WO2017207826A1 - Pieza de aislamiento galvánico y conexión eléctrica para instalaciones fotovoltaicas e instalación fotovoltaica que comprende dicha pieza - Google Patents

Pieza de aislamiento galvánico y conexión eléctrica para instalaciones fotovoltaicas e instalación fotovoltaica que comprende dicha pieza Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a galvanic isolation piece, and electrical connection for photovoltaic installations, which allows galvanic isolation, and electrical continuity, between different metals present in a photovoltaic installation.
  • the currently known photovoltaic installations comprise a support structure in the form of a metal profile, on which photovoltaic modules, also metallic, are fixed.
  • a common problem of these currently known photovoltaic installations is that the contact between the different metallic components causes corrosion in their joints, with the consequent degradation of the same, shortening the useful life of the photovoltaic installations.
  • This shortening of the useful life of these facilities has an important impact on the cost of the same, as well as on the performance of the plant referred to the calculated life, since this can be shortened and as a consequence reduce the amount of energy produced during the Mentioned useful life.
  • another objective of the present invention is to provide a galvanic isolation piece that can be easily mounted in existing photovoltaic installations, so that they can be adapted to current regulations and comply with it, in a very simple and economical
  • the galvanic isolation part for photovoltaic installations according to the present invention can be placed between two metal parts of a photovoltaic installation, and is characterized in that it is formed from a main body of an electrically non-conductive material, comprising at least one electrical connector that crosses said main body.
  • said electrically non-conductive material is polymeric, and any conventional polymer suitable for this purpose can be chosen.
  • said main body is U-shaped, although it could adapt other shapes, in a plan view, allowing the passage of a fixing element through the arms of said U.
  • said at least one electrical connector is housed in a hole through said main body and, for example, said electrical connector may be a metal pin.
  • said galvanic isolation piece can also comprise a coupling element, for example, a nut.
  • the galvanic isolation piece may comprise an additional body attached to said main body, a single body constituting a groove between them, where a metal part of a photovoltaic installation can be accommodated.
  • said coupling element is advantageously arranged in said additional body.
  • the present invention also relates to a photovoltaic installation comprising a galvanic isolation piece as defined above, mounted between a support structure and a frame of a photovoltaic module.
  • said support structure and said frame of a photovoltaic module are fixed to each other by at least one fixing screw with the interposition of said galvanic isolation piece.
  • Figure 1 is a plan view of a galvanic isolation part in accordance with a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a sectional view of the galvanic isolation part according to said first embodiment of the present invention mounted in a photovoltaic installation, specifically between the support structure and the frame of a photovoltaic module;
  • Figure 3 is a plan view of a galvanic isolation part in accordance with a second embodiment of the present invention;
  • Figure 4 is a sectional view of the galvanic isolation part according to said second embodiment of the present invention mounted in a photovoltaic installation, specifically between the support structure and the frame of a photovoltaic module.
  • FIG. 1 and 2 a first embodiment of the galvanic isolation piece is shown, generally indicated by reference number 1, in accordance with a first embodiment of the present invention.
  • This galvanic isolation piece 1 is formed from a main body
  • Said metal parts are preferably a support structure 3 and a frame 2 for a photovoltaic module.
  • said galvanic isolation part 1 comprises at least one electrical connector
  • said electrical connector 1 1 can be a metal pin housed in a through hole 13 of said main body 10.
  • the function of the electrical connector 11 is to electrically connect the two metal parts 2, 3 for reasons of electrical safety, as required by current regulations.
  • the number of electrical connectors 11 can be any suitable number.
  • the piece of Galvanic isolation 1 comprises two electrical connectors 1 1.
  • the main body 10 has a U-shaped plan view.
  • a fixing screw 4 is placed between the arms of the U to fix said metal parts 2, 3 to each other, as can be seen in Figure 2.
  • the fixing arms The U comprises tabs 16 in its internal part, as can be seen in Figure 1.
  • Figures 3 and 4 a second embodiment of the galvanic isolation piece 1 according to the present invention is shown.
  • the same reference numbers are used to identify elements equivalent to the first embodiment.
  • only the differences with respect to said first embodiment will be explained.
  • the galvanic isolation part 1 comprises an additional body 12 attached to said main body 10, defining a groove 15 in which a metal part 2 of the photovoltaic system can be accommodated. Furthermore, in this embodiment, the galvanic isolation part 1 comprises a coupling element 14, for example a nut, which is preferably inserted in said additional body 12, as can be seen in Figures 3 and 4. Also in this case , the fixing between the metal parts 2, 3 is carried out by means of a fixing screw 4.
  • the geometry of the part 1 according to the present invention allows it to be used both in new construction facilities and in already built installations, which must be given electrical continuity to adapt to the current regulations, much more restrictive than the regulations previous.

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Abstract

La pieza (1) de aislamiento galvánico y conexión eléctrica para instalaciones fotovoltaicas puede colocarse entre dos partes metálicas (2, 3) de una instalación fotovoltaica, y se caracteriza por que está formada a partir de un cuerpo principal (10) de un material eléctricamente no conductor, que comprende al menos un conector eléctrico (11) que atraviesa dicho cuerpo principal (10). Permite separar las partes metálicas de una instalación fotovoltaica para evitar su corrosión y, al mismo tiempo, dicho conector eléctrico permite conectar eléctricamente dichas partes metálicas para cumplir con la normativa de seguridad actualmente vigente.

Description

PIEZA DE AISLAMIENTO GALVÁNICO Y CONEXIÓN ELÉCTRICA PARA INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS E INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA QUE
COMPRENDE DICHA PIEZA
DESCRIPCIÓN
La presente invención se refiere a una pieza de aislamiento galvánico, y conexión eléctrica para instalaciones fotovoltaicas, que permite el aislamiento galvánico, y la continuidad eléctrica, entre distintos metales presentes en una instalación fotovoltaica.
Antecedentes de la invención
Las instalaciones fotovoltaicas conocidas actualmente comprenden una estructura de soporte en forma de perfil metálico, sobre la que se fijan unos módulos fotovoltaicos, también metálicos.
Un problema habitual de estas instalaciones fotovoltaicas conocidas actualmente es que el contacto entre los diferentes componentes metálicos provoca corrosiones en sus uniones, con el consiguiente degradado de las mismas, acortando la vida útil de las instalaciones fotovoltaicas. Este acortamiento de la vida útil de estas instalaciones tiene una repercusión importante en el coste de la misma, así como en el rendimiento de la planta referido a la vida calculada, ya que esta puede acortarse y como consecuencia reducir la cantidad de energía producida durante la mencionada vida útil.
Por otro lado, la normativa recientemente modificada para instalaciones fotovoltaicas, en particular las normas lEC 61215 e lEC 61730, requiere que todas las partes metálicas de la instalación fotovoltaica estén conectadas eléctricamente por motivos de seguridad eléctrica. Por lo tanto, esta conexión eléctrica obligatoria entre las partes metálicas dificulta evitar los problemas de corrosión citados anteriormente.
Por lo tanto, es evidente la necesidad de una pieza de aislamiento galvánico que permita solucionar los problemas de corrosión citados y, al mismo tiempo, permita la conexión eléctrica de las partes metálicas.
Además, otro objetivo de la presente invención, es proporcionar una pieza de aislamiento galvánico que se puede montar fácilmente en las instalaciones fotovoltaicas ya existentes, de manera que las mismas se puedan adaptar a la normativa actual y cumplir con la misma, de una manera muy sencilla y económica.
Descripción de la invención
Con la pieza de aislamiento de la invención se consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán a continuación. La pieza de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con la presente invención puede colocarse entre dos partes metálicas de una instalación fotovoltaica, y se caracteriza por que está formada a partir de un cuerpo principal de un material eléctricamente no conductor, que comprende al menos un conector eléctrico que atraviesa dicho cuerpo principal.
Gracias a esta característica, es posible separar las partes metálicas de una instalación fotovoltaica para evitar su corrosión y, al mismo tiempo, dicho conector eléctrico permite conectar eléctricamente dichas partes metálicas para cumplir con la normativa de seguridad actualmente vigente.
Ventajosamente, dicho material eléctricamente no conductor es polimérico, pudiéndose elegir entre cualquier polímero convencional adecuado para esta finalidad.
De acuerdo con una realización preferida, dicho cuerpo principal tiene forma de U, aunque podría adaptar otras formas, en una vista en planta, permitiendo el paso de un elemento de fijación a través de los brazos de dicha U.
Preferentemente, dicho al menos un conector eléctrico está alojado en un orificio pasante de dicho cuerpo principal y, por ejemplo, dicho conector eléctrico puede ser un pasador de metal.
Si se desea, dicha pieza de aislamiento galvánico también puede comprender un elemento de acoplamiento, por ejemplo, una tuerca.
De acuerdo con una posible realización, la pieza de aislamiento galvánico puede comprender un cuerpo adicional unido a dicho cuerpo principal, contituyendo un cuerpo único definiendo entre los mismos una ranura, donde se puede alojar una parte metálica de una instalación fotovoltaica. En este caso, dicho elemento de acoplamiento está dispuesto ventajosamente en dicho cuerpo adicional.
La presente invención también se refiere a una instalación fotovoltaica que comprende una pieza de aislamiento galvánico tal como se ha definido anteriormente, montada entre una estructura de soporte y un marco de un módulo fotovoltaico.
Por ejemplo, dicha estructura de soporte y dicho marco de un módulo fotovoltaico están fijados entre sí mediante al menos un tornillo de fijación con la interposición de dicha pieza de aislamiento galvánico.
Breve descripción de los dibujos
Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto, se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.
La figura 1 es una vista en planta de una pieza de aislamiento galvánico de acuerdo con una primera realización de la presente invención;
La figura 2 es una vista en sección de la pieza de aislamiento galvánico de acuerdo con dicha primera realización de la presente invención montada en una instalación fotovoltaica, en concreto entre la estructura de soporte y el marco de un módulo fotovoltaico; La figura 3 es una vista en planta de una pieza de aislamiento galvánico de acuerdo con una segunda realización de la presente invención; y
La figura 4 es una vista en sección de la pieza de aislamiento galvánico de acuerdo con dicha segunda realización de la presente invención montada en una instalación fotovoltaica, en concreto entre la estructura de soporte y el marco de un módulo fotovoltaico.
Descripción de una realización preferida
En las figuras 1 y 2 se muestra una primera realización de la pieza de aislamiento galvánico, indicada en general mediante el número de referencia 1 , de acuerdo con una primera realización de la presente invención.
Esta pieza de aislamiento galvánico 1 está formada a partir de un cuerpo principal
10 de un material eléctricamente no conductor, por ejemplo, de material polimérico, que permite la separación efectiva de dos partes metálicas de una instalación fotovoltaica, evitando la corrosión entre las dos partes por el contacto metálico directo entre las mismas. Dichas partes metálicas son preferentemente una estructura de soporte 3 y un marco 2 para un módulo fotovoltaico.
Para satisfacer los requisitos de la normativa de instalaciones fotovoltaicas actual, dicha pieza de aislamiento galvánico 1 comprende al menos un conector eléctrico
1 1 que atraviesa dicho cuerpo principal 10. En particular, dicho conector eléctrico 1 1 puede ser un pasador de metal alojado en un orificio pasante 13 de dicho cuerpo principal 10.
La función del conector eléctrico 11 es conectar eléctricamente las dos partes metálicas 2, 3 por motivos de seguridad eléctrica, tal como se requiere en la normativa vigente.
Debe indicarse que el número de conectores eléctricos 11 puede ser cualquier número adecuado. Por ejemplo, en la realización representada, la pieza de aislamiento galvánico 1 comprende dos conectores eléctricos 1 1.
Como se puede apreciar en la figura 1 , el cuerpo principal 10 tiene una forma en U vista en planta. De esta manera, entre los brazos de la U se coloca un tornillo de fijación 4 para fijar dichas partes metálicas 2, 3 entre sí, como se puede apreciar en la figura 2. Para facilitar la colocación del tornillo de fijación 4, los brazos de la U comprenden unas lengüetas 16 en su parte interna, tal como se puede apreciar en la figura 1. En las figuras 3 y 4 se muestra una segunda realización de la pieza de aislamiento galvánico 1 de acuerdo con la presente invención. Por motivos de claridad y de simplicidad, en esta segunda realización se utilizan los mismos números de referencia para identificar elementos equivalentes a la primera realización. Además, solamente se explicarán las diferencias respecto a dicha primera realización.
En esta segunda realización, la pieza de aislamiento galvánico 1 comprende un cuerpo adicional 12 unido a dicho cuerpo principal 10, definiendo una ranura 15 en la que se puede alojar una parte metálica 2 de la instalación fotovoltaica. Además, en esta realización, la pieza de aislamiento galvánico 1 comprende un elemento de acoplamiento 14, por ejemplo una tuerca, que está preferentemente insertada en dicho cuerpo adicional 12, tal como se puede apreciar en las figuras 3 y 4. También en este caso, la fijación entre las partes metálicas 2, 3 se realiza mediante un tornillo de fijación 4.
La geometría de la pieza 1 de acuerdo con la presente invención permite ser utilizada tanto en instalaciones de nueva construcción como en instalaciones ya construidas, a las cuales se les tenga que dar continuidad eléctrica para adaptarse a la normativa actual, bastante más restrictivas que la normativa anterior.
Para su utilización en plantas ya construidas, solamente es necesario aflojar el tornillo de fijación 14, insertar lateralmente la pieza 1 , y volver a apretar el tornillo 14. Con ello ya quedan unidos eléctricamente los módulos 2 y la estructura 3, sin necesidad de desmontar la instalación, con la consiguiente pérdida de producción de la misma.
Por lo tanto, se trata de una solución útil y viable, tanto para el propietario de la planta como para la entidad financiera que aporta los medios económicos para su construcción, ya que les permite unos retornos más fiables a largo plazo, al no tener que efectuar reparaciones posteriores para traspasar la planta a terceros, lo cual es algo muy habitual. A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que la pieza de aislamiento galvánico descrita es susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser sustituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Pieza (1) de aislamiento galvánico y conexión eléctrica para instalaciones fotovoltaicas, que puede colocarse entre dos partes metálicas (2, 3) de una instalación fotovoltaica, caracterizada por que está formada a partir de un cuerpo principal (10) de un material eléctricamente no conductor, que comprende al menos un conector eléctrico (11) que atraviesa dicho cuerpo principal (10).
2. Pieza (1) de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con la reivindicación 1 , en la que dicho material eléctricamente no conductor es polímero.
3. Pieza (1) de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con la reivindicación 1 , en la que dicho cuerpo principal (10) tiene forma de U.
4. Pieza (1) de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con la reivindicación 1 , en la que dicho al menos un conector eléctrico (1 1) está alojado en un orificio (13) pasante de dicho cuerpo principal (10).
5. Pieza (1) de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con la reivindicación 1 , en la que dicho conector eléctrico (1 1) es un pasador de metal.
6. Pieza (1) de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con la reivindicación 1 , que también comprende un elemento de acoplamiento (14).
7. Pieza (1) de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con la reivindicación 6, en la que dicho elemento de acoplamiento (14) es una tuerca.
8. Pieza de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con la reivindicación 1 , que comprende un cuerpo adicional (12) unido a dicho cuerpo principal (10), definiendo entre los mismos una ranura (15), donde se puede alojar una parte metálica (2) de una instalación fotovoltaica.
9. Pieza de aislamiento galvánico para instalaciones fotovoltaicas de acuerdo con las reivindicaciones 6 y 8, en la que dicho elemento de acoplamiento (14) está dispuesto en dicho cuerpo adicional (12).
10. Instalación fotovoltaica, caracterizada por que comprende una pieza (1) de aislamiento galvánico y de conexión eléctrica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores montada entre una estructura de soporte (3) y un marco (2) de un módulo fotovoltaico.
1 1. Instalación fotovoltaica de acuerdo con la reivindicación 10, en la que dicha estructura de soporte (3) y dicho marco (2) de un módulo fotovoltaico están fijados entre sí mediante al menos un tornillo de fijación (4) con la interposición de dicha pieza (1) de aislamiento galvánico.
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