Paneles fotovoltaicos y línea a tierra

Qué importancia tiene la llamada ‘línea a tierra’

En los Estados Unidos de N.A. es obligatorio la puesta a tierra en instalaciones donde se preveen tensiones a circuito abierto en el campo fotovoltaico superiores a 50 Voltios (50 W).

Donde existe el componente Inversor también es importante la puesta a tierra en la zona de la parte alterna.

En España, la puesta a tierra (en instalaciones fotovoltaicas) queda al libre albedrío del instalador y los errores cometidos son frecuentes.

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Principio de una ‘puesta a tierra’ o ‘línea a tierra’

Puesta a Tierra es un producto de desarrollos y experimentaciones internacionales realizadas durante años. Aseguran que quintuplica la duración de las instalaciones fotovoltaicas y es permanentemente estable durante toda su vida útil.

Independientemente de la energía eléctrica instalada, se requiere de un conductor por donde se disipe la energía que puede suceder por diferentes fallas como: variaciones de tensión por suministros; fallas en la instalación, deterioro natural, descargas atmosféricas, por las cargas estáticas, por los falsos contactoso simplemente algunas fallas casuales.

Hay que señalar que el marco de aluminio de un panel solar fotovoltaico debe considerarse como una parte metálica expuesto a efectos eléctricos con la atmósfera.

Cuando se produce una falla, la corriente eléctrica que llega al artefacto pasa por la falla y se dirige hacia tierra utilizando el camino más corto para regresar a la fuente,

Si la instalación no tiene circuito de protección a tierra, la corriente de falla pasará por el cuerpo de la persona ocasionándole un choque eléctrico que puede ser mortal dependiendo del tiempo de duración del contacto y de la tensión o magnitud de la descarga

Si la instalación tiene circuito de protección a tierra la corriente de falla pasará directamente a tierra sin exponer al peligro u ocasionar daño a la persona.

Con la instalación del conductor a tierra se obtiene la prevención contra choques eléctricos así como la protección de su inversión haciendo su costo similar al costo de una reparación o reposición de alguno de uno de los aparatos eléctricos.

Elementos del circuito puesta a tierrarayos

  • Un conductor a tierra que va junto a los conductores
  • Tomacorrriente de tres entradas, dos de ellas iguales para los componentes  y uno separado para el conductor a tierra
  • Una puesta a tierra instalada en el suelo, ya sea en el jardín o en un área libre próxima a la cual se conecta el conductor a tierra.

Clases de puesta a tierra

Electrodos verticales.- Varillas de cobre enterradas verticalmente en suelos húmedos y de fácil excavación. Método

Electrodos horizontales.- Tendido de un alambre o pretina de cobre a una profundidad de 75 cm (+o-) y sobre una longitud calculada en base a la resistividad del terreno y el grosor del cable. Es recomendable para suelos duros y extensos.

Se usa la arcilla de ventonita para disminuir la resistividad del terreno. No se debe usar ningún tipo de sulfato ni sales por ser muy corrosivos a los metales.

Puesta a tierra en los sistemas fotovoltaicos

Básico en general: Instalar dos puntas de cobre a tierra, una la de las masas metálicas de la parte de alterna ( inversor) y otra la del neutro de salida del inversor.

Para los componentes tales los mismos módulos, como las cajas de control, conexiones, controladores de carga, inversores, y cualquier caja metálica que sostiene el equipo eléctrico como la caja de la batería o baterías, la forma más fácil de instalar un Equipo Puesta a Tierra es un conductor de tamaño adecuado que está conectado a un terminal de tierra en el interior del cajas.

Todos los fabricantes de equipos tienen una ubicación específica y el tipo de terminal que puede utilizarse para conectar una caja, componente, etc. hacia un terminal de tierra indicado por el fabricante.

Debe existir separación galvánica entre la red de distribución y la instalación fotovoltaica si es el caso.

Manera de puesta a tierraModelo

Los marcos de éstos se conectan a tierra, como medida de seguridad frente a descargas de origen atmosférico. En este caso se podría aprovechar la pica de las masas metálicas de la parte de alterna.

Todas las partes metálicas de la instalación tienen que estar conectadas a tierra.  Tanto paneles como las masas de cualquier otro elemento.

Una o dos varillas de cobre a tierra conectadas al sistema de puesta a tierra del inversor por uno de tamaño #6 AWG conectado del circuito a tierra existente a los nuevos si se aumenta algún componente o propio paneles fotovoltaicos.

Se puede unir también con la línea a tierra de los aparatos de Corriente Alterna. No se puede romper ninguna línea de conexión a tierra. Este método permite mejor en sistemas de modesta o baja resistencia con que está trabajando el sistema  fotovoltaico.

También he encontrado experiencias de que las varillas o picas de tierra que se instalan en una fotovoltaica aislada son dos, una de ellas a la estructura soporte de paneles con cable de 35 mm desnudo y la otra al inversor a la salida de AC y a los varistores.

Son experiencias que no necesariamente funciona mejor o regular con otra instalación por la variedad de componentes en cuanto al tamaño, ubicación, tipo de tierra, humedad del ambiente entre otras condiciones.

Dimensionamiento de línea a tierra

Para los sistemas fotovoltaicos una línea puesta a tierra está dimensionada en base a los requisitos establecidos en el mismo NEC (Código Eléctrico Nacional de los EE.UU.).

Para los sistemas Photovoltaicos, el tamaño se basa principalmente en dispositivo de protección de sobre-corriente utilizado en el circuito.

Encontrar la calificación de ‘protección de sobre-corriente’ y moverse a través de la tabla para encontrar el tamaño mínimo requerido para la linea puesto a tierra.

No todos los sistemas fotovoltaicos se encuadra a lo recomendado por la calificación de  ‘protección de sobre-corriente‘ del NEC.

También dicen no usar cable de número menor que  14 AWG

Instalación del Circuito.- Hecho por un técnico electricista.(Video). Algunos módulos fotovoltaicos disponen en el marco de unpuestoat orificio específico para su puesta a tierra (generalmente señalado mediante el símbolo de tierra).

Generalmente los marcos son de aluminio anodinado y este tratamiento superficial se comporta como un aislante relativamente bueno, por lo que la conexión del conductor de protección en otra parte no es necesariamente eficaz.  

Para asegurar un buen contacto eléctrico, recomiendan utilizar un terminal de conexión de acero 

La simple conexión de los marcos de los módulos a una estructura anclada en el suelo no se considera como una puesta a tierra eficaz. 

Cuando el campo fotovoltaico se encuentra a una distancia considerable del resto de la instalación, se recomienda instalar otro electrodo de tierra lo más cerca posible del campo, al que se conectará directamente el conductor de protección de dicho campo.

Todos los electrodos de tierra presentes en la instalación deben conectarse eléctricamente entre sí.

Las normas de seguridad tanto técnicas como legales imponen criterios cada vez mas exigentes para ambos campos, los que deben ser objeto de atención de toda Entidad actualizada en sus procedimientos de trabajo.

 Favor déjanos tus observaciones, comentarios, aportes o críticas en Testimonios – click aquí por favor.



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6 Comentarios

  1. Disculpa la demora Enrique. Has probado o usado el cable amarillo-verde 8AWG? es el común usado para mayor seguridad. Me avisas por favor.

  2. enrique dice:

    Buenas, que calibre deberian tener los conductores que van desde los orificios de los paneles hasta las estructuras ya puestas a tierra?

  3. Estimado Edwin, estamos tomando en cuenta tus comentarios que como siempre son muy provechosas. Gracias. Saludos y sigue adelante por favor. Hasta cualquier momento, tu opinión es importante.

  4. Edwin Morales Araya dice:

    AUNQUE PARA LA PUESTA A TIERRA, se pueden usar las platinas a que se hace referencia en este texto ; considero mas seguro para una optima seguridad y estabi-lidad del sistema usar LAS BARRAS DE COBRE

    Las platinas , y esos cables de coneccion al sistema , no dan la seguridad , y puede servir para confucion y ocacionar accidentes no solo en los sistemas ; sino tambien a las personas que se desplazan cerca de esas areas..

    Gracias Dn Eliseo , por esa bella parte de la Historia sobre el reclamo de los derechos de los trabajadores , en su Pais. 01 de Mayo dia del trabajador.

  5. Se agradece por escribir mi amigo Isaias, pero no se arrepienta por que debo decirle que Ud. necesita leer estos temas. Es decir no “vaya a la guerra sin saber usar su arma”, no se lance al mar si no aprende primero a nadar. Ud. está preguntando lo que está escrito en el Blog (www.eliseosebastian.com) sección Baterías o temas relacionados. Hay varios artículos, le rogaría su inversión de tiempo, paciencia y ganas de ‘navegar’, indagar, buscar, estudiar. Perdón pero lo digo por su bien. Un acumulador NO TIENE DURACIÓN NI TIEMPO DE VIDA DETERMINADA, depende cómo lo usa y cuánto lo usa. Puede durar un mes como dos años. Se mide por el consumo en Amperios por hora. Para qué los usa y lo otro de dónde lo saca el neutro. Tiene que estudiar un poco. No espere nada fácil ni servido. La vida fácil hace daño a un emprendedor. No oriente solo a Voltios. Aprenda la Ley de Ohm, verá que le será fácil visualizar estas interrogaciones. Me permito sugerir para su bienestar. Qué tal le digo un número? o dos respuestas?. Ud. aceptaría totalmente?. Aquí algunas tareas. Que le vaya bien.
    http://eliseosebastian.com/calcular-banco-de-baterias-parte-1/
    http://eliseosebastian.com/dimensionamiento-de-banco-de-baterias/
    http://eliseosebastian.com/como-cuidar-bateria-solar/
    http://eliseosebastian.com/como-se-diferencian-las-baterias-solares-del-resto/
    http://eliseosebastian.com/baterias-para-paneles-solares-fotovoltaicos-2/ HAY MÁS… Por favor INVESTIGUE y me colabora. Estoy para servirle.

  6. ISAIAS YASIG dice:

    cual es el tiempo de duracion de las baterias y como puedo hacer si en nuestro medio utilizamos energia recidencial 120 V SI EL INVERSOR nos da 220v de donde saco el neutro

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