Las instalaciones fotovoltaicas se consideran seguras, y lo son. Sin embargo, a menudo se subestima el peligro que representan los arcos eléctricos que se producen en los módulos solares, y que pueden provocar incendios difíciles de localizar y extinguir. Aquí es exactamente donde entra en juego la tecnología AFCI, que detecta los arcos eléctricos a tiempo y ayuda así a reducir los posibles riesgos de incendio. Descubre cómo tu instalación fotovoltaica reconoce y previene los arcos eléctricos no deseados en esta entrada del blog.
La seguridad de las instalaciones fotovoltaicas no depende solo de estrictas normativas que minimizan riesgos eléctricos como cortocircuitos o descargas, sino también por dispositivos de protección que evitan daños causados por rayos o sobretensiones y garantizan una desconexión segura en situaciones de emergencia.
Como consecuencia, el riesgo de incendio de las instalaciones fotovoltaicas es muy bajo: En Alemania –uno de los mayores mercados fotovoltaicos de Europa, con más de dos millones de sistemas– se han producido 350 incendios relacionados con instalaciones fotovoltaicas en los últimos 20 años. Sin embargo, solo en 120 casos resultaron ser la causa real del incendio.
* Estadísticamente, esto significa que el 99,994 % de las instalaciones fotovoltaicas no provocan incendios. En otras palabras, un 0,006 % de los sistemas «corren riesgo de incendio» según las estadísticas, es decir, uno de cada 17 000 sistemas.
| *Fraunhofer ISE, «Current facts on photovoltaics in Germany», Fraunhofer ISE, Departamento de Módulos Fotovoltaicos y Plantas, Friburgo, actualizado a 18 de agosto de 2025 |
Riesgo de incendio debido a montajes realizados incorrectamente
Las causas más comunes de incendio en las instalaciones fotovoltaicas incluyen la fatiga de materiales y la corrosión, pero sobre todo los montajes deficientes. Son especialmente peligrosos los arcos provocados por contactos sueltos, enchufes mal crimpados (es decir, prensados mecánicamente), cables dañados o conexiones de enchufe incompatibles. Si, por ejemplo, se instalan en un sistema conexiones MC4 de distintos fabricantes, no solo difieren en cuanto a materiales, sino también en cuanto a envejecimiento y dilatación térmica, lo que puede provocar un aumento de la temperatura de hasta el 97 % en los puntos de contacto.
El resultado son arcos que pueden alcanzar temperaturas de más de 1000 °C, suficientes para inflamar el material circundante y causar daños que a veces no cubre el seguro. Por ello, la organización internacional independiente de normalización (IEC) establece que se deben usar conectores del mismo fabricante.
Proceso de formación de arco en un conductor:
1. Reducción de la sección transversal del conductor
2. Mayor resistencia de contacto → Mayor generación de calor en el punto de contacto
3. Una temperatura más alta acelera el proceso de deterioro → Reducción adicional de la sección transversal y aumento de la resistencia de contacto (bucle de los pasos 2 y 3)
4. La continuidad del conductor se interrumpe en un punto determinado
Optimizador de CC: ¿Demasiado de algo bueno?
Los optimizadores de CC suelen utilizarse en las instalaciones fotovoltaicas para optimizar la potencia a nivel de módulo. En cuanto a la protección contra incendios, ofrecen la (supuesta) ventaja de que pueden apagar los módulos solares en situaciones de emergencia. Sin embargo, conviene recordar que las instalaciones fotovoltaicas funcionan con corriente continua y no pueden apagarse sin más, ya que generan electricidad mientras reciban luz. Si los modelos modernos cumplen los requisitos de apagado rápido (Rapid Shutdown), los optimizadores son capaces de reducir la tensión de los módulos hasta un nivel seguro en caso de incendio (p. ej. por debajo de 30 V o incluso 1 V por módulo). Esto permite que los equipos de bomberos trabajen con mayor seguridad y reduce el riesgo de descarga eléctrica; no obstante, los módulos no se desconectan completamente del circuito.
Lamentablemente, el uso de electrónica conductora en cada módulo individual va acompañado de un elevado número de conexiones de CC en la instalación fotovoltaica. Un sistema con optimizadores de potencia requiere hasta tres veces más conexiones en los módulos en comparación con uno sin ellos. Esto, a su vez, aumenta la probabilidad de que se produzcan arcos eléctricos e incendios. Además, los optimizadores de potencia de CC –como la mayoría de los componentes fotovoltaicos– están diseñados para una temperatura ambiente de 60 ºC. En un incendio real, es muy probable que los optimizadores de CC se derritan o se quemen rápidamente, en lugar de desconectar de manera segura la potencia de los módulos.
No escatimes en lo que importa
¿Has usado enchufes incompatibles o simplemente empleado alicates en lugar de una herramienta especial? Las instalaciones fotovoltaicas pueden resultar caras, por lo que a veces resulta tentador recurrir a amigos o conocidos aficionados para ahorrar dinero en la instalación. Sin embargo, no conviene escatimar en este aspecto, ya que solo los profesionales pueden garantizar que el sistema se ha conectado siguiendo todas las normas de seguridad.
Confiar en personal cualificado es justamente lo que marca la diferencia, ya que las instalaciones fotovoltaicas no representan un mayor riesgo de incendio en sí mismas que otros sistemas eléctricos. No obstante, deben respetarse las normas pertinentes de seguridad eléctrica, tanto en lo que respecta a los componentes como al propio proceso de instalación. A largo plazo, apostar por la calidad y la profesionalidad siempre merece la pena.
¿Qué hay que tener en cuenta durante la instalación?
- Calidad de los componentes (enchufes, cables, módulos e inversores de alta calidad, etc.)
- Ejecución concienzuda (crimpado correcto, tendido seguro de los cables, etc.)
- Cumplimiento de las medidas estructurales prescritas (normas de protección contra incendios, puesta a tierra, etc.)
- Simplicidad del sistema y número mínimo de enchufes de CC
- Comprobación periódica y, si es necesario, mantenimiento de la instalación fotovoltaica
Arc Fault Circuit Interrupter (AFCI): ¿Cómo funciona la detección de arcos en la instalación fotovoltaica?
Los sistemas AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter) detectan los peligrosos arcos en serie analizando continuamente las señales eléctricas del circuito de CC. Esta tecnología comprueba la señal de corriente en busca de patrones típicos que indiquen la presencia de un arco. Esto incluye, por ejemplo, cambios en el espectro de frecuencia de la corriente, picos de corriente en forma de impulsos, flujos de corriente incluso cuando se interrumpe la tensión, ruidos irregulares y fallos repetidos en un corto periodo de tiempo.
De este modo, un AFCI monitoriza permanentemente las curvas de corriente y tensión en el circuito de CC de la instalación fotovoltaica y capta las señales tanto de baja como de alta frecuencia. Con la ayuda de procesamiento digital de señales y un algoritmo inteligente y capaz de aprender, las señales registradas se analizan y evalúan. El objetivo es identificar con fiabilidad los arcos eléctricos reales y evitar al mismo tiempo las falsas alarmas. Tan pronto como el sistema detecta un patrón que puede atribuirse claramente a un arco peligroso, el circuito afectado se desconecta en cuestión de milisegundos. Así, se detiene el suministro de energía al arco y se previenen los incendios antes de que se produzcan.
Susceptibilidad a las interferencias por el ruido ambiente
Los sistemas AFCI son muy sensibles a los factores de interferencia externos, y es también en este aspecto donde radica su mayor desafío: las interferencias electromagnéticas (EMI) provocadas por dispositivos cercanos, operaciones de conmutación o influencias atmosféricas (p. ej. descargas eléctricas) pueden generar patrones de señal similares a los de los arcos. Si el AFCI asigna incorrectamente estas señales, pueden producirse falsos disparos, con el resultado de que la instalación fotovoltaica se desconecte innecesariamente y se generen pérdidas de rendimiento. La tecnología sofisticada del Fronius Arc Guard pone remedio a esta situación.
Fronius Arc Guard: Seguridad incluida
Especialmente desarrollado para instalaciones fotovoltaicas, el sistema de detección de arcos Fronius Arc Guard ya está integrado directamente en los inversores Fronius, tanto a nivel de software como de hardware. Este se activa de forma rápida y sencilla a través de la interfaz de usuario del inversor. Gracias a esto, la instalación fotovoltaica no requiere elementos adicionales como cajas de conmutación o más puntos de conexión, lo que también ahorra trabajo durante el montaje.
Los amplios conocimientos de la empresa y sus muchos años de experiencia en el campo de la soldadura por arco se han aprovechado para el desarrollo del dispositivo inteligente de protección contra arcos eléctricos no deseados de Fronius. El resultado es una tecnología eficiente basada en la detección espectral de arcos por FFT: un método matemático (Transformada Rápida de Fourier; Fast Fourier Transform) que permite descomponer una señal temporal (p. ej. corriente o tensión) en sus componentes de frecuencia y, de este modo, analizar la curva de corriente y las posibles interferencias, como se describió anteriormente. Gracias a técnicas innovadoras de reconocimiento de patrones y a un algoritmo entrenado para detectar arcos, el Fronius Arc Guard se optimiza continuamente y aumenta su precisión de detección de forma constante.
Más vale prevenir. Fronius Arc Guard actúa preventivamente detectando y eliminando los arcos eléctricos antes de que puedan provocar un incendio. Cuando se identifica un llamado evento de arco, las etapas de potencia del inversor interrumpen la transmisión de corriente y dejan de inyectar energía en la red, lo que detiene el flujo de corriente y extingue el arco. Mientras que en Estados Unidos existen desde 2018 normas específicas para sistemas AFCI en instalaciones fotovoltaicas, actualmente no hay requisitos normativos a nivel de la Unión Europea. Fronius Arc Guard cumple las normas internacionales de seguridad para la detección de arcos eléctricos, como UL 1699B e IEC 63027, por lo que está preparado para el futuro en los mercados globales.
¿Sabías esto?
El potente inversor Fronius Verto para empresas comerciales e industriales, grandes viviendas y bloques de apartamentos está equipado de serie con un sistema de detección automática de arcos eléctricos (AFCI). De este modo, los posibles arcos se identifican y eliminan rápidamente, para una mayor seguridad y eficiencia.
Conclusión:
Las instalaciones fotovoltaicas no suponen en sí mismas un riesgo de incendio, pero los arcos eléctricos, por ejemplo debidos a conexiones dañadas o a un montaje incorrecto, pueden ser peligrosos. La integración de la tecnología AFCI, como el Fronius Arc Guard, ofrece una solución específica: identifica patrones críticos en el flujo de corriente e interrumpe el circuito antes de que pueda producirse un incendio. Los sistemas AFCI no son un signo de inseguridad, sino una protección adicional inteligente que refuerza aún más el ya elevado nivel de seguridad de las instalaciones fotovoltaicas.
Puedes encontrar más información sobre prevención de incendios y detección de arcos eléctricos en instalaciones fotovoltaicas en nuestro documento técnico y en el webinar de Fronius Business Academy.
Documento técnico de Fronius: Detección e interrupción de arcos en instalaciones fotovoltaicas
