Las estaciones meteorológicas son un componente esencial de las plantas solares modernas. Proporcionan datos ambientales cruciales, como la irradiancia, el viento, la temperatura y más. Esto ayuda a los equipos a supervisar el rendimiento del sistema y a tomar medidas cuando es necesario. Las estaciones meteorológicas SEVEN están diseñadas para ofrecer precisión y soportar condiciones adversas, pero, como cualquier sistema electrónico, son vulnerables a las sobretensiones.
Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (SPD) no son sólo una buena idea; son un requisito para proteger sus datos, su equipo y sus resultados.
¿POR QUÉ ESTÁN EN RIESGO LAS ESTACIONES METEOROLÓGICAS?
Las estaciones SEVEN suelen instalarse en postes, tejados o estructuras cerca de paneles solares; es decir, en lugares muy expuestos. Estas instalaciones son un imán para el riesgo de sobretensiones, como:
- Rayos (caídas directas o indirectas)
- Aumento de la tensión de tierra durante fallas eléctricas
- Acumulación de voltaje en tramos de cable largos
- Conmutación de transitorios de motores, inversores o sistemas de seguimiento
Dado que la estación alberga líneas de comunicación, entradas de energía y múltiples sensores, una sola sobretensión puede crear problemas de amplio alcance, sacando dispositivos, interrumpiendo la comunicación SCADA o degradando la precisión de los sensores.
¿QUÉ SUCEDE SIN PROTECCIÓN SPD?
Sin protección contra sobretensiones, las consecuencias de un solo evento de sobretensión pueden ser graves:
- Daño permanente al sensor (irradiancia, viento, temperatura, etc.)
- Fallos de comunicación Modbus y tiempos de espera del dispositivo
- Mal funcionamiento del registrador de datos o de la fuente de alimentación
- Posibles riesgos de incendio por circuitos sobrecargados
- Pérdida generalizada de datos o falla del SCADA en todo el sistema
Incluso un daño sutil puede afectar silenciosamente la precisión de la medición, dando lugar a suposiciones erróneas sobre el rendimiento de la planta.
¿QUÉ REVELÓ UN FRACASO REAL EN LA INDIA?
En una gran planta solar de la India, una sola tormenta eléctrica causó graves daños en la infraestructura de monitorización. Debido a una mala conexión a tierra y a la ausencia de protectores contra sobretensiones (SPD), la sobretensión quemó más de 15 piranómetros, todos los dispositivos de comunicación SCADA y varias líneas RS-485 en cuestión de segundos.
La falla interrumpió las operaciones de la planta, causando pérdida de datos y retrasos en los informes de potencia. Los técnicos descubrieron posteriormente que se había omitido la protección contra sobretensiones para reducir los costos iniciales. Tras la modernización de los sistemas de protección contra sobretensiones y las redes de puesta a tierra, no se reportaron problemas similares.
¿CÓMO FUNCIONAN LOS SPD Y DÓNDE DEBERÍA UTILIZARLOS?
Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones detectan picos de alto voltaje y los conectan a tierra de forma segura antes de que lleguen a sus equipos. Impiden que la energía se transmita por las líneas eléctricas o de comunicación, donde podría causar daños.
ZONAS DE PROTECCIÓN RECOMENDADAS
| Línea protegida | Tipo de SPD | Ubicación de Instalación |
| Comunicación RS-485 | SPD de línea RS-485 | Dentro del gabinete de la estación meteorológica |
| Alimentación de 24 V CC o 230 V CA | SPD tipo II o III | En la entrada de energía a la estación |
| Ethernet (si se utiliza) | Protector contra sobretensiones RJ45 | Cerca del registrador de datos o del interruptor |
Asegúrese siempre de tener una conexión a tierra adecuada y utilice tipos de SPD aptos para el voltaje del sistema y el entorno local, especialmente en instalaciones fotovoltaicas, tal como se recomienda en la norma IEC.
¿CUÁLES SON LAS MEJORES PRÁCTICAS PARA EL USO DE SPD EN LOS SISTEMAS DE SEVEN?
1. INSTALAR SPD
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- Se debe utilizar SPD tipo 1 para conexiones de alimentación de CA cuando esté disponible.
- Se debe utilizar SPD tipo 2 o tipo 3 para conexiones de alimentación de 24 V CC.
- Se debe utilizar un SPD apropiado para proteger las líneas de comunicación RS485.
2. CONEXIÓN A TIERRA EFICAZ
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- Una mala conexión a tierra hace que incluso el mejor SPD sea inútil.
- Mantenga la resistencia por debajo de 10 ohmios y utilice una varilla específica si es necesario.
3. PROTEJA LOS TRAMOS LARGOS DE CABLES
Cualquier cable con una longitud superior a 10–15 metros (RS-485 o de alimentación) debe tener SPD montados en línea o en panel para reducir el riesgo.
4. INSPECCIONAR Y REEMPLAZAR CUANDO SEA NECESARIO
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- El usuario final debe supervisar periódicamente el estado de los SPD instalados, asegurándose de que estén configurados para enviar notificaciones al sistema de monitoreo sobre su estado.
- Esto permitirá la identificación oportuna de cualquier SPD quemado o no funcional, permitiendo tomar medidas correctivas según corresponda.
- La falta de mantenimiento de los SPD en condiciones adecuadas de funcionamiento, incluido el reemplazo de los dañados, abrirá la puerta a daños causados por sobrecargas eléctricas.
PREGUNTAS FRECUENTES
P: ¿Son suficientes los SPD integrados en los sensores SEVEN?
R: No. Los protectores de sobretensión externos son esenciales para sobretensiones graves. La protección integrada solo ofrece seguridad básica.
P: ¿Con qué frecuencia se deben revisar o reemplazar los SPD?
R: Supervise periódicamente su estado a través de su sistema. Reemplace inmediatamente cualquier SPD dañado o activado.
P: ¿Los SPD también protegen las líneas de comunicación?
R: Sí. Los SPD de línea RS-485 están diseñados específicamente para evitar que las sobretensiones dañen los sistemas de comunicación.