Aislamiento y dieléctrico
La prueba de resistencia de aislamiento en húmedo moja un arreglo fotovoltaico y mide la resistencia entre sus conductores activos y tierra. Muestra si la lluvia, el rocío o el riego podrían encontrar una vía de fuga a través de módulos, conectores, cajas de conexiones o aislamiento de cables dañados.
La prueba de resistencia de aislamiento en húmedo es una medición de aceptación para arreglos solares fotovoltaicos. El arreglo se moja deliberadamente y se mide con un probador de aislamiento la resistencia entre las partes activas del circuito de corriente continua y tierra. En una prueba de resistencia de aislamiento en seco, la superficie de los módulos, conectores y cables está seca y cualquier defecto pequeño puede quedar oculto, porque el aire y el plástico seco aíslan bien. El agua cambia eso. Entra en las grietas de la lámina posterior, a través de sellos de conectores dañados, en cajas de conexiones con empaques fallidos y a lo largo de cubiertas de cable raspadas, y si existe una vía hacia el marco o la tierra, el agua la completa. La medición se hace en la cadena, el subarreglo o el arreglo completo con los conductores positivo y negativo unidos, de modo que todas las partes activas se prueben a la vez contra tierra. La prueba forma parte del conjunto mayor de verificaciones de aceptación de una instalación solar nueva o modificada y figura en la norma como medición opcional. Complementa la lectura de aislamiento en seco, las verificaciones de voltaje de circuito abierto y corriente de cortocircuito de las cadenas y la medición de la curva I-V, y cubre un modo de falla que ninguna de ellas puede mostrar.
Un arreglo fotovoltaico vive a la intemperie durante décadas, expuesto a lluvia, rocío, deshielo, polvo, ciclos de calor y luz ultravioleta. Los conectores se aflojan, las cubiertas de cable se cortan contra los bordes de la estructura, las láminas posteriores se agrietan y los sellos de las cajas de conexiones envejecen. Muchas de esas fallas pasan una prueba en seco y solo se revelan cuando el arreglo está húmedo, que es justo cuando el sistema queda expuesto a fugas y fallas a tierra. Una vía de fuga en un circuito activo de corriente continua es un problema de seguridad además de rendimiento. Puede causar disparos molestos por falla a tierra en el inversor, corrosión en los conectores, calor en el defecto y, en el peor caso, arcos o un incendio. También puede hacer que un marco metálico quede energizado, lo que crea un riesgo de descarga para quienes trabajan sobre el arreglo o cerca de él. Encontrar estas fallas en la puesta en servicio, cuando el instalador todavía tiene la cuadrilla y el acceso para corregirlas, cuesta mucho menos que perseguir alarmas intermitentes de falla a tierra después de la primera lluvia. La prueba también documenta el estado del arreglo en la entrega, lo que respalda reclamaciones de garantía y comparaciones posteriores.
La resistencia de aislamiento es el voltaje aplicado dividido entre la pequeña corriente de fuga que circula a través del aislamiento y sobre él. Cuando el aislamiento está seco e íntegro, esa corriente es minúscula y la resistencia es muy alta. Cuando el agua puentea un defecto, forma una película conductora o llena una grieta, la corriente de fuga aumenta y la resistencia baja. El mojado actúa entonces como una sonda que revela fallas que permanecerían ocultas en condiciones secas. Como el arreglo es una gran red de módulos y cables en paralelo hacia tierra, la resistencia medida es la combinación de todas las vías de fuga, y un arreglo más grande tiene naturalmente más superficie y más vías. Por esa razón los criterios publicados toman en cuenta el tamaño del arreglo, y el resultado se interpreta en consecuencia. Otra consecuencia de la física tiene que ver con la seguridad. Los módulos generan voltaje siempre que reciben luz, así que el arreglo debe tratarse como energizado durante la prueba, y el método se basa en unir los conductores de corriente continua para que la prueba sea segura y repetible.
La seguridad es lo primero, porque un arreglo fotovoltaico produce voltaje siempre que le da la luz y no puede desenergizarse solo abriendo un interruptor. El inversor y cualquier otro equipo conectado se aíslan del arreglo, y el arreglo se cubre, o la prueba se hace con poca luz, según lo exijan el procedimiento del instalador y el permiso del propietario, con herramientas aisladas y equipo de protección adecuado. Los conductores positivo y negativo del circuito en prueba se unen con un dispositivo de cortocircuito adecuado para que todas las partes activas estén al mismo potencial, y las partes conductoras expuestas y el marco se conectan a la referencia de tierra. Un probador de aislamiento con capacidad para el voltaje del sistema se conecta entre los conductores unidos y tierra. Luego el arreglo se moja de manera uniforme con agua, normalmente con una manguera de rocío suave, evitando chorros a alta presión que podrían empujar agua dentro de los sellos y crear un defecto, y se deja que el agua corra sobre módulos, conectores y cajas de conexiones, extendiendo el mojado a los cables y a las ubicaciones de los combinadores donde sea práctico. El voltaje de prueba se elige según la capacidad del sistema y el procedimiento aplicable, y se aplica durante el tiempo requerido mientras la lectura se estabiliza. Se anota la lectura, el circuito se descarga y se pone a tierra, y el dispositivo de cortocircuito se retira en el orden que indica el procedimiento. Se registran el clima, la temperatura ambiente, el método de mojado y el circuito probado, y cualquier lectura que parezca inusual se rastrea probando secciones más pequeñas.
El registro describe qué se probó, cómo se mojó el arreglo y con qué clima, y qué se midió, junto con el instrumento empleado y su estado de calibración. También anota el estado de los conectores, las cajas de conexiones y los tendidos de cable inspeccionados. Cuando una lectura baja se rastreó hasta un componente, se conservan la ubicación, la causa y la acción correctiva junto con la nueva prueba. Estos datos permiten a un lector posterior entender cómo se realizó la prueba en húmedo y repetirla en condiciones comparables, y los resultados quedan junto a las lecturas de aislamiento en seco del mismo arreglo.
Ningún valor aislado decide si un arreglo es aceptable, y esta página no ofrece ninguno. Los criterios publicados para la resistencia de aislamiento en húmedo toman varias formas que se usan en conjunto. La primera es una resistencia mínima que depende del voltaje del sistema y, en muchos métodos, del tamaño del arreglo, de modo que se espera que un arreglo mayor muestre una lectura bruta más baja, y el resultado se juzga frente a una cifra escalada a ese tamaño. La segunda es la comparación entre cadenas o subarreglos semejantes construidos de la misma manera, donde uno que se aparta de los demás señala un defecto localizado. La tercera es la comparación con la lectura en seco, ya que una gran caída entre las condiciones seca y húmeda indica una fuga que depende del agua. La cuarta es la corrección por las condiciones del momento, incluidas la temperatura y lo completo del mojado. El texto que rige y sus tablas se encuentran en ANSI/NETA ATS-2025, donde la prueba en húmedo se describe entre las mediciones opcionales para sistemas fotovoltaicos, junto con la tabla general que se aplica a la resistencia de aislamiento. La especificación del proyecto y los datos del fabricante de módulos y cables pueden fijar requisitos más estrictos. Para los valores reales, consulte su propia copia con licencia de la norma mencionada, que sigue siendo la autoridad para la aceptación.
La prueba en húmedo es principalmente una medición de aceptación, hecha en instalaciones nuevas o modificadas antes de la entrega, para que los defectos de mano de obra y de componentes se encuentren mientras el instalador sigue siendo responsable de ellos. Cuando se repite más adelante, como parte de la investigación de una alarma de falla a tierra o después de daños por tormenta, sirve para aislar qué parte del arreglo tiene la fuga, y el resultado se compara con el registro de aceptación. La escala de la instalación cambia el enfoque. Un arreglo pequeño puede probarse completo, mientras que uno grande se divide en secciones para poder localizar una falla, y el mojado y las medidas de seguridad se planifican en consecuencia. Los arreglos montados en suelo y en techo difieren en acceso, suministro de agua y riesgo de caídas. Los arreglos con módulos de distintos proveedores, o con tendidos largos de cable, requieren atención especial a los conectores y a los gabinetes combinadores. La medición no sustituye a la prueba de aislamiento en seco, a las verificaciones de continuidad y polaridad ni a las pruebas de rendimiento, y se hace además de ellas.
Las clases de equipo y las secciones de norma que exigen esta prueba, y los formularios de UltraDb que la incluyen.
El agua encuentra defectos que una prueba en seco no puede. Entra en láminas posteriores agrietadas, sellos de conectores dañados y empaques fallidos de cajas de conexiones, y completa una vía de fuga a tierra. Mojar el arreglo muestra lo que pasaría con lluvia o rocío, que es cuando realmente aparecen las fallas a tierra y los problemas de corrosión.
Solo con un procedimiento adecuado. El arreglo está energizado siempre que hay luz, así que el circuito se aísla del inversor, los conductores se unen en cortocircuito y el trabajo se hace con el permiso del propietario, herramientas aisladas y equipo de protección. El arreglo puede cubrirse o probarse con poca luz para reducir el riesgo.
Sí. Un arreglo mayor tiene más módulos, más cable y más superficie, y por tanto más vías de fuga en paralelo hacia tierra, y la resistencia bruta baja a medida que crece. Por eso los criterios publicados se escalan al tamaño del arreglo, y los resultados se juzgan frente a la cifra escalada y no frente a un único número fijo.
El arreglo se divide en secciones más pequeñas y se vuelve a probar para ubicar la parte con la fuga. Los componentes sospechosos, como conectores, cajas de conexiones y tendidos de cable, se inspeccionan y se reparan o se reemplazan, y el circuito se seca y se prueba de nuevo. La causa y la corrección se registran con el resultado final.
UltraDb hace referencia a las normas ASTM, ANSI, IEEE, NETA, NFPA, NEMA, FAA, TIA e IEC de forma descriptiva, para identificar los métodos publicados a partir de los cuales se crean sus formularios. UltraDb y Verlecta no están afiliados, respaldados, certificados ni licenciados por NETA, ASTM, ANSI, IEEE, NFPA, NEMA, FAA, TIA, IEC ni Megger. Los nombres de las normas y los números de sección son propiedad de sus respectivas organizaciones. Pruebe siempre según la edición que especifique su contrato. Cuando una norma se vende a través de la tienda en línea de ANSI, Verlecta puede recibir una comisión por una compra hecha mediante nuestro enlace, sin costo adicional para usted. Una comisión nunca decide qué normas citamos ni cómo se construye un formulario.