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Como detectar fallos de tierra en su sistema fotovoltaico
Introducción
Los fallos a tierra en sistemas fotovoltaicos son uno de los problemas más comunes—y a la vez más difíciles de detectar—que enfrentan los técnicos en campo. A menudo se desarrollan de forma silenciosa debido a daños por roedores, entrada de humedad, aislamiento degradado por rayos UV o cables mal instalados. Si no se detectan, pueden provocar paradas del inversor, pérdida de producción o incluso incendios.
En este artículo, te mostraremos cómo localizar un fallo a tierra en una cadena solar PV utilizando únicamente un multímetro, una comprensión básica del comportamiento del voltaje y un método probado en instalaciones reales.
⚠️ Aviso importante:
Esta prueba debe ser realizada únicamente por personal cualificado. Los sistemas DC pueden contener tensiones letales. Asegúrate de usar el EPI adecuado y de aislar correctamente el sistema del inversor antes de realizar cualquier prueba.
Comprendiendo el problema
¿Qué es un fallo a tierra?
Un fallo a tierra ocurre cuando un conductor del sistema DC entra en contacto no intencionado con tierra. Esto crea una vía de fuga que puede activar fallos de resistencia de aislamiento, disparar sistemas de monitoreo o comprometer los protocolos de seguridad del inversor.
Aunque los inversores modernos (como los de Solis) tienen funciones de monitoreo de aislamiento, no siempre pueden localizar el punto exacto del fallo. Para eso, necesitamos recurrir a mediciones de voltaje.
⚠️ Peligros y precauciones de seguridad
Antes de trabajar en la detección de fallos a tierra, ten en cuenta estas medidas de seguridad esenciales:
⚡ Riesgo de descarga eléctrica letal
- Incluso con el inversor apagado, los módulos PV siguen generando energía si hay luz.
- Un fallo a tierra puede energizar la estructura o el conjunto, creando un riesgo invisible pero mortal.
- Desconecta siempre el inversor y aísla la(s) cadena(s) PV antes de medir.
- Manipula los cables solo por su aislamiento; no toques marcos, traseras de módulos, estructuras metálicas ni herrajes.
Evita dañar el equipo de medición
- Usa multímetros DC con clasificación ≥ 1000 V DC (o ≥ 600 V si se especifica).
- Una sobretensión puede dañar el multímetro y energizar su carcasa, generando riesgo de descarga.
Equipo de Protección Personal (EPI)
- Usa guantes aislantes, protección ocular, pantalla facial, ropa ignífuga y protección respiratoria si se limpia o abre equipo.
- Mantén a personas no autorizadas alejadas del área de prueba.
⏱️ Espera tras desconectar
- Después de apagar y aislar una cadena, espera unos 5 minutos para permitir la descarga capacitiva antes de tocar componentes.
No energices cadenas con fallos
- No reconectes cadenas PV con fallos a tierra al inversor, ni siquiera para pruebas.
- Mantén el interruptor AC del inversor apagado y asegúrate de que el seccionador DC esté en posición OFF hasta que se localice y repare el fallo.
Puesta a tierra estructural y eléctrica
- Asegúrate de que todos los marcos de módulos, estructuras de soporte y herrajes estén correctamente conectados a tierra.
- Mantén protección contra sobretensiones para líneas de comunicación o red conectadas al conjunto.
Evita riesgos de incendio o explosión
- Fallos raros pueden generar gases explosivos o tóxicos dentro del inversor.
- No operes interruptores DC ni abras el inversor hasta que sea seguro.
- Usa protección respiratoria si hay riesgo de contacto con subproductos tóxicos.
Paso a paso: Cómo detectar y localizar un fallo a tierra
Paso 1: Confirmar que existe un fallo a tierra
Aísla la cadena sospechosa del inversor. Mide el voltaje desde:
- Positivo (+) a tierra
- Negativo (−) a tierra
Ejemplo:
10 módulos (50 V/módulo) → Voc total = 500 V
En un sistema flotante sano, el voltaje de cualquier terminal a tierra suele estar por debajo de 30–40 V.
Si un lado muestra un voltaje significativamente mayor, probablemente hay un fallo a tierra.
This imbalance confirms leakage through an unintended path.
Paso 2: Estimar la ubicación del fallo – Método con un solo multímetro
Mide el voltaje total de la cadena (Voc) de + a −. Luego divídelo por el número de módulos para obtener el voltaje por módulo.
Ejemplo:
Voc total = 500 V
10 módulos → 500 / 10 = 50 V/módulo
Si + a tierra = 300 V → 300 / 50 = módulo 6 desde el extremo positivo
Si − a tierra = 200 V → módulo 4 desde el extremo negativo
→ Inspecciona entre los módulos 6 y 7.
Paso 3: Localizar el fallo – Método con dos multímetros (técnica del divisor de voltaje)
Este método mejora la precisión usando dos multímetros idénticos con la misma resistencia interna.
Procedimiento:
- Conecta un voltímetro entre el positivo y un punto común.
- Conecta el segundo voltímetro entre el negativo y el mismo punto común.
- Conecta ese punto común a tierra (esto equilibra el voltaje entre los medidores).
- Lee ambos voltajes.
Ejemplo 2:
Voltaje total de la cadena: 548 V
- Multímetro izquierdo (− a tierra): 295.6 V
- Multímetro derecho (+ a tierra): 252.6 V
Cálculo:
Ubicación del fallo = (295.6 / 548) × 18 módulos ≈ 9.7
→ Comienza a revisar entre los módulos 9 y 10 desde el extremo negativo.
Este método ofrece mayor precisión, especialmente útil en cadenas largas.
Conclusión
Los fallos a tierra pueden ser frustrantes, pero con las herramientas y el enfoque adecuados, pueden localizarse de forma rápida y precisa. En Solis, recomendamos este método basado en voltaje para todos los técnicos de campo que trabajen con fallos de aislamiento o fugas a tierra.
Si tu inversor muestra un error PV-ISO, no entres en pánico. Toma tu multímetro, aísla la cadena y sigue esta guía paso a paso.
