La capacidad fotovoltaica mundial supera actualmente los 1500 GW, con una tasa de crecimiento anual superior a los 200 GW. Desde Europa hasta África, pasando por Sudamérica y Oriente Medio, las instalaciones solares se multiplican a un ritmo sin precedentes. Sin embargo, un riesgo importante suele subestimarse: los rayos. De hecho, un solo impacto indirecto puede destruir inversores, dañar módulos e interrumpir la producción durante varias semanas.
Por lo tanto, antes de invertir en un sistema fotovoltaico, es fundamental comprender y dimensionar correctamente la protección contra rayos. Esta guía presenta todo el marco normativo y el equipo necesario según la norma internacional IEC 62305.
Por qué las instalaciones fotovoltaicas son particularmente vulnerables
Las instalaciones fotovoltaicas combinan varios factores de exposición a los rayos que los edificios convencionales no presentan:
- Posición elevada: los tejados, las pérgolas o los seguidores solares exponen los paneles como posibles objetivos.
- Grandes superficies metálicas conductoras: los conjuntos de módulos forman auténticas antenas que capturan y propagan las sobretensiones inducidas.
- Cableado de CC de alta tensión: Las tensiones de CC pueden superar los 1000 V; cualquier sobretensión transitoria se propaga directamente a los inversores.
- Los equipos electrónicos costosos, como inversores, optimizadores y microinversores, son extremadamente sensibles a los pulsos electromagnéticos procedentes de rayos indirectos.
Por lo tanto, incluso un impacto a varios cientos de metros de distancia puede generar sobretensiones destructivas a través de los cables de corriente continua y alterna de la instalación.
Marco normativo internacional: IEC 62305
En los países que aplican la IEC 62305 (transpuestas a NF EN 62305 en Europa), la protección de las instalaciones fotovoltaicas sigue un marco metódico de 4 pasos:
IEC 62305-2: Análisis de riesgos
Toda decisión de protección comienza con un análisis del riesgo de rayos. Este análisis tiene en cuenta:
- Densidad de rayos a tierra Ng en la ubicación del sitio (expresada en impactos/km²/año, de acuerdo con IEC 62305-2 y FD C 17-108)
- Las dimensiones de la estructura y los paneles
- El valor del equipo y las consecuencias de un desastre
- Pérdidas operativas relacionadas con la paralización de la producción
Si el riesgo calculado supera el umbral de tolerancia definido por la norma, las medidas de protección se vuelven obligatorias.
IEC 62305-3 Anexo D: Protección externa de instalaciones fotovoltaicas
El Anexo D de la norma IEC 62305-3 trata específicamente sobre instalaciones fotovoltaicas. En concreto, especifica las distancias de separación que deben respetarse entre los conductores de bajada y los cables de CC, un aspecto crucial que a menudo se pasa por alto en las obras.
IEC 62305-4: Protección interna contra sobretensiones
La parte 4 de la norma define los requisitos para protector contra sobretensiones (SPD, por sus siglas en inglés) para proteger los equipos contra descargas indirectas de rayos. Sin embargo, estos dispositivos no sustituyen la protección externa, sino que la complementan.
Protección externa: el pararrayos para instalaciones fotovoltaicas
La finalidad de la protección externa es interceptar el arco del rayo y desviar la corriente a tierra sin dañar las instalaciones.
Pararrayos con Dispositivo de Cebado de serpentina ( PDC ): la solución preferida
Para techos equipados con paneles solares, el PDC/ESE suele ser la solución más adecuada porque:
- Su amplio radio de protección le permite cubrir toda un área fotovoltaica desde un solo mástil.
- Su instalación fuera de pantalla preserva la accesibilidad y la estética de los paneles
- Puede incorporar un contador de rayos para la verificación reglamentaria anual.
LPS France Para ello, Paraton@ir y Ellips : PDC sistema de monitorización remota Contact@ir.
Distancias de separación: un punto crítico
Los conductores del pararrayos no deben discurrir en paralelo a los cables de CC. En la práctica, suele ser necesario un aislamiento o un trazado independiente, dependiendo del nivel de protección contra rayos (NPF I a IV) determinado por la evaluación de riesgos.
Protección interna: los protector contra sobretensiones
Incluso con un pararrayos, la protección interna protector contra sobretensiones sigue siendo obligatoria. Los rayos indirectos generan sobretensiones transitorias que se propagan a través de las redes eléctricas y de comunicación.
Puntos a equipar como prioridad
- Lado de CC: protector contra sobretensiones en la caja de conexiones y en las entradas del inversor (Tipo 2 como mínimo; Tipo 1+2 en presencia de 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)
Además, según la norma IEC 62305-4, es obligatoria la coordinación entre los niveles de protección (Tipo 1, Tipo 2, Tipo 3) para garantizar la eficacia de todo el sistema.
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. Para una instalación fotovoltaica, son esenciales tres requisitos:
- Una resistencia de tierra inferior a 10 Ω (inferior a 1 Ω para emplazamientos ICPE clasificados).
- El chasis de los módulos y las estructuras metálicas deben conectarse mediante un sistema de unión equipotencial
- Las conexiones a tierra del pararrayos y de la instalación eléctrica deben estar interconectadas
Caso de instalaciones de ICPE: obligaciones adicionales
Para las centrales fotovoltaicas con una capacidad superior a 250 kW clasificadas como ICPE (Instalaciones Clasificadas para la Protección del Medio Ambiente), se aplican obligaciones específicas en muchos países:
- Realización de un de riesgo de rayos (LRA). documentado
- Implementación de las medidas de protección prescritas en el estudio técnico
- Verificación anual del sistema de protección contra rayos por un organismo competente.
- Registrar los resultados en un archivo de seguimiento
Además, las aseguradoras exigen cada vez más pruebas de que la protección contra rayos cumple con la normativa para mantener la cobertura de los equipos fotovoltaicos.
Supervisar y gestionar el cumplimiento a lo largo del tiempo
Una instalación fotovoltaica representa una inversión a lo largo de 25 a 30 años. Por lo tanto, la protección contra rayos debe mantenerse y revisarse durante toda la vida útil de la instalación.
Por lo tanto, una vez instalado su sistema de protección contra rayos fotovoltaicos, se recomienda gestionar el monitoreo del cumplimiento normativo mediante un software especializado. LPS Manager permite centralizar los registros de cada instalación, programar controles periódicos y archivar informes, garantizando así el cumplimiento a largo plazo de la norma IEC 62305.
Conclusión: Protección integrada para salvaguardar su inversión en energía solar
En definitiva, la protección contra rayos para una instalación fotovoltaica no es opcional: es un requisito técnico y reglamentario en los países que aplican la norma IEC 62305. Se basa en cuatro pilares:
- Un análisis de riesgos riguroso según la norma IEC 62305-2
- Protección exterior diseñada por una empresa de ingeniería especializada
- Protección interna coordinada ( protector contra sobretensiones )
- Seguimiento anual documentado del cumplimiento
LPS France le acompaña durante todo el proceso: análisis de riesgos, suministro de equipos (pararrayos, protector contra sobretensiones, sistemas de monitorización) e integración en su plan de mantenimiento. Póngase en contacto con nuestro equipo para una evaluación personalizada.
