¿Por qué los inversores fotovoltaicos registran una baja resistencia de aislamiento por la mañana?

Se necesita un mejor sistema de conexión.

La baja resistencia de aislamiento es un fallo común en los sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento de energía, especialmente en proyectos solares flotantes, regiones húmedas y lugares donde los cables de CC se instalan en zanjas subterráneas.

Un patrón típico es que el inversor o el PCS reporten una falla de aislamiento a primera hora de la mañana o después de la lluvia, pero vuelven a la normalidad después de que sale la luz del sol y aumenta la temperatura.

¿Por qué disminuye la resistencia del aislamiento?

La humedad proveniente de la lluvia, el rocío y la condensación puede reducir la resistencia de aislamiento entre los conductores de CC y la tierra. Sin embargo, la humedad suele ser solo el factor desencadenante, no la causa principal.

Los problemas subyacentes más comunes incluyen:

Aislamiento de cables fotovoltaicos dañado o envejecido;
Las cubiertas de los cables se rayaron con los bordes afilados de la bandeja.
Conectores fotovoltaicos sueltos, mal engarzados o que no coinciden;
Entrada de agua en conectores o cajas de empalme;
Cables dañados por roedores, exposición a rayos UV o estrés mecánico;
Acumulación de agua alrededor de los cables que conectan la batería con el ordenador.

En una observación de campo, el valor de aislamiento entre el panel fotovoltaico y tierra aumentó de aproximadamente 8,3 kΩ a las 6:30 de la mañana a 59 kΩ tres horas después, una diferencia de aproximadamente 7,1 veces a medida que el ambiente se volvía más seco.

Esto explica por qué un sistema puede funcionar con normalidad en condiciones secas, pero activar las alarmas durante la lluvia o la condensación matutina.

¿Cómo detecta el inversor la falla?

Los inversores fotovoltaicos supervisan el estado del aislamiento entre el polo positivo, el polo negativo y la toma de tierra de protección. Si la resistencia calculada cae por debajo del umbral del equipo, el inversor puede dejar de funcionar y activar una alarma.

El método de detección y el umbral de alarma varían según el modelo de inversor. Por lo tanto, para solucionar problemas se deben seguir las instrucciones del fabricante del equipo.

Cómo localizar el problema

Primero, compruebe cuándo se activa la alarma. Si aparece principalmente durante la lluvia o a primera hora de la mañana y desaparece después de que el sistema se seca, es probable que la humedad esté dejando al descubierto un punto débil en el aislamiento.

A continuación, técnicos cualificados pueden aislar y probar individualmente las cadenas fotovoltaicas o las ramas de CC. Si al conectar una cadena en particular se activa la alarma, es probable que el problema se encuentre en el cable, los conectores, las cajas de conexiones o los módulos de esa cadena.

Preste especial atención a:

Conectores fotovoltaicos con montaje suelto, entrada de agua o sobrecalentamiento;
Puntos de entrada de cables y bordes afilados de las bandejas portacables;
Cables expuestos que muestran signos de envejecimiento o daños mecánicos;
Láminas posteriores de los módulos y cajas de conexiones;
Cables de batería a PCS instalados en zanjas húmedas.

Las alarmas repetidas no deben ignorarse, aunque desaparezcan automáticamente. Podrían ser una señal temprana de deterioro del aislamiento.

El mayor riesgo: fugas y arcos eléctricos de corriente continua.

Un aislamiento deficiente puede permitir que la corriente se filtre a tierra. Los cables dañados o las conexiones sueltas también pueden causar calentamiento localizado y arcos eléctricos de corriente continua, lo que aumenta el riesgo de daños en los equipos o incendios.

Las funciones AFCI pueden ayudar a detectar fallas de arco, pero no reemplazan los componentes confiables ni una instalación adecuada. La prevención sigue dependiendo de cables certificados, conectores compatibles, un engaste correcto, un sellado impermeable y una protección mecánica adecuada.

Reducción de los riesgos de aislamiento del lado de CC

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El corte de cables, la selección de conectores y el engaste controlados en fábrica pueden reducir la variabilidad del montaje in situ y ayudar a las empresas EPC a mejorar la fiabilidad de las conexiones fotovoltaicas, especialmente en aplicaciones fotovoltaicas húmedas, flotantes y a gran escala.

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