En una instalación fotovoltaica conviven dos mundos eléctricos con riesgos distintos: el lado DC (módulos y strings) y el lado AC (salida del inversor hacia la red interior). Elegir y coordinar bien las protecciones evita fallos, alarga la vida del sistema y reduce tiempos de parada. Si buscas un asistente guiado para dimensionar el cuadro, utiliza el Configurador de cuadros fotovoltaicos.
Mapa rápido de diferencias
| Aspecto | Protecciones en DC | Protecciones en AC |
|---|---|---|
| Zona | Entre módulos, strings y entrada del inversor | Desde el inversor hasta el cuadro general |
| Objetivo | Seccionamiento bajo carga, limitar corrientes de retorno y sobretensiones | Proteger líneas, personas y equipos frente a sobrecorrientes y sobretensiones |
| Dispositivos típicos | Seccionador DC, fusibles gPV para cada string, SPD Tipo 2 DC | Magnetotérmico (MCB), diferencial (DDR), SPD Tipo 2 AC o COMBI |
| Selección | Voc e Isc del generador, número de strings en paralelo, longitud de tendidos | Potencia del inversor, corriente nominal, Icc disponible, selectividad |
| Riesgo clave | Arco eléctrico sostenido en DC y corrientes inversas | Desconexión selectiva y protección de personas |
Cómo entender la instalación antes de seleccionar
Define primero el esquema. ¿Strings en paralelo o MLPE (microinversores u optimizadores)? ¿Inversor monofásico o trifásico? ¿Tendido DC largo o compacto? Estas respuestas guían el tipo y la ubicación de cada protección. Si quieres validar el diseño y generar una lista de materiales en minutos, apóyate en el Configurador de cuadros fotovoltaicos.
Protecciones en DC: criterios esenciales
La corriente continua mantiene el arco una vez iniciado. Por eso necesitas dispositivos certificados para DC y con capacidad de corte acorde a la tensión y energía del string.
- Seccionador DC de corte en carga: permite aislar el generador para mantenimiento o emergencia. Debe cortar la tensión máxima en circuito abierto (Voc) del conjunto y la corriente del string.
- Fusibles gPV para cada string: evitan corrientes de retorno cuando varios strings están en paralelo. Se seleccionan por la Isc del módulo y los factores de temperatura y agrupación. Colócalos en cada polo si el fabricante lo exige.
- Protección contra sobretensiones DC (SPD Tipo 2 DC): limita transitorios que dañan el inversor y los módulos. Instálalo cerca del inversor. En tendidos largos hacia cubierta añade SPD también en el campo FV.
- Cableado y conectividad: usa conectores fotovoltaicos compatibles y prensaestopas adecuados. Repite par de apriete y comprueba la estanqueidad.
- Envolventes: prioriza IP e IK acordes a intemperie, radiación y polvo. Reserva espacio para disipación y cableado limpio.
Reglas prácticas en DC
- Calcula la Voc a baja temperatura para verificar el aislamiento del seccionador y del SPD.
- Dimensiona los fusibles gPV para la combinación más desfavorable de strings en paralelo y temperatura.
- Coordina el SPD DC con la tensión máxima del campo. Evita que las fijaciones dañen el inversor.
- Si hay pararrayos o riesgo de descargas directas, estudia SPD de categoría superior en la cabecera del edificio.
Protecciones en AC: seguridad y continuidad
En corriente alterna rigen las protecciones clásicas de baja tensión. Deben ajustarse a la potencia del inversor, al régimen de neutro y a la corriente de cortocircuito disponible.
- Magnetotérmico (MCB): protege la línea de salida del inversor frente a sobrecargas y cortocircuitos. Elige calibre y poder de corte según corriente nominal y cortocircuito en el punto de instalación.
- Diferencial (DDR): protección de personas frente a contactos indirectos.
- Tipo A: el más común, usado para corriente residual alterna y pulsante.
- Tipo F: preceptiva si se trata de corriente residual alterna hasta 1 Khz y pulsante.
- Tipo B: puede ser requerido según las características del inversor y la presencia de corriente residual alterna hasta 1 Khz, pulsante y pura continua.
- SPD Tipo 2 AC: tiene como función proteger las instalaciones eléctricas contra sobretensiones transitorias que se originan por:
- Maniobras en la red eléctrica
- Conmutaciones de cargas
- Descargas indirectas de rayos
- SPD Tipo 2 DC: tiene como función proteger instalaciones eléctricas y equipos electrónicos frente a sobretensiones transitorias que se producen por:
- Maniobras en la red eléctrica
- Conmutaciones de cargas inductivas
- Descargas indirectas de rayos
- Selectividad: busca que un defecto en la rama FV no dispare protecciones generales. Ajusta curvas y calibres, y revisa impedancias.
Coordinación DC–AC alrededor del inversor
El inversor es el punto neurálgico. Coordina sus límites de tensión, corriente y sobretensión con los dispositivos del cuadro.
- En DC, el SPD debe limitar a un nivel tolerable por los semiconductores del inversor.
- En AC, el MCB no debe disparar ante corrientes de arranque breves. Ajusta curva y calibre.
- El DDR elegido debe ser compatible con la topología de conversión. Evita disparos intempestivos por armónicos.
Casos de uso y buenas prácticas
Autoconsumo residencial 1–5 kW
Strings cortos, inversor monofásico y cuadro compacto. Seccionador DC con fusibles gPV y SPD DC cerca del inversor. En alterna, MCB dedicado, DDR tipo A (o el recomendado por el fabricante) y SPD AC en el cuadro de vivienda.
Comercial 10–50 kW
Varios strings en paralelo, tendidos largos y posible inversor trifásico. Fusibles gPV coordinados, seccionador DC con poder de corte suficiente y SPD DC tanto en inversor como en campo. En AC, selectividad por escalones, poder de corte elevado y SPD AC bien coordinado.
Microinversores u optimizadores
Con microinversores, la parte DC es corta y con potencia por módulo. La mayor parte de las protecciones se desplaza a AC en cada rama. Con optimizadores, el bus DC puede mantenerse; conserva seccionamiento, fusibles y SPD DC acorde al diseño.
Checklist de selección
- Define nº de strings, Isc y Voc del generador a temperatura extrema.
- Elige fusibles gPV por string y confirma su curva y poder de corte.
- Selecciona seccionador DC con categoría de utilización adecuada a la tensión DC.
- Añade SPD Tipo 2 DC. Evalúa colocación adicional en campo si el tendido es largo.
- En AC, fija MCB por corriente del inversor y cortocircuito disponible.
- Determina DDR compatible con el inversor (A, F o B según ficha del equipo).
- Incluye SPD Tipo 2 AC coordinado con el SPD aguas arriba.
- Verifica IP/IK de la envolvente y espacio para disipación.
- Documenta esquemas, etiquetado y puesta a tierra.
Parámetros clave y reglas rápidas
| Elemento | Qué mirar | Regla práctica |
|---|---|---|
| Fusible gPV | Isc de módulo y nº de strings en paralelo | Calibra por Isc·k (temperatura y retorno). Uno por string. |
| Seccionador DC | Voc a baja temperatura y corriente por string | Capaz de cortar en carga y con margen sobre Voc máx. |
| SPD DC | Tensión del campo y nivel de protección del inversor | Tipo 2 DC cerca del inversor; añade en campo si el cable es largo. |
| MCB AC | Corriente nominal del inversor e Icc | Elige curva y poder de corte adecuados al punto de instalación. |
| DDR | Topología del inversor y armónicos | Tipo A como base; tipo F o B, según recomendación del fabricante. |
| SPD AC | Coordinación con SPD aguas arriba | Tipo 2 AC en el cuadro de inyección del inversor. |
Errores frecuentes y cómo evitarlos
- Usar dispositivos AC en DC. El arco no se extingue igual, con riesgo de sobrecalentamiento e incluso de explosión. Emplea seccionadores y SPD específicos DC.
- Fusibles infradimensionados. Revisa Isc, temperatura y número de strings en paralelo.
- SPD mal coordinados. Asegura niveles de protección compatibles con la electrónica del inversor.
- Ausencia de seccionamiento visible. Es clave para trabajos seguros y diagnósticos rápidos.
- Conectores incompatibles. Mezclar marcas puede dar sobrecalentamientos. Usa conectores compatibles.
Normativa y documentación
No todos los proyectos exigen lo mismo. La ubicación, el régimen de neutro, la presencia de pararrayos o el tipo de cubierta cambian los requisitos. Consulta y documenta. Mantén planos actualizados, hoja de cálculo de protecciones y protocolo de puesta en marcha. Para un repaso de marcos regulatorios, revisa directivas y reglamentos. Para obligaciones ambientales y de fin de vida, visita legislación medioambiental.
Integración en el cuadro: orden, seguridad y mantenimiento
Un cuadro bien resuelto facilita diagnósticos y reduce tiempos de intervención. Deja reserva para futuras ampliaciones. Separa rutas de DC y AC dentro de la envolvente. Mantén radios de curvatura y guías para que el cableado no estrangule conectores.
- Etiqueta polos, strings, tensiones y dirección del flujo de energía.
- Separa DC y AC con barreras o tabiques internos si la envolvente lo permite.
- Usa prensaestopas con estanqueidad acorde a exteriores.
- Incluye un punto de seccionamiento accesible para emergencias.
Impacto de almacenamiento y EV
Si el sistema incorpora baterías, el tramo DC se amplía con nuevas protecciones: seccionamiento y fusibles adecuados a la química y tensión del banco, además de SPD si el cableado es largo. Si alimenta carga de vehículo eléctrico, revisa la selectividad en AC y la coordinación del DDR del punto de recarga con el del inversor para evitar disparos indeseados.
Coste total de propiedad y diagnóstico
La protección correcta reduce fallos prematuros y evita cadenas de sustituciones. Un SPD bien coordinado cuesta menos que una electrónica de potencia. Un seccionamiento claro recorta horas de intervención. Estandariza referencias y genera documentación homogénea para montaje y SAT.
Flujo recomendado de trabajo
- Recoge datos del generador: Voc, Isc, número de módulos y strings.
- Define ubicación y longitud de tendidos DC y AC.
- Selecciona fusibles gPV, seccionador DC y SPD DC.
- Ajusta MCB, DDR y SPD AC según potencia e Icc.
- Elige envolvente con IP/IK adecuados y espacio libre.
- Documenta y etiqueta.
Este flujo está integrado en el Configurador de cuadros fotovoltaicos. Si ya conoces los códigos, acelera el pedido con el Configurador de referencias.
Preguntas frecuentes
¿Cuándo necesito DDR tipo B?
Cuando el fabricante del inversor lo exija por las características de la instalación, por la presencia de corrientes residuales alternas hasta de 1 Khz, pulsante y pura continua. Verifica siempre la ficha técnica del equipo.
¿SPD Tipo 1 o Tipo 2?
En la mayoría de autoconsumos sin pararrayos, el Tipo 2 es el estándar en DC y AC. Si el edificio dispone de sistema de protección externa contra la caída de rayos o hay una exposición elevada, evalúa la necesidad de SPD de categoría superior en cabecera y coordínalo con los Tipo 2 aguas abajo.
¿Qué cambia con microinversores?
La protección se concentra en AC. El tramo DC es muy corto y de potencia por módulo. Mantén SPD AC y selectividad. Revisa las instrucciones del fabricante de los microinversores.
¿Cómo reduzco disparos intempestivos?
Coordina curvas de MCB, elige el DDR compatible con el inversor y revisa armónicos. Separa las masas de DC y AC y mejora la puesta a tierra si es necesario.
Conclusión y siguiente paso
Una FV fiable se construye con protecciones DC y AC bien dimensionadas, coordinadas y documentadas. Elige dispositivos certificados para cada lado, ubícalos donde aporten más y piensa en mantenimiento desde el diseño. Para simplificar la selección y generar tu lista de materiales lista para presentar al cliente, utiliza ahora el Configurador de cuadros fotovoltaicos. Cuando ya tengas las referencias claras, termina el proceso con el Configurador de referencias.