entrada fuese mayor de la admisible por el inversor y que los fusibles no actuasen...

¿De qué sirven entonces?

con ese valor protejes y no protejes... Es decir, la protección debería abrir, como bien deduces, inmediatamente después de sobrepasar el valor nominal de 4-5A, ya que de otro modo podría haber corrientes superiores y no actuar.

Iniciado por Solgaen

Si el campo se encuentra correctamente dimensionado, difícilmente se va a producir una sobrecarga, como mucho en verano... y debido a las elevadas temperaturas, el voltaje sería menor, con lo que la potencia podría ser inferior a la máxima del inversor. El fusible podría actuar sin tener que hacerlo y encima en momentos de elevada generación.

Esta es la segunda parte del problema, si se ajusta mucho, puede ser que abra en condiciones de alta temperatura (aunque el aumento de corriente no es mucho).

Iniciado por Solgaen

Además... un cortocircuito en el lado de continua no lleva asociadas intensidades tan elevadas como para hacer actuar el fusible, pasaríamos de 4-5 a 4,5-5,5 A.

Y esta es la tercera parte del problema: ante un cortocircuito, la corriente puede aumentarte 1 amperio... algo despreciable si tenemos en cuenta que en alterna sería varios cientos o miles de amperios.

Iniciado por Solgaen

En fin... que alguien me ilumine, por favor. Y perdón por el tocho.

Nada hombre. Intentaré explicarme. Como bien has visto esta problemática y ante la EVIDENTE necesidad de instalar una protección en el lado de corriente continua, solo surge una solución razonable con fusibles: instalarlos de calibre sensiblemente superior al valor de corriente nominal e inferior al de corriente de cortocircuito (dificil rango). Para compensar posibles problemas, lo mejor es instalarlos con curva de apertura muy rapida (no estoy seguro si es la gR). Una curva más lenta o un fusible de mayor calibre no protegerán la instalación en todo momento y un calibre inferior fundiría a valores altos de radiación.

Espero haberme explicado. Un saludo.

En resumen. El fusible actuaría en gran cantidad de ocasiones sin necesidad de hacerlo, ya que pudiera ser que se superase su intensidad asignada, sin sobrepasar la potencia máxima de entrada al inversor.

Asimismo, si se escoge un calibre más elevado, en ocasiones no actuaría cuando sí que tuviese que hacerlo, por no decir nunca.

Luego tenemos el problema de dar con un calibre normalizado comprendido entre la corriente en el pto de máxima potencia y la de cortocircuito, para STC, conociendo que la primera puede superar a la segunda en momentos de mayor radiación, derivando al primer párrafo.

¿Es así de ilógico? ¿No existe ninguna otra protección adecuada a un generador fotovoltaico con estas características especiales según radiación-temperatura?

Muchas gracias, santa.

Iniciado por Solgaen

Luego tenemos el problema de dar con un calibre normalizado comprendido entre la corriente en el pto de máxima potencia y la de cortocircuito, para STC, conociendo que la primera puede superar a la segunda en momentos de mayor radiación, derivando al primer párrafo.

El resumen es correcto pero no me parece así ese argumento final.
Fijate por ejemplo en este caso mirando al azar:
Un módulo de 210Wp con corriente en máxima potenca de 5,09A y de cortocircuito de 5,57A y una variación de 1,67mA/K implica que su corriente máxima en elevada temperatura rondará los 5,16A (alrededor de media décima más).
La problemática real consiste en encontrar un fusible de calibre entre 5,2 y 5,5A y de curva rápida de fusión para una protección ideal.