Descripción de Producto | Fusibles que protegen la tecnología de los sistemas fotovoltaicos | Siemens S.A.

Los fusibles que cubren todos los rangos siempre representaron tecnología de punta en los sistemas modernos. Donde haya semiconductores funcionando, los dispositivos de conmutación de baja tensión los protegen contra sobrecargas y cortocircuitos. El ejemplo de la planta de energía solar Atzenhof, en Fürth, Alemania, demuestra la simplicidad de este concepto.
En diciembre de 2003, en Fürth, se puso en funcionamiento una de las instalaciones fotovoltaicas más grandes de Bavaria (Alemania). En los momentos pico, genera una energía total de 1,08 MW. Debido a la configuración del sistema, se necesitan sistemas de distribución de diferentes jerarquías. Por lo tanto, se colocaron hasta veinte paneles solares juntos en una caja de conexión de ramales (SAK). Como esta caja de conexión de ramales corresponde a la clase de protección 1, se necesitan fusibles para CC.
Esa tarea la realizan los seccionadores fusibles SITOR 3NC1492 o 3NC2292. Seis de estas cajas de conexión de ramales están conectadas en paralelo en caja de conexión del generador, y varias salidas del generador se combinan en las cajas de acoplamiento. Las tensiones CC de hasta 900 V CC pueden durar hasta 18 minutos. Al colocar dos fusibles cilíndricos en un seccionador fusible por línea, las corrientes de cortocircuito se pueden interrumpir de forma segura, incluso en altas tensiones CC.
Las buenas características de aislamiento de los seccionadores fusibles SITOR de dos patillas permiten un diseño compacto. En la salida del sistema fotovoltaico, la tensión CC generada se alimenta de la red vía tres variadores solares trifásicos SINVERT de Siemens. En estos variadores también hay fusibles semiconductores para protegerlos contra cortocircuitos externos o internos de alta tensión.  

Factores importantes
La respuesta en caso de falla de los fusibles SITOR 3NE1xxx-2 y la protección de los semiconductores aguas abajo ocurre en milésimas de segundo, según la elevación del tiempo marginal y el nivel de la corriente de cortocircuito. El fusible semiconductor parece bastante similar a su equivalente “normal”, pero posee secciones transversales del conductor del fusible muy pequeñas.
Los fusibles SITOR de todos los rangos se implementaron con un factor de cambio de carga de 1.0 para evitar la anticuación de las operaciones en corriente nominal. Una vez ocurrido el cortocircuito o la sobrecarga en la red, el fusible actúa protegiendo las unidades semiconductoras contra fallas costosas. Un factor decisivo para el uso de dichos componentes es su distribución. Más allá de que el fusible de protección de línea está definido por el tipo de construcción y por la capacidad de conducción de corriente y tensión, existen factores de distribución importantes a tener en cuenta para los fusibles semiconductores.
En primer lugar, se encuentra la cantidad máxima de calor (valor I2t) que un fusible soporta. Si se debe proteger un componente sensible como un diodo, un tiristor o un componente similar, se debe conocer su capacidad térmica. Entonces, se selecciona un fusible lo más cercano posible a ese valor, según el valor I2t. Sin embargo, este valor no debería ser mucho menor que el del componente a proteger.

Hallar el valor adecuado
Al seleccionar el fusible semiconductor correcto, no sólo el factor de cambio de carga es importante, sino también la correcta sección transversal del conductor. Como estos fusibles poseen una carga térmica mayor por la pérdida de energía física que los fusibles de protección de línea normales, se deben tomar medidas para desviar el calor resultante, especialmente con el uso de secciones transversales mínimas adecuadas. Como sólo existen pocos estándares para fusibles semiconductores, dichos fusibles se pueden desarrollar, por lo general, para adaptarse a las aplicaciones correspondientes.
Para una tensión nominal de 690 VCA, por ejemplo, hay disponible una gama de fusibles entre 80 A y 850 A para el 3NE1xxx-2. Fuera de esta, no hay otra gama de productos estándar para fusibles semiconductores a la que recurrir. Si no se halla el tamaño adecuado en el catálogo, se puede contactar con el fabricante para encontrar la solución óptima para la interrupción segura y rápida de cortocircuitos con semiconductores SITOR.

SINVERT solar: confiable, aplicable en redes y económico
El parque solar de Atzenhof está dentro de las cincuenta mejores instalaciones del mundo. En esta fábrica de 1 MW, que comenzó a funcionar a fines de 2003, 5.760 paneles solares producen suficiente energía para cubrir las necesidades anuales de unos 250 hogares. Los variadores, caja de conexión de ramales, caja de conexión del generador y cajas acopladoras utilizadas en el sistema son de Siemens. Los variadores están compuestos de 340 dispositivos SINVERT solar. Se conectan entre sí de modo tal que, cuando no hay tanta luz solar, un solo conversor asume la conversión de la energía (modo maestro-esclavo).
Sólo cuando hay mucho sol se activan los variadores restantes. Así, se aseguran de que las unidades inversoras “activas” estén siempre cargadas óptimamente, aumentando la vida útil y garantizando el mayor suministro de energía posible a la red eléctrica. Los variadores también facilitan las operaciones y la administración del sistema al evaluar todos los datos técnicos, y al realizar el monitoreo remoto y el envío de datos a la empresa de servicios. Además, se puede acceder a los variadores de forma remota, vía módem. Un archivo de datos del sistema en Internet completa este concepto con tantas funciones de servicio.

SINVERT solar
Datos técnicos:
Salida nominal: 30 a 400 kW
Grado máx. de eficiencia: >96%
Tensión operativa: 450 a 750 V CC
Salida de tensión: 400 V CA
(trifásica)►