¿Cómo causa daño el rayo?
Daño a los paneles solares
Los paneles solares fotovoltaicos son la parte más valiosa y esencial del equipo de generación de energía fotovoltaica, ya que proporcionan la fuente de electricidad generada. La luz solar se convierte en electricidad mediante la transformación de su energía radiante. Debido a que los paneles solares están instalados 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 contra sobrecargas y sobredescargas controlando el estado de funcionamiento de la batería. Los controladores de carga solar pueden dañarse por rayos o sobretensión, lo que resulta en un sistema de carga que sigue cargando, pero un sistema de descarga que también sigue cargando cuando está dañado, o un sistema de carga que no puede cargar, mientras que el sistema de descarga siempre está en estado de descarga. El equipo no puede usarse 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 almacenar energía eléctrica con dispositivos fotovoltaicos solares, típicamente se usan baterías de plomo-ácido, baterías de hidruro de níquel, baterías de níquel-cadmio o baterías de litio. En caso de impactos de rayos, la sobretensión puede dañar la batería, acortar su ciclo de vida o incluso hacer que la batería explote, representando una amenaza mayor para la seguridad.
Daño al inversor
En el equipo de generación de energía fotovoltaica solar, el inversor puede convertir la corriente continua en corriente alterna. Un inversor dañado no puede aceptar la entrada de voltaje de la carga del usuario ni invertir el voltaje. El panel fotovoltaico solar generará voltaje de CC que será usado directamente por la carga. Los paneles solares se quemarían si su voltaje es demasiado alto.
Protección contra rayos para sistemas de energía solar
Los métodos actuales de conexión a tierra de equipos eléctricos son los más efectivos y comunes. Hay cuatro aspectos en la conexión a tierra: equipo, cuerpo, cable de entrada y tierra. La conexión a tierra de un sistema eléctrico es esencial para la protección contra rayos.
Algunos de los métodos populares de conexión a tierra incluyen:
Conexión a tierra común
El cuerpo de tierra debe colocarse primero en el fondo de un agujero de 30 cm de diámetro y luego se debe esparcir sal en el fondo. Usando tubos de PVC para cubrir los cuerpos de tierra, se rellenan los espacios con tierra y se compactan, agregando grava después y luego regándolos para reforzar las conexiones a tierra. De la misma manera, se conectan otros cuerpos de tierra formando un triángulo isósceles y conectándolos con cables de cobre de 1.5 cm de diámetro dentro del campo fotovoltaico.
El equipo metálico, los dispositivos de protección contra rayos y los inversores de todo el equipo de la planta fotovoltaica pueden conectarse directamente al sistema de tierra. La conexión a tierra puede servir simplemente como protección a tierra y línea neutra. Cuando cae un rayo, funciona como un dispositivo de conexión a tierra para protección contra rayos.
Conexión a tierra en un solo punto
Aunque están relativamente fijos en posición, los postes en un campo fotovoltaico son frecuentemente alcanzados por rayos debido a la influencia del entorno geográfico. Para proteger estos postes, es necesario instalar un dispositivo de protección contra rayos por separado.
Conexión a tierra combinada
Los dispositivos de conexión a tierra que combinan cuerpos de tierra proporcionan protección contra rayos. En términos de protección contra rayos, este tipo de arreglo puede ser en forma de anillo, cuadrado, radial, etc. La distancia real entre dos cuerpos de tierra no debe ser menor a 3 m para evitar el efecto de apantallamiento mutuo cuando se disponen en anillo. Los cuerpos de tierra deben tener acero angular galvanizado reforzado en sus extremos superiores, y la distancia desde el suelo debe ser menor a 1 metro.
