Los inversores sin transformador cambian una barrera por eficiencia
El diseño de inversores FV ha cambiado hacia topologías sin transformador porque eliminar el transformador de frecuencia de red aumenta la eficiencia de conversión y reduce el tamaño, el peso y el coste. El mismo transformador también proporcionaba aislamiento galvánico entre el conjunto FV y la red de CA, y eliminarlo suprime esa barrera pasiva: una vez desaparecida, la degradación interna del aislamiento puede convertirse en un riesgo de descarga en lugar de un fallo contenido.
Las pruebas de resistencia de aislamiento al arranque cubren ese vacío
Sin una barrera de aislamiento fija, un inversor sin transformador tiene que verificar el aislamiento activamente. Antes de conectarse y comenzar a alimentar la red, el controlador mide la resistencia de aislamiento entre el lado de CC y tierra; solo se le permite energizar si esa lectura supera el umbral, y debe retener el arranque y generar un fallo si el aislamiento está degradado.
El interruptor dentro de este bucle de detección tiene una función muy concreta: debe soportar todo el bus de CC, no añadir prácticamente ninguna fuga propia y desconectar por completo el circuito de medición mientras está inactivo.
Dónde encaja un relé reed sellado de alto aislamiento
Los relés reed sellados de alta tensión y alto aislamiento de SHR AUTOSENSOR cumplen esta exigencia en tres puntos:
- Soporta de contacto a contacto y de contacto a bobina hasta 4000 VDC, lo que cubre las tensiones de bus fotovoltaico residenciales y comerciales con margen.
- Resistencia de aislamiento de hasta 10 TΩ (1013 Ω), de modo que la fuga del relé no corrompa la propia lectura de aislamiento que está tomando el inversor.
- Contactos sellados herméticamente, de modo que la humedad y la contaminación no pueden crear una ruta de fuga superficial a través de un contacto abierto durante años en exteriores.
Aislamiento del conjunto de detección MOSFET
La monitorización del aislamiento suele construirse en torno a una matriz de detección MOSFET, y para que la medición sea válida, esa matriz debe estar completamente desconectada de tierra hasta el instante de la prueba. Con una resistencia de contacto abierto de 100 GΩ, el relé reed mantiene la matriz flotante antes de la habilitación; en la autoprueba se cierra para la medición y se vuelve a abrir, devolviendo el circuito de detección a su estado aislado.
Dos parámetros determinan la precisión alcanzable
El extremo frontal de monitorización es una pequeña cadena analógica: un circuito divisor o de inyección detecta el bus, la ruta pasa por una matriz de relés y el controlador compara el resultado con el umbral de las normas de red y seguridad aplicables. Dominan dos cifras de relé. Una resistencia de aislamiento en el rango de los teraohmios significa que el relé añade una conductancia en paralelo insignificante, de modo que la lectura refleja el aislamiento real del conjunto en lugar del del interruptor. Una resistencia de contactos abiertos de 100 GΩ significa que un conjunto de detección inactivo está genuinamente desconectado, de modo que la tensión residual del bus no puede polarizar lecturas posteriores ni sobrecargar la electrónica de detección. Como ambas propiedades provienen de un sellado hermético, se mantienen frente a la humedad, la altitud y el envejecimiento en exteriores — las condiciones en las que una pieza de bastidor abierto desarrolla fugas superficiales. Un extremo frontal construido así puede cualificarse una vez en lugar de reajustar los márgenes a medida que el producto envejece.
Lo que cambia en campo
El inversor mantiene las ventajas de eficiencia y coste de un diseño sin transformador, al tiempo que restablece un nivel de seguridad equivalente verificando el aislamiento en cada arranque. Un cable dañado, la entrada de humedad o una lámina trasera de panel agrietada se detectan antes de la energización, lo que protege a instaladores y propietarios. Utilizar un contacto mecánico sellado en lugar de un semiconductor en la ruta de aislamiento también mantiene esa ruta lineal y estable frente a fugas en todo el rango de temperatura. Para el diseñador, las cifras relevantes del relé son la tensión soportada de 4000 VDC y el aislamiento de 10 TΩ; todo lo demás en el bucle de monitorización se construye en torno a esas dos.
Acerca de SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fabrica relés reed de alta tensión, relés de contactos humedecidos con mercurio y contactores de CC de alta tensión. Contacto: [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com