Protección Contra Rayos en Sistemas Solares

Los sistemas de energía solar están en riesgo por las tormentas eléctricas. La capa de nubes cumulonimbus contiene muchas cargas positivas y negativas, lo que resulta en muchos dipolos y multipolos eléctricos debido a la separación de las cargas positivas y negativas.

¿Cómo causan daños los rayos?

Daños a los paneles solares

Los paneles solares fotovoltaicos son la parte más valiosa y esencial de los equipos de generación de energía fotovoltaica, ya que proporcionan la fuente de la electricidad generada. La luz del sol se convierte en electricidad a través de la conversión de su energía radiante. Debido al hecho de que los paneles solares están montados en campos abiertos, son extremadamente vulnerables a los rayos, lo que provoca la falla del sistema en su conjunto.

Daño al controlador de carga solar

Un controlador de carga solar protege la batería de la sobrecarga y la sobredescarga al controlar el estado de funcionamiento de la batería. Los controladores de carga solar pueden dañarse por rayos o sobretensiones, lo que da como resultado un sistema de carga que sigue cargando, pero un sistema de descarga que sigue cargando cuando se daña, o un sistema de carga que no puede cargar, mientras que el sistema de descarga está siempre en estado de descarga. . El equipo no se puede usar en el mejor de los casos, o la batería se rompe, dañando todo el sistema y causando víctimas en el peor de los casos.

Daño a las baterías

Para el almacenamiento de energía eléctrica con dispositivos solares fotovoltaicos, normalmente se utilizan baterías de plomo-ácido, baterías de níquel-hidruro, baterías de níquel-cadmio o baterías de litio. En caso de caída de rayos, la sobretensión puede dañar la batería, acortar su ciclo de vida o incluso hacer que la batería explote, lo que representa una mayor amenaza para la seguridad.

Daños al inversor

Desde el equipo de generación de energía solar fotovoltaica, el inversor puede convertir la energía de corriente continua en energía de corriente alterna. Un inversor que está dañado no puede aceptar la entrada de voltaje de la carga del usuario o no puede invertir el voltaje. El panel solar fotovoltaico generará voltaje DC que será utilizado directamente por la carga. Los paneles solares se quemarán una vez que su voltaje sea demasiado alto.

Protección contra rayos para sistema de energía solar

Los métodos actuales para conectar equipos eléctricos a tierra son los más efectivos y comunes. Hay cuatro aspectos para la conexión a tierra: equipo, cuerpo, cable de entrada y tierra. La puesta a tierra de un sistema eléctrico es esencial para la protección contra rayos.
Algunos de los métodos populares de puesta a tierra incluyen:

Puesta a tierra común

El cuerpo de puesta a tierra primero debe colocarse en el fondo de un agujero con un diámetro de 30 cm y luego se debe esparcir sal en el fondo. Utilizando los tubos de PVC para cubrir los cuerpos de puesta a tierra, rellenar los huecos con tierra y compactarlos, añadiendo después grava y luego regándolos para reforzar las puestas a tierra. Del mismo modo, conecte a tierra otros cuerpos de puesta a tierra disponiendo un triángulo isósceles y conectándolos con hilos de cobre de 1,5 cm de diámetro en el interior del campo fotovoltaico.
Por lo tanto, los equipos metálicos, los dispositivos de protección contra rayos y los inversores de todos los equipos de la central eléctrica fotovoltaica pueden conectarse directamente al sistema de puesta a tierra. La conexión a tierra puede servir simplemente como protección a tierra y línea neutra. Cuando cae un rayo, funciona como un dispositivo de puesta a tierra de protección contra rayos.

Puesta a tierra de un solo punto

A pesar de tener una posición relativamente fija, los polos de un campo fotovoltaico a menudo son alcanzados por un rayo debido a la influencia del entorno geográfico. Para proteger estos postes, se debe instalar un dispositivo de protección contra rayos por separado.

Puesta a tierra combinada

Los dispositivos de puesta a tierra que combinan cuerpos de puesta a tierra brindan protección contra rayos. En términos de protección contra rayos, este tipo de disposición puede ser en anillo, cuadrado, radial, etc. La distancia real entre dos cuerpos de puesta a tierra no debe ser inferior a 3 m para evitar el efecto de blindaje mutuo de los cuerpos de puesta a tierra cuando están dispuestos en un anillo. Los cuerpos de puesta a tierra deben tener ángulos de acero galvanizado reforzados en sus extremos superiores y las distancias al suelo deben ser menores a 1 metro.

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