Protección contra Intensidad: El Interruptor Magnetotérmico DC
El interruptor magnetotérmico es una protección esencial de corriente continua (DC) diseñada para sustituir al fusible tradicional en instalaciones fotovoltaicas. Este dispositivo funciona como un interruptor, contando con dos entradas y dos salidas (positivo y negativo) claramente indicadas en su esquema de conexión.
Su función principal es proteger la línea, específicamente la que va hacia el inversor. Actúa interrumpiendo el circuito si la corriente supera un umbral determinado, por ejemplo, 20 amperios, evitando así que una intensidad excesiva dañe los equipos.
Ventajas Clave del Magnetotérmico frente al Fusible
El uso de un interruptor magnetotérmico en lugar de un fusible ofrece ventajas operativas y de mantenimiento decisivas:
- Reutilizable: A diferencia de un fusible, que se funde y debe ser reemplazado, el magnetotérmico simplemente «salta» (se dispara). Si se produce una sobreintensidad, no es necesario cambiar ningún componente.
- Rearme Sencillo: Una vez solucionada la causa de la falla, basta con rearmar el interruptor para que la corriente vuelva a fluir. Esto evita tiempos de inactividad, especialmente si no se dispone de un fusible de repuesto.
- Función de Seccionador: Permite cortar manualmente el circuito de forma segura. Esta función es vital para realizar tareas de mantenimiento en el inversor o en la línea.
- Alta Durabilidad: Está diseñado para soportar un número de ciclos de corte y cierre (operaciones) mucho mayor que un portafusibles.
Criterios de Selección: Voltaje, Amperaje y Sección de Cable
La selección de un magnetotérmico DC se basa en las características de la instalación. Un modelo estándar para aplicaciones fotovoltaicas suele soportar hasta 1000V de corriente continua y una intensidad de 20 amperios.
Se elige un calibre de 20 amperios porque es una intensidad que, por lo general, no se supera en un string (serie de paneles) fotovoltaico.
Esta protección debe ir acompañada de un cableado con la sección adecuada para soportar dicha intensidad. Para un circuito de 20 amperios, comúnmente se utiliza un cable de 6 mm², garantizando que la sección es suficiente y no habrá problemas de sobrecalentamiento.
Protección contra Sobretensiones en Corriente Continua
El segundo componente fundamental es el protector contra sobretensiones transitorias. Este dispositivo protege la instalación contra picos de tensión que pueden originarse, por ejemplo, por la caída de un rayo.
Un protector DC típico opera hasta 1000V en continua y se define por sus capacidades de descarga:
- Intensidad Máxima (Imax): 40 kA
- Intensidad Nominal (In): 20 kA
- Nivel de Protección (Up): Hasta 3.2 kV
Por Qué Instalarlo (Aunque el Inversor ya lo Tenga)
Aunque muchos inversores modernos ya incluyen protecciones contra sobretensiones internas, la instalación de un protector externo es una práctica muy recomendable.
Actúa como una primera barrera de sacrificio. Ante un pico de tensión severo, es mucho mejor que se dañe este protector (que es reemplazable y más económico) a que la sobretensión alcance y destruya la electrónica sensible del inversor.
Funcionamiento: Cómo Alivia la Tensión a Tierra
El principio de funcionamiento de un protector de sobretensiones es derivar el exceso de tensión a tierra.
Para que este dispositivo cumpla su función, es absolutamente fundamental que esté conectado a una toma de tierra eficiente. Si el circuito experimenta un pico de tensión, el protector lo detecta y lo «alivia», canalizando esa energía destructiva directamente a la tierra antes de que llegue a los equipos.
Guía de Instalación: Modelos de 2 y 3 Cartuchos
La instalación se realiza siempre en paralelo a la línea que se quiere proteger (la que viene de las placas) y varía ligeramente según el modelo del protector:
- Modelos de 2 cartuchos: Disponen de bornas para positivo, negativo y una conexión inferior para la tierra. La conexión se realiza puenteando desde la línea de entrada (positivo y negativo) a las entradas correspondientes del protector. La salida de tierra del protector se conecta directamente al cable de tierra de la instalación.
- Modelos de 3 cartuchos (Comunes en >1000V): En estos dispositivos, la conexión de tierra suele ubicarse en la parte superior, junto a las de positivo y negativo. El funcionamiento es idéntico: se realiza un puente desde el positivo de la línea al positivo del protector, del negativo de la línea al negativo del protector, y se conecta la borna de tierra del dispositivo al cable de tierra.
Preguntas Frecuentes
¿Por qué usar un interruptor magnetotérmico DC en lugar de un fusible?
El magnetotérmico es superior porque es reutilizable; solo necesita rearmarse tras un disparo, no sustituirse como un fusible. Además, permite el corte manual de la línea para realizar mantenimientos de forma segura y tiene una vida útil mucho mayor.
¿Qué amperaje y sección de cable se usa habitualmente para un string fotovoltaico?
Es común usar un magnetotérmico de 20 amperios, ya que un string no suele superar esa intensidad. Este debe ir acompañado de una sección de cable adecuada, como 6 mm², que soporta esa corriente sin problemas.
¿Debo instalar un protector de sobretensiones si mi inversor ya tiene uno?
Sí. Se recomienda como una protección redundante. Es preferible que se «sacrifique» el protector de sobretensiones externo (que es reemplazable) a que un pico de tensión dañe la electrónica interna y mucho más costosa del inversor.
¿Cómo funciona un protector de sobretensiones DC?
Su función es detectar un pico de tensión en la línea (positivo o negativo) y derivar ese exceso de energía de forma segura directamente a la toma de tierra de la instalación. Por esta razón, una correcta conexión a tierra es fundamental para que funcione.
Para complementar la información de este artículo, hemos preparado este análisis en vídeo, para que tengas una visión más clara: