Proteções Elétricas do Sistema Fotovoltaico

Publicado em Postado em Energia Solar Fotovoltaica

Hoje tiramos um tempinho para falar de um dos componentes mais importantes do Sistema de Energia Solar Fotovoltaico: as proteções elétricas. Mas, o que são? Como funcionam? E por que são tão importantes?

Acompanhe conosco esta matéria, e descubra a resposta a estas perguntas. Fazendo uma analogia com outro bem de consumo, as proteções elétricas seriam o equivalente ao seguro de um carro por exemplo. É aquilo que você tem, espera não utilizar nunca, mas não pode ficar sem.

As proteções elétricas de um sistema fotovoltaico, são conhecidas por “String Box”, que muitos até conhecem de nome, mas não sabem muito bem o que são e como funcionam.

As proteções elétricas ficam dentro de uma caixa, geralmente chamamos esta caixa de “string box”. E, embora normalmente existam duas caixas de proteções nos sistemas fotovoltaicos, uma caixa serve para o proteger o lado CA e outra para proteger o lado CC do inversor, o termo “String Box” é originalmente usado somente para a caixa de proteções do lado CC. A tradução do termo “string box” quer dizer “caixa de corda”, e dentro do contexto de sistemas fotovoltaicos a corda ou “string” do inglês, representa um arranjo de painéis, então podemos dizer que a “String box” é uma caixa que serve para proteger e seccionar os arranjos de painéis e também para conectar e desconectar os paineis do inversor com segurança.

Mas é normal escutarmos String Box CC e String box CA, pois nelas encontramos as proteções elétricas que são muito similares entre si.

Qual a função das proteções elétricas?


A principal função das “Strings Boxes” é proteger o sistema contra acidentes elétricos, curtos-circuitos e surtos elétricos.

Assim, a String Box CC (conectada ao lado da corrente contínua) protege tanto a instalação quanto as placas solares das descargas elétricas recebidas ou geradas pelo campo magnético dos fios. E a String Box CA (conectada ao lado da corrente alternada) protege a instalação contra as eventuais descargas atmosféricas.

A String Box protege o sistema contra acidentes elétricos, curtos-circuitos e surtos elétricos.

Veja abaixo o diagrama de blocos de um sistema fotovoltaico. No diagrama é possível observar que a String Box CA protege a saída do inversor fotovoltaico enquanto a String Box CC protege todo o lado CC, ou seja, a entrada do inversor.

Diagrama da bloco do sistema fotovoltaico - proteções elétricas.

O que tem dentro da String Box?


Dentro das “String Boxes” ficam os Disjuntores e/ou Chaves Seccionadoras e os DPSs. Os Disjuntores e/ou Chaves Seccionadoras são chaves que você pode desligar, em eventual emergência, para desligar o sistema.

As proteções elétricas - caixa de proteção CA e string box CC

Dependendo do projeto é utilizado ou o disjuntor ou a chave seccionadora. A chave seccionadora tem a funçao de seccionar (conectar e desconectar) o sistema fotovoltaico da rede elétrica com segurança, seccionar com segurança significa não ter risco de expor a choques elétricos o usuário e nem ter risco de incêndio causado por faíscas no instante da conexão ou desconexão.

A chave seccionado conecta e desconecta o sistema fotovoltaico.

Já o disjuntor além de seccionar o sistema fotovoltaico também protege contra sobrecorrentes causadas por curto circuitos ou sobrecargas.

O disjuntor secciona o sistema fotovoltaico e protege contra sobrecorrentes.

Os DPSs são Dispositivos de Proteção contra Surtos, que visam a proteção de seus equipamentos. São equipamentos desenvolvidos com o objetivo de detectar sobretensões transitórias na rede elétrica e desviar as correntes de surto.

O DPS detecta sobretensões transitórias.

Os disjuntores ficam dentro das String Box CC e CA, ao lado dos disjuntores/chaves seccionadoras, possuem um visor. Caso o visor fique vermelho, significa que ocorreu algum problema e os DPS foram danificados.

Ou seja, eles foram sacrificados para protegerem os demais componentes do sistema (painéis fotovoltaicos e inversores). E precisarão ser trocados por novos, para que seu sistema continue protegido.

É necessário salientar que esses dispositivos precisam ser dimensionados corretamente para desempenharem seus papéis com êxito.

Por que as proteções elétricas são tão importantes?


Os sistemas fotovoltaicos estão diretamente expostos a surtos provocados por descargas atmosféricas ou por chaveamento nas linhas de energia elétrica.

Estes surtos podem reduzir a vida útil, ou até mesmo danificar os módulos fotovoltaicos e os inversores, situações que teriam um grande impacto nos custos de manutenção do sistema.

As “String Boxes” são essenciais para a proteção do Sistemas Fotovoltaicos, uma vez que realiza um seccionamento sob a carga elétrica, gerando isolamento elétrico entre as placas de geração e o restante da instalação elétrica do seu imóvel.

Os sistemas fotovoltaicos são expostos a surtos que podem reduzir a vida útil do sistema.

Estes componentes equivalem a 3% do custo de um sistema fotovoltaico, mas como mencionamos no início desta matéria, são o seguro do seu sistema, e de fundamental importância para proteção do mesmo.

Não utilize Strings Box com componentes de baixa qualidade, pois assim como seguro do carro, não adianta muito ser o mais barato, se não funcionar de forma eficaz quando você precisar.

Nós do GRUPOFOR só trabalhamos com produtos de qualidade e procedência, com marcas conhecidas e consolidadas no mercado. Se você está interessado em Energia Solar Fotovoltaica, solicite uma cotação. E tenha certeza, que terá proteções elétricas de qualidade instaladas em seu sistema fotovoltaico.

Referências:

CAMPLER. Guia de aplicação para a proteção de sistemas fotovoltaicos. Disponível em:
https://clamper.com.br/wp-content/uploads/2017/06/MKT_012015_Guia_Sistemas-Fotovoltaicos_DIGITAL.pdf . Acesso em: 29 de maio de 2020.

BARBOSA, Wagner. Proteção contra descargas atmosféricas em sistema de geração fotovoltaico. Disponível em:
https://www.osetoreletrico.com.br/protecao-contra-descargas-atmosfericas-em-sistema-de-geracao-fotovoltaico/ . Acesso em: 29 de maio de 2020.

SOLARVOLT. String Box: o que é e como funciona? Disponível em: https://www.solarvoltenergia.com.br/blog/string-box-o-que-e-e-como-funciona/ . Acesso em: 29 de maio de 2020.

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