Protección contra impactos de rayos de pared relámpago para piranómetros

Detalles

Blitz-Wall protege los sensores de irradiancia, piranómetros y otros sistemas de monitoreo fotovoltaico contra sobretensiones de alto voltaje causadas por rayos durante tormentas eléctricas.
Utiliza tecnología de descarga por gas y cumple con la norma IEC 61643-31.

La amenaza recurrente para las grandes plantas fotovoltaicas ya no es el robo, sino las descargas eléctricas provocadas por rayos.

Blitz-Wall responde a una necesidad creciente de proteger los sensores de irradiancia y las unidades de monitoreo de los sistemas fotovoltaicos.

Blitz-Wall protege todo tipo de sensores con alimentación de 12–30 Vdc frente a sobretensiones transitorias inducidas por rayos.

Aprovecha inteligentemente la tecnología de descargadores de gas (GDT), los cuales se activan conduciendo a tierra la carga que ha impactado el sistema.
El dispositivo está alojado en un contenedor de polímero acrílico, relleno con resina resistente a los rayos UV.

Blitz-Wall se instala fácilmente con conectores plug and play en el mismo cable que transporta alimentación y señales entre el registrador de datos (data logger) y el sensor, en este caso el Sunmeter.

Ventajas de Blitz-Wall

Protección contra sobretensiones durante tormentas eléctricas.
Instalación en exteriores: a diferencia de productos similares en el mercado, Blitz-Wall tiene clasificación IP66, por lo que puede instalarse al aire libre, cerca del sensor a proteger.
Excelente relación calidad-precio: a diferencia de productos comparables de fabricantes reconocidos, Blitz-Wall cuesta la mitad.

Además de aumentar la protección existente del sensor, Blitz-Wall permite reducir los costos de mantenimiento extraordinario.
De hecho, cuando cae un rayo, Blitz-Wall interviene y se restablece automáticamente en cuestión de segundos.
En caso de que la descarga deje fuera de servicio el dispositivo, su reemplazo es más económico tanto en términos financieros como técnicos, ya que no es necesario esperar por un nuevo sensor.

Blitz-Wall se basa en la tecnología de descarga por gas.
El fabricante garantiza su funcionamiento para un número finito de ciclos de descarga, dependiendo de la intensidad real de los rayos a los que se vea sometido.

¿Cómo protege Blitz-Wall a los sistemas fotovoltaicos de los rayos?

Blitz-Wall protege tanto la línea de alimentación como la de datos, mediante dos circuitos separados, compatibles con señales analógicas y digitales.

Proteja los sistemas fotovoltaicos contra las descargas eléctricas

La protección Blitz-Wall interviene cuando se producen sobretensiones transitorias debido a una descarga eléctrica en las proximidades de una instalación fotovoltaica.
En estos casos, se generan fenómenos inductivos importantes a lo largo de los cables cercanos al punto de impacto.

Los descargadores de gas están acoplados eléctricamente a inductores colocados en serie en cada línea protegida.
En condiciones normales, el pararrayos de gas actúa como un circuito abierto y no afecta la línea, ya que la diferencia de potencial entre las líneas y la tierra no es suficiente para desencadenar la ionización por avalancha del gas contenido en el descargador.
Esto da como resultado una resistencia eléctrica muy alta, del orden de gigaohmios (GΩ).

El inductor varía su impedancia, y por lo tanto la tensión que cae a través de él, en función de la velocidad con la que cambia en el tiempo la señal que lo atraviesa.
Está dimensionado de forma que no interfiera con las comunicaciones de datos, incluso a las velocidades de transmisión típicas del sistema Modbus.

Descarga luminiscente (Glow Discharge)

Dependiendo de la intensidad del rayo, del tipo de acoplamiento que induce la sobretensión y de la distancia al punto de impacto, una sobretensión inducida por un rayo presenta un tiempo de subida característico que puede alcanzar entre 1 y 10 kV/μs, seguido de un pico de voltaje que puede variar entre 1 y 100 kV, el cual se disipa en cuestión de milisegundos.

La rápida variación de voltaje en la fase ascendente de la descarga «verá» una alta impedancia a través del inductor, lo que impedirá el paso de la corriente, aumentando el potencial eléctrico a través de él y, en consecuencia, sobre el pararrayos de la línea involucrada.
Una vez que se supera el umbral de ionización del gas en el pararrayos, el gas se convierte en plasma y la resistencia eléctrica colapsa repentinamente a unas pocas decenas de ohmios, cerrando el circuito entre la línea y la conexión a tierra, desviando así la mayor parte de la energía.

Con las corrientes de trabajo típicas de los pararrayos, estos operan en la región del arco eléctrico, y la tensión de mantenimiento del plasma es inferior a la tensión de activación del plasma en el pararrayos.
Esto evita que la cola final de la descarga (menos intensa pero potencialmente peligrosa) llegue al sensor.

Una vez completada la descarga, la tensión en el pararrayos será inferior al voltaje de mantenimiento del plasma, por lo que el gas vuelve a su estado inerte, con alta resistencia eléctrica, restableciendo así la línea protegida.

Aunque el Sunmeter ya está protegido contra la inversión de polaridad y la sobretensión, esto no hace que Blitz-Wall sea redundante, sino que lo convierte en un dispositivo complementario.
De hecho, la protección del Sunmeter se basa en la tecnología de varistores, que tienen un funcionamiento eléctrico similar al de los pararrayos de gas, pero se basan en principios físicos completamente distintos.

Los varistores intervienen por encima de los 30 V y protegen contra eventos transitorios con una energía máxima de unos pocos julios, mientras que los pararrayos del Blitz-Wall se activan por encima de los 60 V y gestionan energías máximas de varios cientos de julios.

Cuando cae un rayo, Blitz-Wall absorbe la mayor parte de la energía.
Cualquier energía restante es absorbida por la protección incorporada del Sunmeter.

Blitz-Wall incorpora pararrayos GDT según el principio de redundancia.
En consecuencia, tendrá una vida útil, expresada en cantidad de ciclos, superior a la de un único descargador.
La tabla siguiente muestra el número de operaciones que cada descargador GDT puede realizar, dependiendo de la intensidad de la descarga.

Operaciones a las que puede someterse cada descargador de gas

máxima.

A/B*	Tensión	Corriente	Operaciones
8/20	–	10kA	1
2/10 nosotros	6kV	12kA	10
8/20 EE.UU	6kV	500A	150

* A/B son los parámetros de una forma de onda de sobretensión típica.
A es el borde ascendente en nosotros y B es la vida media en nosotros.

Información General

La legislación sobre protección contra sobretensiones eléctricas para sistemas de telecomunicaciones está regulada por la norma IEC 61643-21:2000 + Corrección de 2001 y por la norma EN 61643-21, de julio de 2001, complementada con la EN 61643-21 / A2, de enero de 2013.

Especificaciones

Especificaciones eléctricas
- Rango de voltaje de entrada: 12-30 Vdc
- Corriente de sobretensión máxima: 10 kA (forma de onda de 8/20 μs)
- Corriente de descarga nominal: 5 kA
- Nivel de protección: Hasta 100 kV
- Tiempo de respuesta: <1 ns
Especificaciones mecánicas
- Material de la carcasa: polímero acrílico resistente a los rayos UV
- Protección de ingreso: IP66
- Temperatura de funcionamiento: -40 °C a +85 °C
Cumplimiento y Certificaciones
- IEC 61643-31
- Marcado CE
- Cumple con RoHS
Instalación
- Montaje: En línea con el cable del sensor
- Conexión a tierra: Se requiere un terminal de tierra dedicado
Rendimiento
- Operaciones de por vida:
  - 1 operación a 10 kA (8/20 μs)
  - 10 operaciones a 12 kA (2/10 μs)
  - 150 operaciones a 500 A (8/20 μs)
Compatibilidad
- Tipos de sensores: Piranómetros, sensores de irradiancia, sistemas de monitorización fotovoltaica
- Protocolos de datos: Compatible con señales analógicas y digitales (por ejemplo, Modbus)

Indephts

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Combinaciones posibles

En esta tabla se describen las distintas configuraciones y sus aplicaciones correspondientes, lo que le ayuda a identificar rápidamente la mejor solución para su sistema.

Sensores asociados

Output

Valores calculados

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