¿Necesita un protector de voltaje para un inversor? Una guía práctica para el comprador

¿Necesitamos un protector de voltaje para un inversor?

La respuesta corta: proteja la carga, no el inversor

Si su inversor es una unidad moderna conectada a la red, híbrida o fuera de la red con una ventana de voltaje de CA configurable y un retraso de reinicio, un protector separado aguas arriba cambia muy poco. El inversor ya toma muestras del voltaje de la red, se desconecta cuando el suministro sale de su ventana y espera antes de volver a conectarse. Un segundo dispositivo en serie añade un segundo punto de viaje, no una segunda capa de inteligencia.

El caso de un protector aparece cuando el bien que se teme perder no es el inversor. Los acondicionadores de aire, los congeladores y las bombas de pozo pierden par con el cuadrado del voltaje aplicado: a 190 V en un motor de 230 V, el par de arranque cae a aproximadamente el 68% del nominal mientras la corriente de funcionamiento aumenta. El compresor arranca con más fuerza, se calienta más y finalmente falla.

La pregunta útil, entonces, no es si un inversor necesita protección, sino contra cuál de dos eventos muy diferentes se está protegiendo.

Lea la tabla como una división del trabajo: el inversor maneja la frecuencia, los límites de CC y su propio hardware, mientras que el protector maneja la deriva lenta de voltaje en el lado de la carga.

Lo que su inversor ya maneja por sí solo

Un inversor moderno es un monitor de voltaje con una etapa de potencia adjunta. En sistemas nominales de 230 V, las ventanas de CA comunes se sitúan entre 184 V y 253 V; en unidades de 120 V nominales que utilizan códigos de red norteamericanos, más cerca de 88 V a 132 V, con límites de frecuencia cercanos a 47-52 Hz y 59,3-60,5 Hz. Las unidades híbridas añaden un rango MPPT y una desconexión de bajo voltaje de CC.

El límite que vale la pena entender es que el inversor mide en sus propios terminales, no en el aparato. Un alimentador largo y de tamaño insuficiente puede dejar caer veinte voltios entre el inversor y un compresor mientras el inversor todavía muestra una cifra completamente aceptable.

También ayuda separar dos trabajos. Los eventos rápidos y de alta energía pertenecen a un dispositivo de protección contra sobretensiones; Las desviaciones lentas pertenecen a un dispositivo de protección de tensión, cuyo comportamiento de medición y conmutación se explica en esta nota sobre ¿Qué hace realmente un protector de voltaje? . Esperar que un protector enchufable absorba la caída de un rayo es uno de los malentendidos más costosos en esta categoría.

Cinco situaciones en las que el dispositivo extra gana su lugar

Un protector de voltaje es una adición sensata en estas condiciones, y rara vez en cualquier otro lugar.

• Alimentadores rurales débiles, donde el suministro cae por debajo de 200 V bajo carga y sube por encima de 250 V durante la noche.
• Áreas solares densas en los tejados, donde la exportación agregada empuja el voltaje local hacia el límite superior de viaje al mediodía.
• Cargas de motores como acondicionadores de aire, enfriadores, congeladores y bombas, donde la subtensión se convierte directamente en calor.
• Suministro de generador o pequeña central hidroeléctrica, donde el voltaje se recupera lentamente después de un paso de carga.
• Un único punto de distribución que alimenta varios electrodomésticos, donde un dispositivo puede atender a toda una sucursal.

En cada caso, el valor proviene de umbrales ajustables y un retraso de reconexión correspondiente, no de la palabra "protección" impresa en la carcasa. Un dispositivo de ventana fija se dispara con suministros que uno correctamente sintonizado atravesaría.

La protección de voltaje rara vez se refiere al inversor. Se trata del compresor que no puede arrancar a 180 voltios y del tablero de control que no tolera 260.

Considere un punto de suministro compartido de 120 V que alimenta un aire acondicionado, un refrigerador y un enrutador desde un tomacorriente. Una unidad de salida múltiple de 15 A con un límite inferior ajustable mantiene la rama fuera de línea durante una caída de tensión y la restaura solo una vez que el voltaje es realmente estable, en lugar de dejar que el compresor intente arrancar con 95 V.

Cuando un protector es innecesario o activamente inútil

Vale la pena reconocer cuatro situaciones antes de agregar un dispositivo.

• El inversor es el único activo en riesgo y ya tiene una ventana de red ajustable con un retraso de reinicio.
• Dos dispositivos no están de acuerdo: los temporizadores de cuenta regresiva con diferentes configuraciones producen ciclos de conexión y desconexión que estresan a los contactores y compresores más de lo que lo haría la falla original.
• El suministro baja veinte veces al día y un protector corta la energía en cada caída.
• El protector está ocultando una falla en el cableado, como un alimentador de tamaño insuficiente, un neutro flojo o un generador de tamaño incorrecto.

Tamaño: ocho controles antes de realizar un pedido

1. Voltaje nominal y enchufe estándar, 230 V para la UE y el Reino Unido o 120 V para EE. UU., verificados en el sitio en lugar de en el catálogo.
2. La clasificación actual coincide con el disyuntor aguas arriba en lugar de con la etiqueta del electrodoméstico; un dispositivo de 15 A en un circuito de 30 A no protege nada.
3. Capacidad de potencia a su voltaje real, ya que 3300 W a 230 V son aproximadamente 14,3 A.
4. Umbrales superior e inferior ajustables, por lo que se puede ajustar un suministro marginal en lugar de dispararlo todo el día.
5. Reconexión con retraso de uno a cinco minutos; Tres minutos permiten que un compresor iguale la presión antes de reiniciar.
6. Número de carcasas y tomas de corriente, individuales o múltiples, enchufables o de pared, adaptados al cableado.
7. Documentación de importación: marcado CE, registros de calidad ISO 9001 y evidencia de pruebas que un revisor aceptará.
8. Comportamiento térmico, porque los contactos clasificados para 16 A en un banco no son contactos clasificados para 16 A en un gabinete a 45 °C.

Los compradores que necesitan ambos estándares suelen consolidarse con uno Fabricante de dispositivos de protección contra sobretensión y subtensión. en lugar de calificar dos cadenas de suministro, ya que la lógica del umbral ajustable y gran parte de las herramientas de alojamiento se aplican en ambos rangos.

Dónde va el protector en el circuito

Trabajando hacia afuera desde la conexión de servicios públicos, se ejecuta un orden racional: disyuntor principal, un dispositivo de protección contra sobretensiones Tipo 2 en el panel, cualquier protección de voltaje que requiera su código local, la entrada de CA o el puerto de respaldo del inversor y, finalmente, la rama protegida.

• En la salida del inversor, entre el suministro de respaldo y las cargas que no puede permitirse perder. Aquí es donde viven los motores y es la ubicación la que amortiza su coste.
• En el suministro de entrada, donde las reglas de cableado locales requieren un dispositivo de protección de voltaje independientemente del inversor. Protege al inversor como efecto secundario, pero no sustituye a nada aguas abajo.

Proteger la propia entrada de CA del inversor tiene el menor rendimiento, porque en un sistema conectado a la red duplica el trabajo que el inversor ya realiza. Para un circuito dedicado, haga coincidir el dispositivo con la rama: una unidad de 120 V 30 A se adapta a un acondicionador de aire individual grande con su propio disyuntor, mientras que un modelo de 15 A se ubicaría permanentemente en su límite.

El resultado final

La mayoría de inversores no necesitan un protector de tensión externo, porque ya miden la red y se desconectan de ella. Las cargas a menudo lo hacen, particularmente los motores en redes débiles o en alimentadores que transportan una gran cantidad de energía solar en los tejados.

Si el riesgo que le preocupa es la caída de un rayo, compre un dispositivo de protección contra sobretensiones. Si es un compresor con alimentación que oscila entre 180 V y 260 V, comprar un protector regulable con retardo, dimensionarlo al disyuntor e instalarlo delante del motor. Si se trata del inversor en una red razonablemente estable, gaste el dinero en el tamaño correcto del cable y en un dispositivo de sobretensión montado en un panel.

Un último punto práctico: la protección que no puedes ajustar es una protección que eventualmente desconectarás. La capacidad de ajuste y un retraso de reconexión equivalente son más importantes que un amperaje adicional de calificación general.