Con más de 3 millones de instalaciones fotovoltaicas en Francia y un objetivo de 100 GW para 2050, el mercado solar está experimentando un crecimiento sin precedentes. Sin embargo, la protección contra rayos para las instalaciones fotovoltaicas sigue siendo un aspecto que a menudo se pasa por alto, hasta que ocurre el primer incidente. Pararrayos, protectores contra sobretensiones, puesta a tierra : esta guía completa explica la normativa, cómo dimensionar su sistema de protección y por qué este paso es esencial para sus paneles solares.
¿Por qué las instalaciones fotovoltaicas están particularmente expuestas a los rayos?
Las centrales de energía fotovoltaica están sujetas a múltiples factores de exposición:
- Posiciones elevadas : azoteas de edificios, pérgolas, sistemas de seguimiento solar en el suelo: los paneles suelen ser los puntos más altos de un emplazamiento.
- Grandes superficies conductoras : los conjuntos de paneles forman antenas metálicas extendidas que capturan y propagan las sobretensiones inducidas por los rayos.
- Cableado de CC de alta tensión : Las instalaciones fotovoltaicas generan tensiones de corriente continua que pueden superar los 1000 V, las cuales son particularmente sensibles a las sobretensiones transitorias.
- Los equipos electrónicos costosos , como los inversores, los microinversores y los optimizadores de potencia, son componentes caros y sensibles a los rayos indirectos.
Un solo rayo cercano puede generar sobretensiones de varios miles de voltios que se propagan por la instalación a través de los cables de CC, CA y de comunicación, dañando o destruyendo los inversores y módulos.
El marco regulatorio aplicable a las instalaciones fotovoltaicas
La protección de las instalaciones fotovoltaicas contra los rayos se rige por varios textos:
IEC 62305 / NF EN 62305: la norma de referencia
serie de normas IEC 62305 (transpuesta a la legislación francesa bajo la referencia NF EN 62305) constituye el principal marco normativo para la protección contra rayos de las estructuras. Está dividida en 4 partes:
- IEC 62305-1 : Principios generales
- IEC 62305-2 : Gestión de riesgos (análisis de riesgos y determinación del nivel de protección requerido)
- IEC 62305-3 : Protección física de estructuras y personas (sistemas de protección externa: pararrayos, conductores, puntos de puesta a tierra)
- IEC 62305-4 : Redes eléctricas y de comunicación en estructuras (protección interna: protector contra sobretensiones )
IEC 62305-3 Anexo D: Especificaciones fotovoltaicas
El Anexo D de la norma IEC 62305-3 trata específicamente sobre la protección de las instalaciones fotovoltaicas . Abarca, en particular, la ubicación de los paneles fotovoltaicos en las zonas de protección, las distancias de separación que deben respetarse entre los conductores de bajada y los cables de CC, y las normas para puesta a tierra de los chasis.
Orden de 26 de mayo de 2014 (instalaciones ICPE)
Para las centrales fotovoltaicas con una potencia de salida superior a 250 kW clasificadas como ICPE, el decreto del 26 de mayo de 2014 exige un análisis de riesgo de rayos (ARF) y la aplicación de las protecciones prescritas en el estudio.
Protección externa: el pararrayos para instalaciones fotovoltaicas
El objetivo de la protección externa es interceptar el arco del rayo antes de que alcance los paneles o equipos, y canalizar la corriente del rayo hacia tierra sin causar daños.
Análisis de riesgos preliminar obligatorio
Antes de tomar cualquier decisión sobre la instalación de un pararrayos, debe realizarse norma IEC 62305-2
- Densidad de impactos de rayos Nsg en la ubicación del sitio
- Las dimensiones de la estructura y los paneles
- La naturaleza del equipo y su valor de reposición
- Las consecuencias de un desastre (interrupción de la actividad empresarial, riesgos para las personas)
Si el riesgo calculado supera el umbral de tolerancia establecido por la norma, la implementación de un sistema de protección externo es obligatoria.
Pararrayos con Dispositivo de Cebado de serpentina ( PDC ): la solución ideal para techos fotovoltaicos
Para techos equipados con paneles fotovoltaicos, el pararrayos de emisión de serpentina temprana ( PDC /ESR) suele ser la solución preferida porque ofrece:
- Un amplio radio de protección que permite cubrir grandes áreas con un único punto de recogida.
- Una instalación situada fuera del marco (mástil elevado) para preservar el acceso y el atractivo estético de los paneles.
- La posibilidad de integrar un contador de rayos ( Contact@ir ) para la verificación reglamentaria
El dimensionamiento del PDC (selección del modelo, altura del mástil, posicionamiento) debe ser realizado por una empresa de ingeniería especializada. LPS France gama Paraton@ir : PDC conectados Contact@ir para la monitorización inteligente de su sistema de protección contra incendios.
Distancias de separación entre los conductores y el cableado fotovoltaico
Un aspecto crítico de la instalación: los conductores de bajada del pararrayos no deben tenderse en paralelo a los cables de CC de los paneles. La norma IEC 62305-3 especifica las distancias de separación calculadas en función del nivel de protección (NPF I a IV) y la resistividad del suelo. En la práctica, suele ser necesario un aislamiento o un enrutamiento independiente.
Protección interna: los protector contra sobretensiones
Aunque su instalación esté protegida por un pararrayos, la protección interna con dispositivos de protección protector contra sobretensiones sigue siendo obligatoria. Los rayos indirectos (impactos remotos) generan sobretensiones transitorias que se propagan a través de las redes eléctricas y de comunicación.
Puntos de protección que deben equiparse en una instalación fotovoltaica
- Lado de CC : protector contra sobretensiones en la caja de conexiones y en las entradas del inversor (Tipo 2 como mínimo, Tipo 1+2 si hay un pararrayos).
- Lado de CA : protector contra sobretensiones en la salida del inversor y en el cuadro de distribución principal de baja tensión (TGBT).
- Redes de comunicación : protector contra sobretensiones en enlaces de monitorización (RS485, Ethernet, baja corriente)
Coordinación de protector contra sobretensiones
La norma IEC 62305-4 exige la coordinación entre los distintos niveles de protección (Tipo 1, Tipo 2, Tipo 3) para garantizar la eficacia de la protección interna. Instalar protector contra sobretensiones sin coordinación puede ser tan ineficaz como no tener ninguna protección.
Puesta a tierra : la base de toda protección contra rayos en sistemas fotovoltaicos
La calidad del sistema de puesta a tierra determina la eficacia de todo el sistema de protección. Para una instalación fotovoltaica:
- Se recomienda una resistencia de tierra inferior a 10 Ω
- El chasis del módulo, las estructuras de montaje y las masas metálicas deben estar conectadas de forma equipotencial.
- Las conexiones a tierra del pararrayos y de la instalación eléctrica deben estar interconectadas (conexión equipotencial de baja frecuencia).
Detección de rayos: el primer paso antes de cualquier inversión
Antes de instalar un sistema de protección, es fundamental realizar evaluación de riesgos de rayos
- Evalúe objetivamente el nivel de exposición de su sitio
- Determinar el nivel de protección contra rayos (NPF) requerido según la norma IEC 62305-2
- Prescribir las medidas de protección adecuadas (naturaleza, ubicación, rendimiento requerido)
- Justificar las decisiones técnicas ante las aseguradoras y los organismos reguladores
Conclusión: Proteja su inversión en energía solar con un enfoque integral
Una instalación fotovoltaica representa una inversión de decenas de miles de euros para un particular y de varios millones para una planta de energía terrestre. La protección contra rayos —pararrayos externos y protector contra sobretensiones internos— es su garantía técnica, a un coste mínimo en comparación con el valor protegido.
El enfoque recomendado combina:
- Análisis de riesgos según la norma IEC 62305-2
- Protección exterior diseñada por una empresa de ingeniería especializada
- Protección interna coordinada ( protector contra sobretensiones )
- Una verificación reglamentaria anual del sistema de protección
LPS France le acompaña en cada etapa : desde el análisis de riesgos y el dimensionamiento del sistema hasta el suministro de equipos y el control del cumplimiento normativo. Póngase en contacto con nuestro equipo para obtener una evaluación personalizada de su instalación fotovoltaica.
