¿Qué es un DPS y por qué importa en tu sistema solar?

¿Qué es un DPS y por qué importa en tu sistema solar?

Una instalación fotovoltaica está compuesta por diferentes equipos que trabajan en conjunto para generar y utilizar energía: paneles solares, inversores, baterías, cableado, protecciones y sistemas de monitoreo, entre otros.

Sin embargo, existen fenómenos eléctricos que pueden afectar estos equipos y que muchas veces pasan desapercibidos hasta que provocan una falla.

Uno de ellos son las sobretensiones.

Para ayudar a proteger una instalación frente a determinados eventos de sobretensión se utilizan los DPS, también conocidos como Dispositivos de Protección contra Sobretensiones.

Pero, ¿qué es exactamente un DPS?, ¿dónde se instala y por qué puede ser importante en un sistema solar?

En este artículo te explicamos cómo funciona y qué debes tener en cuenta al seleccionar esta protección para una instalación fotovoltaica en México.

¿Qué significa DPS?

DPS significa Dispositivo de Protección contra Sobretensiones.

Su función es ayudar a proteger una instalación eléctrica y los equipos conectados frente a sobretensiones transitorias, es decir, aumentos de tensión que pueden producirse durante un periodo muy corto.

Estas sobretensiones pueden tener diferentes orígenes, entre ellos:

• Descargas atmosféricas indirectas.
• Maniobras dentro de la red eléctrica.
• Conmutaciones de equipos.
• Variaciones transitorias en la instalación.
• Otros fenómenos eléctricos.

Aunque estos eventos pueden durar muy poco tiempo, pueden alcanzar valores suficientemente elevados como para afectar equipos electrónicos sensibles.

En una instalación fotovoltaica, esto es especialmente importante porque existen componentes electrónicos como:

• Inversores.
• Controladores.
• Sistemas de monitoreo.
• Equipos de comunicación.
• Sistemas de gestión de baterías.

Un DPS no evita todos los problemas eléctricos ni sustituye otras medidas de protección, pero puede formar parte de una estrategia integral para reducir los riesgos asociados a sobretensiones.

¿Por qué puede ser importante un DPS en una instalación solar?

Los sistemas fotovoltaicos cuentan con circuitos que pueden estar expuestos a diferentes condiciones eléctricas.

Por ejemplo, una instalación puede tener:

Circuitos de corriente continua o DC provenientes de los paneles solares.

Circuitos de corriente alterna o AC relacionados con el inversor y las cargas.

Circuitos adicionales relacionados con baterías, dependiendo de la configuración.

Cada parte del sistema debe analizarse de acuerdo con sus propias características.

Una sobretensión que llegue a un circuito puede afectar los equipos conectados a él.

Por eso, el uso de protecciones contra sobretensiones puede ayudar a reducir el riesgo de daños en componentes electrónicos.

Esto es especialmente relevante en instalaciones ubicadas en zonas donde pueden existir condiciones ambientales o eléctricas que aumenten la exposición a este tipo de eventos.

¿Qué es una sobretensión?

Para entender qué hace un DPS, primero hay que entender qué es una sobretensión.

Imagina que un equipo está diseñado para trabajar dentro de un determinado rango de tensión.

Por ejemplo, en un circuito existe una tensión de funcionamiento normal.

Una sobretensión ocurre cuando aparece un incremento de tensión superior a las condiciones normales del sistema.

En el caso de las sobretensiones transitorias, este aumento puede producirse durante un periodo muy corto.

Sin embargo, aunque el evento sea breve, puede afectar componentes electrónicos.

Podemos representarlo de forma sencilla:

Tensión normal → Pico de tensión → DPS ayuda a limitar la sobretensión → Protección de los equipos

El objetivo del DPS es desviar o limitar la energía asociada a la sobretensión para reducir el nivel de tensión que puede llegar a los equipos protegidos.

¿De dónde pueden venir las sobretensiones?

Las sobretensiones pueden producirse por diferentes causas.

Descargas atmosféricas

Una descarga eléctrica no necesita impactar directamente sobre un panel solar para generar efectos eléctricos en una instalación.

Los fenómenos asociados a rayos cercanos pueden inducir sobretensiones en los sistemas eléctricos.

Por eso, las instalaciones expuestas o ubicadas en determinadas condiciones pueden requerir un análisis específico de protección.

Maniobras en la red eléctrica

Algunos cambios en la operación de la red o en equipos eléctricos pueden generar fenómenos transitorios.

Por ejemplo, determinadas operaciones de conexión o desconexión pueden producir variaciones momentáneas.

Equipos de gran potencia

Algunos equipos eléctricos pueden generar transitorios durante determinadas maniobras.

Dependiendo de la instalación, esto puede estar relacionado con:

• Motores.
• Bombas.
• Compresores.
• Equipos industriales.

¿Un DPS protege contra todos los problemas eléctricos?

No.

Este es un punto importante.

Un DPS no sustituye:

• Fusibles.
• Interruptores automáticos.
• Interruptores diferenciales.
• Puesta a tierra.
• Protección contra cortocircuitos.
• Protección contra sobrecargas.

Cada componente tiene una función diferente.

Por ejemplo:

Por eso, un sistema correctamente diseñado puede incorporar diferentes protecciones que trabajan en conjunto.

¿Existen DPS para corriente continua y corriente alterna?

Sí.

En una instalación fotovoltaica es importante diferenciar entre el lado de corriente continua (DC) y el lado de corriente alterna (AC).

DPS DC

Se utilizan en circuitos de corriente continua, como los relacionados con el campo fotovoltaico.

Estos dispositivos deben ser adecuados para las características eléctricas del sistema, incluyendo el voltaje y las condiciones de funcionamiento del circuito.

DPS AC

Se utilizan en circuitos de corriente alterna.

Pueden instalarse en diferentes puntos de la instalación, dependiendo del diseño y de la estrategia de protección.

Es importante tener en cuenta que:

Un DPS debe seleccionarse específicamente para el tipo de circuito en el que será utilizado.

No se debe asumir que un dispositivo diseñado para AC funciona de la misma manera o es adecuado para un circuito DC.

¿Dónde se instala un DPS en un sistema solar?

La ubicación dependerá de la configuración de la instalación.

Un sistema fotovoltaico puede contar con protecciones contra sobretensiones en diferentes puntos.

En el lado DC

Puede instalarse una protección en la parte relacionada con los paneles solares y la entrada al inversor, dependiendo del diseño.

El objetivo es ayudar a proteger los equipos conectados frente a sobretensiones que puedan propagarse por los conductores de corriente continua.

En el lado AC

También puede instalarse protección contra sobretensiones en la parte de corriente alterna, relacionada con la salida del inversor y la conexión con el sistema eléctrico.

Dependiendo de la instalación, puede ser necesario analizar otros puntos de protección.

¿Todos los sistemas solares necesitan un DPS?

La necesidad y selección de protecciones debe analizarse según el proyecto.

No existe una única configuración que funcione exactamente igual para todas las instalaciones.

Entre los factores que pueden influir se encuentran:

• Ubicación del proyecto.
• Características del sistema.
• Longitud del cableado.
• Tipo de instalación.
• Exposición del edificio.
• Existencia de sistemas de protección externos.
• Características de la red eléctrica.
• Valor y sensibilidad de los equipos.

Por eso, la selección de un DPS debe formar parte del diseño general de la instalación y considerar la normativa y requisitos aplicables.

¿Qué tipos de DPS existen?

Los DPS pueden clasificarse de diferentes formas según sus características y aplicaciones.

En instalaciones eléctricas suelen encontrarse protecciones diseñadas para distintos niveles de exposición y ubicación dentro del sistema.

De manera general, pueden existir dispositivos destinados a:

• Manejar eventos de mayor energía.
• Proporcionar protección adicional a los equipos.
• Complementar otras etapas de protección.

La selección adecuada depende de la coordinación entre los dispositivos y las características de la instalación.

Por eso, no siempre es correcto elegir un DPS únicamente porque tenga un precio más bajo o porque “se vea igual” a otro.

¿Qué debes revisar al elegir un DPS?

Antes de seleccionar un dispositivo de protección contra sobretensiones, es importante revisar diferentes especificaciones.

1. Tipo de corriente

Primero debes saber si el circuito es:

• AC.
• DC.

El DPS debe ser adecuado para ese tipo de corriente.

2. Tensión del sistema

El dispositivo debe ser compatible con la tensión de funcionamiento del circuito.

En el lado fotovoltaico, por ejemplo, es necesario considerar la tensión máxima que puede alcanzar el arreglo de paneles en determinadas condiciones.

No basta con revisar únicamente la tensión nominal de un panel individual.

3. Número de polos

La configuración dependerá del tipo de sistema eléctrico.

Por ejemplo, puede variar según:

• Monofásico.
• Trifásico.
• Configuración del circuito.

4. Capacidad de descarga

Los DPS cuentan con diferentes características relacionadas con su capacidad para manejar eventos de sobretensión.

Esta especificación debe analizarse según el nivel de exposición y la estrategia de protección.

5. Nivel de protección

Otro aspecto importante es el nivel de tensión que el dispositivo permite alcanzar durante su funcionamiento de protección.

La coordinación entre los diferentes dispositivos y los equipos conectados es fundamental.

6. Forma de instalación

Es necesario comprobar:

• Tipo de montaje.
• Espacio disponible.
• Compatibilidad con el tablero o caja de protección.
• Condiciones ambientales.

La importancia de la puesta a tierra

El DPS no debe considerarse como un elemento independiente del resto de la instalación.

La puesta a tierra puede ser un elemento importante dentro del funcionamiento de determinados sistemas de protección contra sobretensiones.

Por eso, una instalación con un DPS correctamente seleccionado pero con problemas en su sistema de puesta a tierra puede no ofrecer el comportamiento esperado.

La estrategia de protección debe considerar:

DPS + puesta a tierra + cableado adecuado + coordinación de protecciones.

No se trata simplemente de instalar un dispositivo adicional dentro de una caja.

¿Qué ocurre si no tienes un DPS?

No significa automáticamente que tu instalación vaya a sufrir una falla.

Sin embargo, la ausencia de una estrategia adecuada frente a sobretensiones puede dejar determinados equipos más expuestos ante este tipo de eventos.

Dependiendo del caso, una sobretensión puede afectar:

• Componentes electrónicos.
• Sistemas de comunicación.
• Entradas del inversor.
• Equipos conectados.
• Sistemas de monitoreo.

El nivel de riesgo dependerá de las características específicas de cada instalación.

Por eso, lo adecuado es analizar el proyecto y determinar qué medidas de protección son necesarias.

¿Un DPS necesita mantenimiento?

Los dispositivos de protección contra sobretensiones pueden requerir inspección.

Dependiendo del modelo, pueden contar con:

• Indicadores visuales.
• Señales de estado.
• Módulos reemplazables.

Después de determinados eventos, un DPS puede haber cumplido su función y necesitar sustitución.

Por eso, no basta con instalarlo y olvidarse de él.

Durante el mantenimiento de la instalación solar es recomendable comprobar el estado de las protecciones.

DPS en una instalación solar: un pequeño componente con una función importante

Dentro de una instalación fotovoltaica, un DPS puede parecer un componente pequeño frente a otros equipos como:

• Paneles solares.
• Inversores.
• Baterías.

Sin embargo, su función puede ser importante para ayudar a proteger equipos de mayor valor frente a determinados fenómenos eléctricos.

La inversión en protecciones debe considerarse como parte del diseño completo del sistema.

Después de todo, no sirve de mucho contar con un buen sistema fotovoltaico si no se han tenido en cuenta las medidas necesarias para proteger sus componentes.

Conclusión: el DPS ayuda a proteger tu inversión solar

Un Dispositivo de Protección contra Sobretensiones (DPS) es un componente diseñado para ayudar a proteger una instalación y sus equipos frente a sobretensiones transitorias.

En un sistema fotovoltaico puede ser importante porque existen equipos electrónicos sensibles, como:

• Inversores.
• Sistemas de monitoreo.
• Controladores.
• Equipos de comunicación.

Sin embargo, elegir un DPS no consiste simplemente en comprar cualquier modelo.

Es necesario considerar:

Si será utilizado en AC o DC.

La tensión del circuito.

La configuración de la instalación.

Sus características técnicas.

El nivel de exposición del proyecto.

Las condiciones de puesta a tierra y protección general.

Un DPS bien seleccionado puede ser una parte importante de una estrategia integral para proteger una instalación fotovoltaica.

Porque en energía solar, no solo importa generar electricidad: también importa proteger los equipos que hacen posible que tu sistema siga funcionando correctamente.