El CIME reafirma su compromiso con la ingeniería mexicana, la innovación y el progreso del país.
Comité Nacional Permanente de Peritos en Energías Renovables y Limpias
Falla por arco en sistemas fotovoltaicos ¿Qué es y cómo ocurre? Cursos
Falla por arco en sistemas fotovoltaicos. Deteccion, localizacion, prevencion y regulaciones.
Metodología Integral para la Planeación y Evaluación de Proyectos con Microgrid AI
DIGITAL EDUARDO RUBI DENIS DISTRIBUCIÓN DIGITAL CIME Elaborado por GRUPO ERCSA para el COLEGIO DE INGENIEROS ELECTROMECANICOS DE CDMX 10-11 26-29 4-9 3 12 -15 14-15 18-25
COLEGIO DE INGENIEROS MECÁNICOS
ELECTRICISTAS, A.C.
80 ANIVERSARIO 1945-2025
CARTA DE FIN DE AÑO A LA MEMBRESÍA
Estimadas y estimados colegiados:
Al acercarnos al cierre de este año, quiero expresar a nombre del Consejo Directivo y del mio propio un reconocimiento sincero a toda la membresía del Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas, A.C., por su compromiso, participación y respaldo a las actividades que fortalecen nuestra institución.
Este 2025 ha sido un periodo de consolidación y crecimiento, en el que reafirmamos el valor de la ingeniería mexicana como pilar del desarrollo energético, tecnológico e industrial del país. A través de encuentros técnicos, programas de capacitación, foros académicos y espacios de colaboración, seguimos cumpliendo con nuestra misión de impulsar la excelencia profesional y el liderazgo ético de nuestros ingenieros.
Quiero destacar que cada logro alcanzado ha sido posible gracias al esfuerzo conjunto: de los comités técnicos, del personal operativo, de los colegios federados y, sobre todo, de cada uno de ustedes, quienes dan vida y prestigio a esta organización con su experiencia, dedicación y vocación de sevicio.
De cara al nuevo año, continuaremos trabajando con la misma convicción para fortalecer la presencia del Colegio, promover la actualización profesional y generar nuevas oportunidades de vinculación para nuestra comunidad. Les deseo unas fiestas llenas de salud, paz y alegría junto a sus seres queridos, y que el próximo año esté colmado de nuevos proyectos, prosperidad y logros compartidos.
Con aprecio y gratitud,
El CIME reafirma su compromiso con la ingeniería mexicana, la innovación y el progreso del país.
Este 6 de noviembre, el Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas, A.C. (CIME) dio inicio al Simposio CIME 2025, reuniendo a líderes del sector energético, académico e industrial para impulsar el desarrollo tecnológico y la soberanía energética de México.
Agradecemos la presencia de nuestro invitado de honor:
Ing. Cuauhtémoc Cárdenas
Solórzano.
Nos sentimos privilegiados de recibir al Dr. José Antonio Rojas Nieto, Subsecretario de Electricidad
Ing. Luis Bernardo Argüelles y Medrano, Presidente del Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas, A.C. (CIME)
Ing. Alejandra Castellanos García, Vicepresidenta del Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas, A.C. (CIME).
Ing. Iván Calderón Picazo - Presidente del comité organizador 1er simposio cime 2025
Así como de destacadas personalidades del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), Asociación de Normalización y Certificación (ANCE), Federación de Colegios de Ingenieros Mecánicos, Electricistas, Electrónicos y de Ramas Afines de La República Mexicana, A.C (FECIME), Unión Mexicana de Asociaciones de Ingenieros (UMAI), Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), Entidad Mexicana de Acreditación, A.C (EMA) y del Colegio de Contadores Públicos de México
Segundo día del Simposio CIME 2025.
El conocimiento, la innovación y la ingeniería mexicana siguen siendo protagonistas en el segundo día del Simposio CIME 2025, que reúne a expertos, académicos y profesionales del sector energético y eléctrico.
Agradecemos la valiosa participación de nuestras y nuestros ponentes, patrocinadores y asistentes, quienes hacen posible este espacio de encuentro técnico y profesional que impulsa el desarrollo del país.
¡Continuamos celebrando juntos los 80 años del Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas A.C., fortaleciendo la ingeniería nacional con visión y compromiso!
El CIME reafirma su compromiso con la ingeniería progreso del
y el del país.
Las voces que forjaron el CIME.
En el marco del 80° Aniversario del Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas A.C., rendimos un emotivo homenaje a quienes, con su liderazgo, compromiso y visión, construyeron los cimientos de nuestro Colegio. Reconocemos con orgullo a nuestros expresidentes, verdaderas voces que forjaron la historia del Colegio y marcaron el rumbo de la ingeniería nacional.
Su legado inspira a las nuevas generaciones a continuar fortaleciendo la profesión con ética, conocimiento y amor por México
El acto concluyó con un mensaje a cargo del Ing. Eduardo Llamas Esparza, Presidente de la Federación de Colegios de Ingenieros Mecánicos, Electricistas, Electrónicos y Ramas Afines de la República Mexicana, A. C. FECIME, quien reconoció la trayectoria del CIME y la importancia de mantener viva la unión del gremio ingenieril en todo el país.
Presentación del Libro “80 años del CIME: ” Historia, Presente y Futuro”
En el marco del 80° aniversario del Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas A.C., se llevó a cabo la presentación del Libro Conmemorativo “80 años del CIME: Historia, Presente y Futuro”, una obra que recoge el legado, la evolución y la visión de nuestro Colegio a lo largo de ocho décadas al servicio de la Ingeniería Mexicana.
La presentación estuvo a cargo del Ing. Pablo Realpozo del Castillo, Expresidente CIME, Presidente de CIGRE y del Ing. Mario Jiménez Guzmán, Editor General y Tercer Secretario Propietario del XL Consejo Directivo, quienes compartieron con los asistentes el valor histórico y el profundo significado de esta publicación, que honra a las generaciones que han construido el CIME y proyecta los retos y oportunidades del futuro. Con orgullo, el Colegio celebra su historia y reafirma su compromiso con la excelencia, la innovación y el desarrollo profesional de la ingeniería nacional.
librocime80.org
Presentación del libro: “Los Ingenieros MexicanosSemblanzas de los Premios Nacionales de Ingeniería Mecánica,
Eléctrica, Electrónica
y Ramas Afines”
En el marco del Simposio CIME 2025 y la conmemoración del 80° aniversario del Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas A.C., se llevó a cabo la presentación del libro “ Los Ingenieros Mexicanos - Semblanzas de los Premios Nacionales de Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Electrónica y Ramas Afines”, a cargo del Ing. Raúl González Apaolaza, Expresidente del CIME.
Esta obra reúne las trayectorias, aportaciones y legado de distinguidos ingenieros que han dejado una huella invaluable en el desarrollo tecnológico y energético de México.
Con este trabajo editorial, el CIME honra la excelencia profesional y reafirma su compromiso con la difusión del conocimiento y la historia de la ingeniería mexicana.
Agradecemos la presencia y participación de las siguientes personalidades:
1. Subsecretario de electricidad SENER.
2.Ing. Cuauhtemoc Cardemas Solorzano
3. Presidente de ANCE ESTANDARES
4. Presidente de EMA
5. Directora Gral de Instituto Mexicano del Petroleo
6. Presidente de FECIME
7. Presidente de UMAI
8. Director de INEEL
9. Director Agencia estatal de Energia Queretaro
10. Director Agencia estatal de energia Veracruz
11. Subdireccion ENGIE MEXICO
12 Direccion de operaciones CFE
13. Subdireccion proyectos renovables CFE
14. Presidente Asociacion Mexicana de Data Center
15. Presidente CONUEE
16. Director de Bomberos
17. AMEXGAS
18. Director INDABINN
19. SEGUROS AFIRME
20. Subdireccion Operacion Metrobus
21. Direccion transporte electrico CDMX
¡Gracias por hacer posible el 1er Simposio CIME 2025!
Con gran orgullo concluimos este Primer Simposio CIME 2025, un espacio de encuentro y colaboración que reunió a destacadas personalidades del sector energético, panelistas, académicos, colegiados, patrocinadores y asistentes que, con su participación, hicieron de este evento un éxito.
A nombre del XL Consejo Directivo, agradecemos profundamente a todos quienes contribuyeron con su talento, compromiso y entusiasmo para fortalecer la ingeniería mexicana y celebrar juntos los 80 años de historia y liderazgo del CIME.
¡Sigamos construyendo el futuro de la ingeniería con unión, conocimiento y visión!
Comité Nacional Permanente de Peritos en Energías Renovables y Limpias
Origen
La reforma energética promulgada por el Lic. Enrique Peña Nieto en 2013 sentó las bases para la apertura del sector energético y que los particulares generaran energía por medios sustentables como el sol, el aire y cualquier forma de energía renovable. En este contexto, un grupo de ingenieros colegiados hicieron la propuesta al XXXV Consejo Directivo del CIME, encabezado por el Ing. J. Eduardo Lozano Ochoa, de crear en el seno del Colegio
una entidad especializada en energías renovables que atendiera las necesidades planteadas ya sea por el gobierno, los particulares y los profesionales vinculados con estos sistemas energéticos. Los ingenieros que inicialmente hicieron este planteamiento fueron: Esteban Torres Briones, Federico Grajeda y Venegas, Francisco Nieto Colin y Pedro Cruz González. Sumándose poco tiempo después los ingenieros José Alberto Sánchez Rivera, Jorge Urquiaga Blanco y Enrique Javier Balan Romero. El conceso entre ellos y el CIME era que la entidad propuesta debía preparar técnicos especializados en energías renovables, así como programas académicos para profesionalizar al sector. Considerando que el Colegio fuera uno de los impulsores en la capacitación profesional de sus agremiados y de profesionistas en áreas afines al CIME.
En el comité, desde el 2014, formaron especialistas y peritos en sistemas basados energías renovables en las disciplinas solar fotovoltaica y térmica, eólica, geotermia y minihidráulica. Sin embargo, dado el vertiginoso desarrollo nacional y global alrededor de las fuentes de energía renovable y limpia, entre 2022 y 2024 se integran al Comité especialistas de nuevas disciplinas que amplían su alcance y versatilidad como son bioenergía, sistemas de baterías para el almacenamiento de energía (BESS) y nucleoenergía.
La administración del Comité ha estado a cargo de diferentes presidencias en los períodos que se señalan y que han coadyuvado, todas ellas, con lo que hoy es el CONAPPERL y las cuales, con reconocimiento, se muestran en la siguiente tabla.
/1: Comité Nacional de Peritos en Energías Renovables.
/2: Comité Nacional Permanente de Peritos en Energías Renovables y Limpias
Función orgánica.
El contexto regulatorio mexicano actual distingue legalmente a las energías renovables de las limpias por lo que se actualiza el nombre del Comité a CONAPPERL para abarcar expertos en ambos casos. Los peritos del Comité constituyen un grupo de profesionales altamente especializados en el seno del CIME, expertos en aplicaciones de proyectos con energías renovables y limpias, así como en aspectos de sustentabilidad y sostenibilidad que esto conlleva. Abarcando el diseño conceptual y de detalle en el ciclo de vida de estas energías, cubriendo aspectos de instalación, financiación, puesta en servicio, operación, mantenimiento y retiro de diferentes sistemas energéticos. Los peritos del CONAPPERL deberán ser conocedores de proyectos en energía renovables y limpias y de su complejidad tecnológica, con dominio de los estándares técnicos del amplio espectr , para prevenir las consecuencias no deseadas o determinar las causas de alguna afectació n a los sistemas energéticos renovables. Los Peritos del CIME tienen voz y voto con peso legal, cuando se proponen Normas Oficiales, estándares y competencias que regulen las especificaciones técnicas de equipos, componentes y dispositivos relacionados con las fuentes renovables de energía a fin de asegurar la calidad, confiabilidad y compatibilidad de estos sistemas con las aplicaciones de los usuarios y las fuentes convencionales de energía.
El CONAPPERL busca fomentar la excelencia profesional en el ámbito de las energías renovables y limpias, promoviendo la actualización y especialización de sus miembros en tecnologías limpias y sostenibles. Se enfoca en establecer estándares y buenas prácticas en el diseño, instalación, mantenimiento y retiro de sistemas energéticos, así como el almacenamiento de energía. El Comité también busca promover el fortalecimiento en la formación de recursos
FALLA POR ARCO EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
¿QUÉ ES Y CÓMO OCURRE?
Autor: Ing. L. Ángel Esteves Tapia.- Perito No. 09 Energías Renovables, Comité Nacional
Permanente de Peritos en Energías Renovables y Limpias (CONAPPERL)
Falla por arco y corto circuito. -La proliferación de instalaciones de sistemas fotovoltaicos (FV), está creciendo asintóticamente en todo el mundo, por ser una fuente de energía renovable y por qué está impidiendo el crecimiento de los gases de efecto invernadero y debido a que el costo de instalación inicial esta reduciéndose día con día. Pero todos los avances de la tecnología tienen sus costos subyacentes, uno de ellos es que, por ejemplo la energía FV y la eólica son renovables, pero también son intermitentes, pero eso se ha ido resolviendo con otras nuevas tecnologías como son los sistemas de almacenamiento de energía BESS y los sistemas formadores de red (grid forming), pero uno de los problemas que aun existen en los sistemas FV es el impacto de la falla por arco y como está relacionada con algún corto circuito, por lo que conviene entender cuál es el efecto de cada una.
Ambos términos pueden o no ser amigables, una falla por arco puede ser el preámbulo de un corto circuito, o viceversa, un falso contacto, una terminal floja, un daño mecánico al aislamiento de conductor puede originar un paso de corriente en un área reducida, generando calentamiento de aislamientos y de material conductor, y si existe cerca otro conductor u elemento metálico que no es normalmente conductor, se producirá un corto circuito entre dos polaridades diferentes o de puesta a tierra.
En otras palabras, una falla por arco implica ionización del aire entre dos conductores, creando una ruta de corriente de alta resistencia a través de ese aire ionizado en forma de plasma, y generando una luz ultravioleta muy intensa, en cambio un corto circuito implica una conexión franca y directa entre dos puntos de un circuito con baja resistencia y alta corriente. Ambos efectos pueden ser peligrosos y originar daños graves si no se detectan y se corrigen en el menor tiempo, ya que la consecuencia puede ser el inicio de un incendio.
Figura 1.- Un corto circuito y una falla por arco
Arcos dañinos y arcos productivos. – Los arcos dañinos y no controlables son los originados por las descargas atmosféricas que ocurren entre nubes o de nube a tierra con valores de corriente de hasta 200 kilo-amperes y tensiones de hasta 100 millones de volts, otros arcos no deseables son los ocurren en subestaciones de alta tensión, por contaminación o humedad, por degradación de aislamientos, o daños físicos por roedores o aves.
Pero también existen los arcos amigos y controlables, como el arco que enciende la estufa de gas para calentar nuestro desayuno, o el arco en las bujías que enciende el motor del auto de combustible, o el arco que se usa en la soldadura por arco, o el arco que se utiliza para fundir metales.
Figura 2. Diferentes tipos de arco, los no controlables y los controlables.
Fallas por arco en circuitos eléctricos. Lo anterior, es solamente un preámbulo para entender el origen, la detección y el control del arco que se presentan en los circuitos eléctricos de los sistemas FV. Aunque también conviene diferenciar que existen arcos eléctricos en corriente alterna y en corriente directa, y que su impacto en los equipos y materiales es bastante diferente.
En las instalaciones residenciales los arcos en corriente alternan se presentan en los circuitos de 127 V corriente alterna, y son del tipo en paralelo, cuando existe algún problema con el aislamiento de conductores, ya sea por daño mecánico, envejecimiento, sobre calentamiento, mordidas de roedores, etc., y es de vital importancia considerarlos, sobre todo, en lugares donde existen materiales inflamables como en las recamaras, salas de estar, cocinas, comedores, armarios.
Para obtener protección contra este tipo de falla ya existen equipos de protección de falla por arco, en forma de interruptores automáticos que se instalan en los tableros de distribución, o en forma de tomacorriente los cuales deben ser equipos certificados, en EEUU son requeridos como obligatorios por el Código Eléctrico NEC y en México son de instalación voluntaria según la norma NOM-001-SEDE-2012.
Por otra parte, las fallas por arco en serie se presentan en un mismo circuito, en circuitos de corriente directa (CD), como en los sistemas FV, en terminales roscadas flojas, conectores unipolares mal ensamblados o seleccionados (diferente marca o modelo o mal instalados, o por corrosión, o por humedad, o por algún daño mecánico) desgraciadamente en este tipo de conectores (“MC-4”) y a nivel mundial, recae la culpabilidad de muchos incidentes que han generado incendios en arreglos FV.
Otra característica que conviene mencionar es la diferencia del proceso de extinción de arco en circuitos de corriente alterna (CA) y los de corriente directa (CD), ya que en los circuitos de CA el valor de tensión pasa por cero 120 veces/segundo en sistemas de 60 Hz, mientras que, en los circuitos de CD, el valor de la tensión siempre se mantiene en valor arriba de cero. Lo anterior origina que en los circuitos de CA la interrupción de un arco puede ocurrir al pasar la tensión por un valor de cero, mientras que en los circuitos de CD, la extinción del arco no ocurre hasta que existe una separación suficiente en los extremos del arco y mientras eso ocurre, la corriente continua circulando a través de aire (plasma) y generando calor y temperaturas que pueden alcanzar mas de 3000°C, y si existen materiales combustibles en las cercanías, iniciar un incendio.
Figura
Arco eléctrico en los sistemas FV. - En un sistema FV la energía solar se transforma en energía eléctrica en forma de CD, y mientras que, un módulo FV este impactado por la luz solar existirá una tensión de circuito abierto (Voc) en sus terminales, y si las unimos tendremos una corriente de corto circuito (Isc). Como en los circuitos FV existen conexiones roscadas, cajas combinadoras, cajas de conexión, puntos de unión, y los conductores eléctricos están expuestos a daños mecánicos, entonces en cualquier momento puede ocurrir un arco eléctrico, que lógicamente habrá que evitar que ocurra. Por otra parte, si llega a ocurrir, entonces lo practico debe ser detectarlo y localizarlo a la brevedad posible.
Todas las instalaciones FV residenciales, comerciales o industriales deben ser efectuadas respetando las regulaciones o códigos eléctricos del lugar donde se instalan, y si estamos en México, tendremos que considerar cumplir con las disposiciones de la norma de instalaciones eléctricas NOM-001-SEDE-2012, la cual en su Sección 690-11 indica:
cime.org.mx
3. Diferencia del valor de tensión de 240 V CA y de 240 V CD.
“Los sistemas FV con circuitos de fuentes de CD, circuitos de salida de CD o ambos, encima o penetrando a un edificio, operando con tensión máxima de sistema FV de 80 V o mayor, deben estar protegidos por un interruptor (CD) de falla por arco (AFCI), aprobado, tipo FV u otros componentes del sistema que provean una protección equivalente. Los medios de protección FV por falla de arco, deben de cumplir con:
(1) El sistema debe detectar e interrumpir fallas por arco resultantes de una falla en la continuidad esperada de un conductor, conexión, modulo u otro componente del sistema en los circuitos de fuentes FV y circuitos de salida
(2) El sistema debe desactivar o desconectar a uno de los siguientes:
a.- Inversores o controladores de carga conectados al circuito con falla cuando la falla sea detectada.
b.- Componentes del sistema dentro del circuito donde se produce el arco.
(3) El sistema requiere que el equipo desactivado o desconectado sea manualmente restablecido.
(4) El sistema debe tener indicador que suministre una señal visual de que el interruptor del circuito ha operado. Esta indicación no debe restablecerse automáticamente”.
Aquí conviene hacer cuatro aclaraciones muy pertinentes, la primera es que este requerimiento no indica que la protección de falla por arco debe estar integrada al inversor FV, es decir, puede ser integral al inversor o podría estar alojada en otra parte de circuito FV; la segunda observación es que el AFCI debe ser del tipo FV, es decir, un interruptor AFCI de corriente alterna no es aplicable, la tercera indica que debe estar aprobado, es decir, se debe demostrar que es un equipo que esta certificado de cumplimiento con alguna norma de equipo oficial NOM o a falta de esta, con otra que puede ser internacional o extranjera como es el caso de la norma UL-1699B: 2018 o la internacional IEC 63027 : 2023 y la cuarta que no lo indica la norma 001, pero si lo vigila la unidad verificadora de la NOM-001-SEDE-2012 (UVIE), autorizada por la Secretaría de Energía (SENER), que es normal que en México la protección AFCI sea integral al inversor, pero algunos fabricantes de inversores incluyen la protección AFCI, pero no la activan al entregar el inversor al instalador, y dejan de tarea al instalador que lea las instrucciones y sea el instalador quien la active, y por tanto la UVIE debe tener certeza que la protección AFCI esta activada al efectuar su verificación, o en caso contrario marcar una no-conformidad.
La instalación de un dispositivo de protección AFCI como lo indica la Sección 690.11 de la NOM001-SEDE-2012 y/o la misma Sección del Código Eléctrico NEC de EEUU y de norma CSA de Canadá únicamente son útiles para detectar la existencia de una falla por arco, y desactivara los inversores, controladores o componentes del sistema dentro del circuito con falla, pero no indicarán en que ubicación del circuito se encuentra la falla. Por lo tanto, se requiere de las habilidades y conocimiento del instalador para revisar detalladamente el sistema FV en todas sus terminales, puntos de conexión, entradas y/o salidas a cajas combinadoras o conexión y de inversores para localizar el lugar de la falla, corregirla antes de restablecer la operación del sistema. Existen varias técnicas, configuración de circuitos, utilización de equipo de detección infrarroja, para reducir el tiempo de localización de la falla que no se mencionan en esta primera parte y se podrán encontrar en la segunda parte de este artículo.
FALLA POR ARCO EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
DETECCION, LOCALIZACION, PREVENCION Y REGULACIONES
Autor: ing. L. Ángel Esteves Tapia. - Perito No. 09 Energías Renovables, Comité Nacional Permanente de Peritos en Energías Renovables y Limpias (CONAPPERL).
Como se indicó en la primera parte de este artículo, con integración de dispositivos detectores de falla por arco (AFCI) , que cumpla con las regulaciones contenidas en las normas de instalaciones eléctricas, se logra detectar la falla e interrumpir los circuitos donde se presenta la falla, pero también se indica que únicamente estamos resolviendo la mitad del problema, porque falta conocer como localizar la falla en el menor tiempo y como prevenir que este tipo de fallas ocurran, y esa es la intención de esta segunda parte del artículo.
NIVELES DE PROTECCIÓN:
Figura 1. Tres niveles de detección de falla por arco. A nivel arreglo, a nivel hilera o a nivel modulo:
La detección a nivel arreglo, es la más utilizada, por ser la de menor costo inicial y regularmente está integrada en el inversor, sin embargo, la localización de la falla por arco demandará mayor tiempo, y el sistema FV estará desconectado y sin producir energía.
La detección a nivel hilera (string) , demandara menor tiempo para localizar una falla, pero habría que utilizar un inversor por cada hilera, o instalar detectores externos de falla por arco, uno por cada hilera, con su circuito de control dirigido a que se desconecte el inversor, o un desconectador o contactor eléctrico, desde luego que esta solución es de mayor costo inicial que la anterior.
La detección a nivel modulo será la solución óptima, en cuanto menor tiempo de localización de falla y de mayor certeza, será, obviamente la de mayor costo inicial, ya que se requiere instalar un detector de falla o un optimizador en cada uno o dos módulos, pero será la que requiere menor tiempo con el sistema FV sin producción, por su mayor eficacia de localización de falla, aparte que se puede combinar con otras acciones, como el monitoreo, o la desconexión rápida, que es requerida en instalaciones regidas por el Código NEC .
Los tres esquemas son validos para el cumplimiento de la Sección 690.11 de la NOM001 o del NEC, sin embargo, un análisis costo-beneficio, será el que determine cual es el más conveniente en cada caso.
Donde
se genera la falla por arco.
Como hemos mencionado anteriormente las fallas por arco en serie, se presentan principalmente en la terminales roscadas en cajas combinadoras, cajas de conexión, terminales del inversor y en los conectores para cable unipolar, siendo este el de mayor presencia en casos de incidentes de falla en los sistemas FV a nivel mundial, tal es el caso que en el Reino Unido ya utilizan un “envolvente” parecido a un estuche de lentes, de material ignifugo, en cada conector, lo cual eleva los costos pero reduce las posibilidades de inicio de inicio por arco en un conector, además que les reduce la el costo de la prima contra incendio, por la reducción de riesgo.
La ubicación de fallas en conectores de cable FV, ocurren en trayectorias donde el cable está descansando sobre el piso del terreno del techo y está expuesto a daños mecánicos o a inundaciones, o a erosión por el movimiento del cable; otra causa es en trayectoria colgantes demasiado tensas por causas de dilatación térmica. Una recomendación practica es que cualquier trayectoria de cable FV, fuera del área debajo de arreglo FV está protegida en canalización metálica. Otra recomendación practica es que se inserten tapones plásticos desechables en los conectores extremos de las terminales de los módulos, cuando estén pendientes de ser conectados para evitar el acceso de suciedad, polvo, humedad.
Figura 2.- Una terminal floja, es el inicio de un arco eléctrico.
Los conectores para cable FV, también llamados conectores “MC4” , aunque es una marca registrada de Staubli, merecen especial atención, ya que su errónea selección genera disparidad entre conector “hembra” y conector “macho”, y es un requerimiento señalado en las regulaciones de instalación en todos los países, su proceso de instalación de sus componentes metálicas sobre el cable FV, demanda un estricto seguimiento de las instrucciones del fabricante y la utilización de herramientas específicas para el corte del cable, el desprendimiento del aislamiento del cable, la compresión de la “aletas” del componente metálico sobre el cable FV y finalmente el apriete a par controlado de la glándula o “prensa estopas” sobre el cable para que quede hermético al mojado o humedad.
Adicionalmente en la trayectoria de cable FV se debe respetar, sobre todo en la cercanía con los conectores MC4 los radios de curvatura, recomendados por el fabricante.
D = Diámetro exterior del cable. (mm)
Tabla 1. Radio de doblez para cable FV, para diferentes diámetros y para trayectorias estáticas o dinámicas, sujetas a movimiento, del fabricante Prysmian.
Como localizar fallas por arco;
1. Primero Seguridad:
Desenergice el Sistema: Antes de cualquier inspección o reparación, desconecte el Sistema FV de la fuente de energía desconectando el interruptor automático o el interruptor desconectador
2. Inspección Visual:
Verifique daños visibles: Busque decoloraciones en alambrado o estructuras de montaje, conectores fundidos o cajas de conexión quemadas o tapas desprendidas en parte posterior de módulos.
Inspeccione las conexiones: Examine todas las conexiones de CD, incluyendo las del inversor, caja combinadora, cajas de conexión y entre los módulos, por conexiones flojas o terminales terminadas inadecuadamente.
Busque conectores fundidos o deformados: Verifique por cualquier fundición o deformación de conectores “MC4”, tanto en los ensamblados en fábrica como en los ensamblados y crimpadas en campo.
3. Herramientas de diagnóstico:
Cámara de imagen térmica Utilice cámara de imagen térmica para detectar puntos calientes en trayectorias de alambrado y componentes, que podrían indicar signos de arqueo.
Figura 3.- Imagen térmica de un conector “MC4” con punto caliente en el lugar de conexión.
Probador de circuitos de CD
Utilice un multímetro u otro probador de circuitos para verificar discrepancias d tensión o corto circuitos entre circuitos.
4. Probar y localizar fallas:
Una hilera a un tiempo: Desconecte cada una de las hileras de módulos y reconecte el inversor para localizar la falla.
Verificar fusibles y portafusibles: Inspeccione fusibles y portafusibles para localizar signos de daños o sobrecalentamiento
Normatividad para los equipos detectores de falla por arco.- Entre las normativas más utilizadas se encuentran:
Josúe Lopes Putzke.- Lucas Vizzotto Bellinaso .- Leandro Michels . de la Universidad Federal de Santa Maria en Brazil con el apoyo de la Coordinación para el Mejoramiento del Personal de Educación Superior - Brasil (CAPES/PROEX) – Código Financiero 001, realizaron un estudio comparativo de las tres normas mas relevantes utilizadas a nivel mundial, con la finalidad de establecer una norma nacional para Brazil, a continuación, se resume las partes más relevantes de dicho estudio:
A. UL 1699B Standard (2018) es una norma estadounidense que se centra en la protección de sistemas FV contra los arcos en serie. Establece requisitos para dispositivos de protección, incluidas las pruebas, los criterios y la documentación. La norma hace hincapié en la prevención de arcos en serie y garantiza el cumplimiento de normas de seguridad de EEUU.
B. GB-T 39750 Standard (2021) es una norma china que aborda tanto arcos en serie como paralelos en sistemas FV. Si bien no exige requisitos de protección específicos para arcos paralelos, la norma proporciona pautas para probar y aprobar dispositivos de protección. Su objetivo es garantizar el funcionamiento seguro de la generación de energía solar en China.
C. IEC 63027 ed 1b Standard (2023) es una norma reconocida internacionalmente publicada por la IEC. Se centra en la protección de circuitos FV contra arcos en serie. La norma describe los requisitos y las directrices para los dispositivos de protección, incluidas las pruebas, criterios y evaluaciones de rendimiento. Es una referencia mundial para garantizar seguridad y fiabilidad de sistemas FV.
Estas tres normas establecen requisitos para los equipos de protección contra fallas de arco (AFPE) e incluyen pruebas de laboratorio para garantizar que los mecanismos de detección y protección de arco funcionen de manera efectiva en diversas condiciones posibles de circuitos FV.
Similitudes
Tipo de arco: las tres normas presentan requisitos de protección y prueba para arcos en serie. GB-T 39750 incluye métodos para extinguir arcos paralelos, pero no requiere protección contra este tipo de arco.
Tipo de arco: las tres normas presentan requisitos de protección y prueba para arcos en serie. GB-T 39750 incluye métodos para extinguir arcos paralelos, pero no requiere protección contra este tipo de arco.
Tamaño considerado para una hilera: las tres normas consideran una hilera de 80 metros para determinar la impedancia de la línea. Sin embargo, UL 1699B considera 0.7 μH adicionales por metro en inductancia de línea, mientras que IEC 63027 ed 1b y GB-T39750 consideran 0.75 μH adicionales por metro.
Umbrales de protección: las tres normas establecen los mismos umbrales de protección, con arcos de duración inferior a 2.5 s y energía inferior a 750 J. Esto garantiza una base coherente para la protección contra los arcos eléctricos en los sistemas, independientemente de la norma aplicada.
Conclusión. La comparación de estos estándares permite una comprensión más profunda de los enfoques regulatorios adoptados por diferentes países y organizaciones. El conocimiento de las normas internacionales de protección contra fallas de arco no solo contribuye al desarrollo de productos seguros y compatibles, sino que también proporciona una base sólida para la formulación de normas nacionales específicas, como las normas brasileñas para la protección contra fallas de arco en sistemas fotovoltaicos y microrredes de CD.
Equipos existentes en el mercado:
Proteccion AFCI Integrada en el inversor. - Es el tipo de protección mas utilizado debido a su menor costo, aunque tiene el problema, que no identifica el lugar preciso de la falla, únicamente se conoce que la falla esta en el circuito que esta conectado al inversor. El dispositivo de protección puede estar activado de fabrica o puede estar instalado, pero no activado. La verificación de que el dispositivo está en operación puede ser manual, o automática, es decir algunos inversores todos los días al amanecer efectúan una auto-prueba de que la detección de falla por arco esta correcta.
La protección AFCI dentro del inversor, también es la forma más sencilla de cumplir al requerimiento que demanda la sección 690.11 en los códigos eléctricos de EEUU, Canadá, México y varios países de Centro y Sudamérica.
Figura 4. Inversores FV, de tres marcas que incluyen la protección de falla por arco. Y cumplen con norma UL-1699B.
Proteccion AFCI separada del inversor, integrada en la caja combinadora.–
También es usual que algunos sistemas FV, en lugar de tener la protección AFCI en el inversor, la protección este integrada dentro de la caja combinadora cercana al arreglo FV. En este tipo de caja combinadora se integran la protección de sobrecorriente, protección de transitorios SPD, y la de falla por arco para cada hilera (string) y un desconectador para el circuito de salida hacia el inversor. En este caso la protección de falla por arco esta integrada por un detector de falla por arco individual para cada hilera, este detector para su operación requiere de ser activado por una fuente de 24 V, CD., un monitor para indicar en que hilera ocurrió la falla y opcionalmente un contactor de CD para interrumpir la salida hacia el inversor, o alternativamente enviar una señal de apertura al inversor.
Figura 5. Caja combinadora “Solar BOS”, con 12 detectores de falla por arco para cada hilera, (6 hacia arriba y 6 hacia abajo), y contactor de salida de CD, cumple con norma UL-1699B
Figura 6. Caja combinadora “Beny”,(izquierda) con 3 detectores de 4 circuitos( total 12 circuitos) de falla por arco para cada hilera, y contactor de salida de CD, y (izquierda) el elemento detector de falla “Fonrich” con 4 canales los circuitos de hileras. Cumple con norma UL-1699B
Proteccion AFCI separada del inversor, detector unifilar remoto. - Este dispositivo únicamente detecta la falla por arco en un solo circuito, pero pueden instalarse varios dentro de una caja combinadora, según sea requerido por el numero de hileras (strings), requiere una alimentación de 12 volts CD y cuenta con un contacto NO y otro NC, para activar la desconexión mediante un contactor de CD o a través del inversor. Este dispositivo este certificado de cumplimiento con UL 1699B.
Figura 7. Detector unifilar “5SM” de falla por arco. Requiere adicionalmente de un desconectador, o activar la desconexión del inversor, para cumplir la función de protección completa.
Proteccion AFCI a nivel modulo. Es la protección optima, ya que al ocurrir una falla de inmediato se detecta el área del modulo afectada, en un monitor remoto y puede activar la desconexión del inversor del arreglo FV y adicionalmente activar señalizaciones luminosas o audibles en un centro de control, una atención pronta para la solución de la falla. Se requiere de instalación de “optimizadores” en cada modulo o par de ellos.
Debido a que la detección de la falla por arco involucra la evaluación de la falla contra los valores de algunos algoritmos y esta evaluación puede estar impactada por la presencia de ruido ambiental y o armónicos, los fabricantes solicitan a los usuarios que registren sus inversores en una plataforma donde se esta registrando la actividad de cada inversor y cualquier desviación en los parámetros establecidos es registrada y analizada y de resultar conveniente de inmediato se ajustan los algoritmos que determinan el comportamiento de cada inversor.
Figura 9. Inversor “SUN 2000 ” y su optimizador (es) “SUN2000450W”, con protección activa en cada módulo, con detección precisa de fallas por arco a través de algoritmo de red neuronal
Figura 8. Inversor “SAFE DC”.- Muestra la secuencia de operación durante una falla por arco o un evento de desconexión rápida, desde la detección en el optimizador de cada módulo, acción en el inversor y señalización en el portal de monitoreo.
CONCLUSION. A través de las dos partes de este documento se mostrado el impacto que tiene la detección de las fallas por arco en los sistemas FV, los retos para detectarlos y las dificultades para localizarlos. Una deficiente selección y/o instalación de conectores “MC4” han propiciado que sean el principal sospechoso en los incidentes de falla de los sistemas FV y el origen de muchos incendios. En el Reino Unido es tal el pánico por la propagación de arcos en los conectores “MC4” que, aun con el incremento de costos, prefieren encapsularlos. La inteligencia artificial, ya está ayudando a que la detección más precisa de los arcos, aunque se ha incrementado el costo de los sistemas. Mientras no se popularicen y reduzcan los costos de las soluciones con alta tecnología, la instalación de los sistemas tradicionales deberá merecer toda la atención para la correcta y segura instalación de todas las componentes de los sistemas FV.
L. Angel Estevez Tapia. Perito No. 09 Energías Renovables, Comité Nacional Permanente de Peritos en Energías Renovables y Limpias (CONAPPERL).
Metodología Integral para la Planeación y Evaluación de Proyectos con Microgrid AI
Autor: Ing. Víctor M. Izquierdo Blanco | Afiliación: Miembro CONAPEERL | Fecha: Octubre 2025
Las Microgrids con Inteligencia Artificial representan una solución estratégica para la transición energética en México. Este documento presenta una metodología integral que integra aspectos técnicos, financieros, económicos, regulatorios y ambientales para la planeación de proyectos con solar fotovoltaico, sistemas de almacenamiento BESS y control inteligente basado en AI.
En el contexto de la Ley de Planeación y Transición Energética (LPTE 2025) y la Ley del Sector Eléctrico (LESE 2024), las Microgrids inteligentes constituyen una herramienta fundamental para garantizar resiliencia, eficiencia y sostenibilidad en el sector industrial mexicano.
Metodología de Planeación en Seis Etapas
La implementación exitosa de un proyecto Microgrid AI requiere un enfoque sistemático que integre análisis técnico profundo con evaluación económica rigurosa. La metodología propuesta abarca desde el diagnóstico inicial hasta la implementación de control inteligente.
01
Diagnóstico Energético
Análisis exhaustivo de consumo anual (kWh), demanda contratada (kW) y perfil horario (8760 horas). Herramientas: CFE GDMTH, PVSyst, ETAP, ComAp.
02
Dimensionamiento Técnico
Cálculo preciso de potencia fotovoltaica, capacidad BESS kWh) y autonomía requerida. Herramientas: PVGIS, Matlab, Python ML con LSTM, RL y XGBoost
03 04
Evaluación Económica
Estimación de ahorro neto en OPEX y análisis de retorno mediante IRR y NPV. Simulación Monte Carlo con 10,000 interaciones para gestión de riesgos.
Evaluación Financiera
Determinación del DSCR, flujo libre de caja y esquema óptimo de financiamiento (CAPEX o arrendamiento).Aplicación de protocolo MVR.
Análisis Regulatorio y Ambiental
Verificación de cumplimiento con LPTE, LESE, LGCC, CONUEE y LIC. Certificaciones: NOM-001SEDE, IEEE 1547, NFPA 855.
Implementación y Control AI
Integración de EMS con algoritmos predictivos paraoptimizar generación, almacenamiento y carga. Plataformas:ELUM, Schneider, Siemens SICAM, TensorFlow.
Caso de aplicación: Una planta industrial con consumo de 3 GWh/año bajo tarifa
GDMTH implementa un sistemade 1.5 MWp FV + 2 MWh BESS + EMS AI, reduciendo su costo energético de 6.5 MDP/año a 4.1 MDP/año.
Beneficios Económicos y Financieros
Impacto Económico Directo
El modelo Microgrid AI genera una reducción sustancial en costos operativos y mejora la competitividad industrial:
• Ahorros energéticos entre 25% y 45% según tamaño yperfil de carga
• Reducción significativa del gasto operativo anual(OPEX) mediante autoconsumo solar
• Estabilidad frente a variaciones tarifarias de CFE
• Eliminación de penalizaciones por factor de potencia
• Nuevas fuentes de ingreso: venta de excedentes,servicios auxiliares, modelos ESaaS/MaaS
37%
Reducción OPEX
Ahorro promedio en costos operativos energéticos anuales
Ventajas Financieras
La estructura financiera de los proyectos Microgrid AI optimiza el flujo de caja corporativo:
• Flujo de caja positivo desde el primer mes con DSCR >1.2
• Cero inversión inicial (CAPEX = 0) mediante arrendamiento puro o financiero
• Activo productivo deducible bajo metodologías MVR
• Acceso a financiamiento verde preferencial (BANOBRAS, CAF, BID, ALLVP)
• Deducción fiscal inmediata del 100% según LISR Art. 31 y 32.
Razón de cobertura del servicio de deuda garantizada 1.2
DSCR Mínimo
100%
Deducción Fiscal
Deducción inmediata de rentas bajo LISR vigente
Beneficios Técnicos y Cumplimiento Regulatorio Ventajas Técnicas del Sistema
Las Microgrids AI ofrecen capacidades técnicas superiores que garantizan operación confiable y eficiente en instalaciones industriales:
Confiabilidad Operativa
Continuidad garantizada ante fallas de red con capacidades de black-start y zero-export. Sistema redundante de respaldo automático.
Calidad de Energía
Mejora demostrable en índices SAIFI, SAIDI, ASAI y THD bajo especificaciones del Código de Red
Reducción de armónicos.
Integración Modular
Escalabilidad sin comprometer estabilidad. Permite incorporar generación, almacenamiento y carga de forma progresiva según necesidades.
Control Inteligente AI
Algoritmos predictivos ajustan despacho y carga en tiempo real. Aprendizaje continuo para optimización dinámica del sistema.
Compatibilidad Híbrida
Integración flexible con múltiples fuentes: solar, eólico, diésel, gas natural o microturbinas aeroderivadas según requerimientos.
Marco Regulatorio Nacional
Los proyectos Microgrid AI contribuyen al cumplimiento integral del marco legal mexicano en materia energética:
Los proyectos con Microgrid AI son elegibles para Certificados de Energías Lipias (CELs), financiamiento gubernamental y programas estatales de transición energética.
2.0.
Impacto Ambiental y Visión
Estratégica
Reducción de Emisiones
Entre 600 y 1,200 toneladas de CO¢ evitadas anualmente según potencia FV instalada. Contribución directa a metas nacionales de descarbonización.
Eficiencia de Red
Mitigación de pérdidas energéticas en transmisión y distribución. Gestión inteligente de picos de carga mediante almacenamiento estratégico.
Conclusiones Estratégicas
Objetivos ODS
Cumplimiento de Objetivos de Desarrollo Sostenible: ODS 7 (Energía asequible y limpia) y ODS 13 (Acción por el clima).
Cultura Energética
Promoción de innovación y responsabilidad energética. Integración con sensores IoT y monitoreo ambiental en tiempo real.
El uso de Microgrid AI representa una solución integral para el desarrollo sostenible del sector energético mexicano. Su implementación ofrece beneficios multidimensionales que abarcan las esferas económica, financiera, técnica, regulatoria y ambiental, reduciendo la dependencia de la red eléctrica nacional y fortaleciendo significativamente la competitividad de los sectores industrial, académico y gubernamental. En el contexto de la Ley de Planeación y Transición Energética (2025) y la Ley del Sector Eléctrico (2024), las Microgrids inteligentes constituyen una herramienta estratégica fundamental para garantizar resiliencia, eficiencia y sostenibilidad energética en México y América Latina.
El futuro energético inteligente está en las Microgrids con inteligencia artificial
Sistemas flexibles, medibles, sostenibles y rentables que transforman el panorama energético industrial.
Contacto técnico: Ing. Víctor M. Izquierdo Blanco | Miembro CONAPEERL | Especialista en sistemas energéticos inteligentes y transición energética industrial en México.
