Diagrama de neutro y CPI: Guía de seguridad del inversor híbrido

Pruebas de cableado y aislamiento del neutro: seguridad eléctrica en modo autónomo

¿Posee un inversor híbrido como el SOFAR ESI con función de respaldo/EPS? ¡Excelente elección para garantizar su independencia energética! Pero, ¿ha considerado la configuración del sistema de puesta a tierra y la monitorización continua del aislamiento en modo de espera?

Estos aspectos técnicos son cruciales para el cumplimiento de la norma NF C 15-100 , la validación por parte de Consuel (el organismo francés de certificación de seguridad eléctrica) y, sobre todo, la seguridad del personal durante el funcionamiento de respaldo. En esta guía completa, explicaremos estos conceptos y cómo configurar correctamente su sistema fotovoltaico con almacenamiento para un funcionamiento seguro y conforme a la normativa.

Una instalación fotovoltaica con modo de respaldo mal configurada en lo que respecta al sistema neutro puede presentar graves riesgos eléctricos y ser rechazada por el Consuel (organismo francés de certificación de seguridad eléctrica). Comprender los sistemas IT, TT y TN-S es fundamental para cualquier instalación híbrida.

Parte 1: Modo autónomo y esquemas de puesta a tierra (SLT)

¿Qué es el modo fuera de la red?

El modo autónomo , también llamado modo de respaldo o EPS (Suministro de Energía de Emergencia), es una función que permite que su inversor híbrido continúe alimentando ciertos circuitos eléctricos incluso durante un corte de energía.

Los inversores híbridos como el SOFAR ESI 3K-S1 al 6K-S1 incorporan esta función de respaldo que garantiza:

• Un cambio casi instantáneo (tiempo de conmutación ~10 ms)
• Una fuente de alimentación monofásica de 230 V~ (L+N+PE) a 50/60 Hz
• Una potencia nominal de hasta 6 kW, según el modelo.
• Suministro de energía continuo mediante paneles solares y/o la batería

Durante un corte de la red eléctrica, su inversor detecta inmediatamente la ausencia de tensión y cambia automáticamente a su salida de respaldo para alimentar sus equipos prioritarios (nevera, iluminación, sistema de alarma, módem de internet...).

Sistemas de puesta a tierra: IT, TT, TN-S

En modo autónomo, su instalación eléctrica ya no está conectada a la red pública, sino que forma una red eléctrica aislada . Por lo tanto, es crucial definir el sistema de puesta a tierra (SP) aplicable a su salida de emergencia. Existen tres sistemas principales:

Configuración predeterminada: Esquema de TI (riesgoso)

Los inversores híbridos como el SOFAR ESI no tienen transformador (ni transformador de aislamiento galvánico). Por lo tanto, en modo de respaldo, la salida de CA opera inicialmente en una red aislada de tierra , lo que corresponde a un esquema IT .

En este sistema:

• Ningún conductor activo (fase o neutro) está conectado directamente a tierra.
• Los conductores permanecen a un potencial flotante con respecto a tierra.
• Un primer fallo de aislamiento no provoca la desconexión automática.
• ⚠️ PELIGRO : Sin una monitorización continua del aislamiento (CPI), este primer fallo pasa desapercibido.

Esta configuración de TI sin CPI no cumple con los requisitos de NF C 15-100 y será rechazada por Consuel.

Configuración recomendada: Sistema TT/TN-S (seguro)

Para garantizar la seguridad y el cumplimiento de la normativa, se recomienda encarecidamente conectar el neutro de la salida de emergencia a tierra. Esta configuración transforma el sistema IT en un sistema TT o TN-S local .

¿Cómo creamos esta conexión neutral con la tierra?

Son posibles dos métodos:

1. Método 1 - Activación mediante el inversor : Los inversores SOFAR ESI incluyen un parámetro de conexión a tierra del punto neutro (NPG) en el menú avanzado. Al activar esta función, el inversor crea automáticamente una conexión interna entre el neutro y el punto de alimentación (PE) en modo EPS.
2. Método 2 - Contactor externo : Instalación de un dispositivo de conexión de neutro en el panel eléctrico que conecta automáticamente el neutro al PE al cambiar al modo autónomo.

Ventajas del sistema TT/TN-S en modo de respaldo:

• ✅ Protección contra contactos indirectos garantizada por dispositivos de corriente residual (RCD).
• ✅ Cumple con los requisitos de la norma NF C 15-100
• ✅ Validación garantizada por Consuel
• ✅ No se requiere CPI externo en la parte del aire acondicionado
• ✅ Funciona de forma idéntica a la red pública (familiar para los usuarios)

Según la normativa francesa, si la instalación normalmente forma parte de un sistema TT conectado a la red pública, el cambio a modo autónomo debe garantizar una SLT constante y segura. Por lo tanto, la conexión a tierra del neutro del lado de CA es esencial para los inversores sin transformador.

Parte 2: Monitoreo continuo del aislamiento (CPI)

¿Qué es un IPC y cuál es su propósito?

El sistema de monitoreo de aislamiento permanente (CPI) es un dispositivo de monitoreo eléctrico que mide continuamente la resistencia de aislamiento entre conductores activos (fase y neutro) y tierra en una red eléctrica.

Su función principal es detectar el primer fallo de aislamiento en un esquema de red informática, antes de que se produzca un segundo fallo y cree un peligro para las personas.

Cómo funciona el IPC:

• Medición continua del aislamiento del conductor con respecto a tierra
• Se activa una alarma sonora y/o visual si el aislamiento cae por debajo del umbral reglamentario.
• Señalización inmediata para permitir una intervención rápida
• No se produce un apagado automático ante la primera avería (continuidad del servicio).

Dispositivos integrados en inversores SOFAR ESI

Los inversores híbridos SOFAR ESI integran internamente ciertas funciones de monitorización que cumplen con las normas IEC 62109:

• RCMU (Unidad de Monitoreo de Corriente Residual): Detección de corrientes de fuga y fallas a tierra
• Detección de fallos en el aislamiento fotovoltaico : Monitorización de la resistencia de aislamiento entre el conjunto fotovoltaico y tierra.
• Alarma IsoFault: baja impedancia de aislamiento en caso de fallo en el lado de CC.

⚠️ IMPORTANTE : Estos dispositivos internos monitorizan principalmente el lado continuo (FV/Batería) . No sustituyen a un CPI dedicado en el lado de CA si la salida de respaldo opera en una configuración de TI.

El IPC es obligatorio en los planes de TI.

La norma NF C 15-100 (secciones 411.6 y 537) requiere un monitoreo permanente del aislamiento de acuerdo con la norma NF EN 61557-8 para cualquier instalación que opere en un sistema de TI.

El IPC no es obligatorio en el esquema TT/TN-S

Si sigue las recomendaciones y conecta el cable neutro de la salida de emergencia a tierra (mediante la función de puesta a tierra del punto neutro o un contactor externo), entonces:

• ✅ El sistema neutro pasa a ser TT/TN-S (con referencia a tierra)
• ✅ La protección contra contactos indirectos está garantizada por dispositivos de corriente residual (RCD).
• ✅ El IPC externo ya no es obligatorio para la sección de aire acondicionado.
• ✅ La instalación cumple con los requisitos de la norma NF C 15-100

Se requiere protección diferencial:

En un sistema TT/TN-S, cada circuito alimentado por la salida de emergencia debe estar protegido por un dispositivo de corriente residual (RCD) :

• Tipo B 30 mA (o tipo A si es tipo B aguas arriba) para circuitos generales
• Sensibilidad ≤ 30 mA para protección personal
• Se recomienda el DDR de tipo B como dispositivo principal para la detección de componentes CC residuales.

Parte 3: Riesgos y cumplimiento normativo

Riesgos de una configuración de TI sin CPI

Dejar la salida de emergencia en una configuración IT (neutro flotante) sin una alarma contra incendios externa expone el sistema a graves riesgos.

• Primer fallo invisible : Un fallo de aislamiento en un circuito de respaldo (cable dañado, dispositivo defectuoso) no provoca ninguna interrupción ni activa ninguna alarma.
• Desplazamiento del punto neutro : El potencial flotante se eleva a un potencial peligroso con respecto a la tierra.
• Riesgo de descarga eléctrica : Cualquier contacto con una masa metálica o con la tierra puede provocar una descarga eléctrica.
• Segundo fallo = peligro mortal : Si se produce un segundo fallo en otra fase, se producirá un cortocircuito directo.
• Incumplimiento de Consuel : La instalación será rechazada durante la inspección debido a una protección personal inadecuada.

Requisitos de Consuel para instalaciones con baterías

El formulario de certificación Consuel para instalaciones fotovoltaicas con baterías indica claramente:

"Si no existe aislamiento galvánico (inversor sin transformador), se debe implementar un sistema TT conectando a tierra el neutro en el lado de CA."

Este requisito tiene como objetivo:

• Garantizar el correcto funcionamiento de los dispositivos diferenciales en modo de emergencia
• Evite operar en un sistema informático no supervisado (sin CPI).
• Garantizar la coherencia de SLT entre el modo de red y el modo independiente
• Proteger a los usuarios contra los riesgos de electrocución

🔗 Guía de la legislación francesa

Soluciones compatibles: dos posibles enfoques

Para garantizar la conformidad de su instalación con un inversor híbrido en modo autónomo, existen dos enfoques validados por las normas y Consuel:

Nuestra recomendación de Wattuneed:

Para el 95% de las instalaciones residenciales y comerciales en Francia y Bélgica, la Solución 1 (neutro conectado a tierra) es la más adecuada. Combina simplicidad, cumplimiento normativo y costes controlados, garantizando al mismo tiempo un nivel óptimo de seguridad.

Parte 4: Guía de configuración paso a paso

Paso 1: Comprobar la configuración actual

Antes de realizar cualquier cambio, compruebe la configuración actual de su inversor SOFAR ESI:

1. Acceda al menú avanzado del inversor (pantalla LCD o aplicación SofarSolar).
2. Navegue a Configuración del sistema > Configuración avanzada
3. Localice el parámetro de puesta a tierra del punto neutro (NPG).
4. Comprueba su estado: Activado o Desactivado

Paso 2: Activación de la conexión neutro-tierra

Método recomendado: activación de NPG en el inversor:

1. En el menú de Configuración avanzada , seleccione Conexión a tierra del punto neutro
2. Configure el parámetro como Habilitado .
3. Confirma el cambio
4. Espere el mensaje de confirmación de éxito .
5. Reinicie el inversor para aplicar los cambios.

⚠️ ADVERTENCIA : Esta operación debe ser realizada por un electricista cualificado . Modificar el cableado neutro afecta a la seguridad eléctrica de la instalación.

Paso 3: Comprobar el enlace equipotencial

Asegúrese de que los conductores de puesta a tierra de la salida de emergencia y de la red principal estén conectados entre sí en la barra de tierra del panel eléctrico. Esta conexión es esencial para garantizar una referencia de tierra común en modo aislado de la red.

Paso 4: Instalación de dispositivos de corriente residual

Instale o verifique la presencia de dispositivos de corriente residual adecuados en los circuitos alimentados por la salida de respaldo:

• En la parte superior del panel de iluminación de emergencia : RCD tipo B de 30 mA (protección general)
• Por circuito : Interruptor diferencial tipo A de 30 mA (si hay un interruptor diferencial tipo B aguas arriba).
• Verifique el correcto funcionamiento mediante el botón de prueba.

Paso 5: Pruebas funcionales y validación

Una vez completada la configuración, realice las siguientes pruebas:

1. Prueba de conmutación por error del EPS : Simular una interrupción de la red (disparo del interruptor principal).
2. Verificación automática de conmutación por error : La salida de copia de seguridad debe activarse en menos de 10 ms.
3. Prueba de los interruptores diferenciales : Pulse el botón de prueba en cada dispositivo de corriente residual.
4. Medición de tensión neutro-tierra : Debe ser cercana a 0V en modo de espera (neutro conectado).
5. Comprobación de alarma IsoFault : No se muestra ninguna alarma de fallo de aislamiento

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Qué es un esquema de TI y por qué es arriesgado en modo de respaldo?

Un sistema de aislamiento de TI utiliza un sistema de puesta a tierra neutro donde ningún conductor activo está conectado a tierra (neutro flotante). En caso de emergencia, esta configuración es riesgosa, ya que una primera falla de aislamiento no activa ninguna protección y pasa desapercibida sin un panel de control de alarma contra incendios (FACP). Una segunda falla puede entonces generar un peligro mortal.

¿Mi inversor SOFAR ESI está equipado con un CPI?

Los inversores SOFAR ESI incorporan una RCMU (Unidad de Monitorización de Corriente Residual) para detectar fallos de aislamiento en el lado de CC (FV/Batería), pero no un CPI completo conforme a la norma NF EN 61557-8 para el lado de CA. Si se deja el neutro sin conectar (sistema IT), es obligatorio un CPI externo.

¿Cómo activo la función de conexión a tierra del punto neutro en mi inversor?

Acceda al menú de Configuración avanzada a través de la pantalla LCD o la aplicación SofarSolar, localice la opción "Conexión a tierra del punto neutro (NPG)" y actívela. Esta operación debe ser realizada por un electricista cualificado.

¿Qué tipo de memoria DDR debo instalar para la salida de copia de seguridad?

Instale un interruptor diferencial (RCD) de 30 mA tipo B al inicio del cuadro de distribución de emergencia. El tipo B detecta fallos en la componente de CC, lo cual es esencial para los inversores fotovoltaicos. Posteriormente, puede instalar interruptores diferenciales (RCD) de 30 mA tipo A por circuito si hay un interruptor diferencial (RCD) tipo B aguas arriba.

¿Rechazará Consuel mi instalación si el cable neutro no está conectado?

Sí, para inversores sin transformador (sin aislamiento galvánico) como el SOFAR ESI, el Consuel (organismo francés de certificación de seguridad eléctrica) exige la conexión a tierra del neutro en modo de respaldo o la presencia de un CPI externo conforme (presumiblemente un tipo específico de dispositivo de protección). Sin una de estas dos soluciones, la instalación se considerará no conforme con la norma NF C 15-100.

¿Puedo instalar yo mismo un CPI externo?

No, la instalación de una interfaz de protección controlada (CPI) y la modificación del sistema de cableado neutro son operaciones reservadas a electricistas cualificados . Una configuración incorrecta puede generar graves riesgos eléctricos e invalidar su seguro de hogar.

Conclusión: La seguridad y el cumplimiento son lo primero.

La configuración del sistema neutro y el control del aislamiento en modo autónomo no es un detalle técnico secundario: es un elemento de seguridad fundamental que condiciona la conformidad de su instalación fotovoltaica con el almacenamiento.

Puntos clave a recordar:

• ✅ Los inversores híbridos sin transformador funcionan por defecto en una configuración IT (neutro flotante).
• ✅ Esta configuración de TI sin CPI es peligrosa e incumple la normativa.
• ✅ La solución recomendada es conectar el neutro a tierra (TT/TN-S) mediante la función NPG.
• ✅ Los dispositivos de corriente residual (RCD) de tipo B de 30 mA deben proteger todos los circuitos de respaldo.
• ✅ Si administra un sistema informático, es obligatorio contar con un certificado de integridad de procesos (CPI) externo que cumpla con la normativa.
• ✅ Contrate a un electricista cualificado para cualquier modificación.

El equipo de Wattuneed está a su disposición para ayudarle con la configuración y el cumplimiento de su instalación. No dude en consultar nuestras guías técnicas o contactar con nuestro equipo de soporte si tiene alguna pregunta.

Acerca de Wattuneed SPRL
Wattuneed, líder belga en soluciones fotovoltaicas y de almacenamiento de energía, lleva más de 10 años apoyando a particulares y profesionales en su transición energética. Ofrecemos experiencia técnica, un servicio de atención al cliente eficaz y una gama completa de inversores Sofar Solar, baterías BTS, paneles solares y accesorios para el autoconsumo y la independencia energética en Bélgica y Francia.