Reto: ¿Cuándo es obligatorio un interruptor de bombero para un sistema fotovoltaico?

La seguridad de los sistemas fotovoltaicos (FV) es una cuestión clave, especialmente en caso de incendio. Las normas y reglamentos técnicos desempeñan aquí un papel decisivo. La norma DIN VDE 0105-100 regula los requisitos generales para el funcionamiento de los sistemas eléctricos, mientras que la norma de aplicación VDE-AR-E 2100-712 define los requisitos específicos para la desconexión de sistemas fotovoltaicos para servicios de emergencia. Además, la norma IEC 60947-3 especifica los requisitos de los interruptores y seccionadores que garantizan una desconexión segura. Estas normas constituyen la base técnica para decidir cuándo es obligatorio un interruptor para bomberos.

En tiempos de creciente uso de las energías renovables, los sistemas fotovoltaicos son una parte importante de la transición energética. Sin embargo, además de su enorme potencial para reducir las emisiones de CO2, los aspectos de seguridad también están en el centro de atención. Los planificadores de sistemas fotovoltaicos se enfrentan una y otra vez a la cuestión de si es necesario utilizar un interruptor antiincendios. Pero, ¿cuál es la situación legal en este caso? ¿Cuándo es obligatorio un interruptor de bomberos? ¿Qué norma prescribe dicho interruptor y qué argumentos pueden utilizarse para justificar los costes adicionales para los clientes?

En las instalaciones eléctricas, la posibilidad de desconectar dispositivos y rutas de cables es una parte esencial de los requisitos de seguridad. Para ilustrarlo de forma simplificada, veamos el siguiente dibujo.

Se muestran un generador y una carga conectada. ¿Dónde instalaría idealmente el especialista la opción de desconexión aquí?

Si el dispositivo de aislamiento se colocara cerca de la carga, sólo se desexcitaría la corta distancia entre el interruptor y la carga cuando se accionara el interruptor; sin embargo, el largo recorrido del cable entre el generador y el interruptor seguiría bajo tensión. Esto entraña riesgos, especialmente durante los trabajos de mantenimiento o en caso de emergencia.

Por lo tanto, la posición óptima para el seccionador es lo más cerca posible del generador. Esto garantiza que toda la línea entre el generador y la carga pueda desenergizarse en la medida de lo posible.

Este requisito básico de seguridad se describe en la norma DIN VDE 0105-100. Esta norma regula las cinco reglas de seguridad para trabajar en instalaciones eléctricas, incluida la necesidad de desconectar las partes bajo tensión. Ni que decir tiene que esto incluye la línea entre el generador y el consumidor y es un principio indispensable.

Si nos fijamos ahora en un sistema fotovoltaico, el generador corresponde al sistema fotovoltaico (módulos FV). Esto significa que toda la línea entre los módulos FV y la carga -normalmente el inversor o el sistema de distribución eléctrica- debe estar sin tensión para cumplir los requisitos de seguridad de acuerdo con la norma DIN VDE 0105-100.

Los sistemas FV tienen sus propias normas que regulan la desconexión, sobre todo en el lado de la corriente continua (CC). La norma DIN VDE 0100-712, que define los requisitos para la seguridad eléctrica y la instalación de sistemas FV, desempeña un papel fundamental en este sentido. Exige que se disponga de una opción de desconexión en el lado de CC del sistema FV, en particular para los trabajos de mantenimiento o para la prevención de riesgos.

La propia tensión continua plantea un desafío particular. A diferencia de la corriente alterna, la continua no tiene paso por cero y generará muy rápidamente un arco si simplemente se desconecta, lo que alberga peligros particulares. Puede producirse un incendio, el interruptor se "atasca" y no interrumpe el flujo de corriente, los componentes se queman. Por ello, la conmutación de la corriente continua en los sistemas fotovoltaicos está regulada en la norma IEC 60947-3.

La mayoría de los inversores disponen de un seccionador de CC integrado que cumple la norma IEC 60947-3. Sin embargo, si el inversor no se instala directamente junto a los módulos, éste se encuentra en un lugar inadecuado. Si el inversor está instalado en el sótano, por ejemplo, y los cables atraviesan todo el edificio, éstos pueden transportar a veces tensiones de hasta 1.500 voltios y no pueden desconectarse en caso de incendio o para realizar tareas de mantenimiento. Esto supone un peligro para la vida y la integridad física en tales situaciones y ¡debe evitarse definitivamente!

Para poder desconectar la línea entre los módulos FV y el inversor, el interruptor seccionador debe colocarse cerca del generador, como se describe en el ejemplo anterior:

Y esta es precisamente la estructura descrita en VDE-AR-E 2100-712.

La norma de aplicación describe claramente cómo el riesgo de descarga eléctrica, por ejemplo en caso de incendio, puede minimizarse o incluso mejor excluirse mediante el uso de interruptores antiincendios. Basándose en las normas descritas anteriormente y en la clara comprensión técnica de la aplicación y los posibles peligros, se demuestra que los sistemas fotovoltaicos deben tener una opción de fusible cerca de los módulos. La conmutación se realiza mediante aislamiento galvánico o cortocircuito para cumplir esta norma de aplicación. Debe tenerse en cuenta que la desconexión propiamente dicha debe realizarse a través de un interruptor externo accesible y, en caso de emergencia, también debe ser posible desconectando la tensión de red. Debe tenerse en cuenta que, en caso de corte del suministro eléctrico, los interruptores también deben poder volver a encender el sistema de forma independiente cuando vuelva la corriente y no haya ninguna emergencia.

En última instancia, la norma de aplicación es sólo una recomendación general en toda Alemania para instalar un interruptor de este tipo, ¡pero es obligatoria a nivel regional o mediante licitación!

¿Cuándo es obligatorio un interruptor de bombero? La combinación de las normas aplicables, las reglas de aplicación, el estado de la técnica y, en última instancia, también la responsabilidad del electricista y del planificador del sistema de instalar un sistema de la forma más segura posible hacen que el uso de un interruptor de bombero sea casi inevitable en muchas constelaciones. Mientras que un simple desconectador de CC o un fusible fotovoltaico conmutable manualmente es probablemente suficiente para sistemas pequeños, por ejemplo en viviendas unifamiliares privadas, los grandes sistemas en tejados para zonas públicas con una central de alarma contra incendios requieren sistemas más complejos con interruptores de llave externos y, si es necesario, supervisión en línea. Para los sistemas grandes, los interruptores de los bomberos suelen combinarse bastante bien con la protección contra sobretensiones que se requiere de todos modos, lo que puede ayudar a minimizar los costes. Hacer que los cables largos de CC, que transportan hasta 1.500 voltios, sean "no desconectables" es una negligencia y ¡los profesionales no deberían meterse en esto!

Thomas Neumann, director general de Q3 ENERGIE GmbH & Co. KG, es un reconocido experto en tecnologías de desconexión en el campo de la energía fotovoltaica. Q3 lleva desarrollando y comercializando soluciones innovadoras que aumentan la seguridad de los sistemas fotovoltaicos desde 2011. Con más de una década de experiencia, la empresa es una de las pioneras del sector y establece estándares para el funcionamiento seguro de los sistemas fotovoltaicos.

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