{"id":908,"date":"2024-09-03T17:10:16","date_gmt":"2024-09-03T09:10:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.britecelectric.com\/?post_type=application&#038;p=908"},"modified":"2024-09-03T17:10:16","modified_gmt":"2024-09-03T09:10:16","slug":"surge-protection-for-photovoltaic-systems","status":"publish","type":"application","link":"https:\/\/www.britecelectric.com\/pt\/solution\/surge-protection-for-photovoltaic-systems\/","title":{"rendered":"Prote\u00e7\u00e3o contra surtos para sistemas fotovoltaicos"},"content":{"rendered":"<p>Os rel\u00e2mpagos indiretos s\u00e3o destrutivos. Observa\u00e7\u00f5es aned\u00f3ticas sobre a atividade de raios s\u00e3o geralmente um mau indicador do n\u00edvel de sobretens\u00e3o induzida por raios em pain\u00e9is fotovoltaicos. As descargas atmosf\u00e9ricas indiretas podem facilmente danificar os componentes sens\u00edveis dos equipamentos fotovoltaicos, o que muitas vezes acarreta um alto custo para reparar ou substituir os componentes danificados e afeta a confiabilidade do sistema fotovoltaico. A sobretens\u00e3o depende das condi\u00e7\u00f5es de configura\u00e7\u00e3o de cada sistema fotovoltaico e das fia\u00e7\u00f5es.<\/p>\n<p>Os sistemas fotovoltaicos ficam expostos em grandes espa\u00e7os abertos, normalmente em campos ou no topo de edif\u00edcios. Nuvens de chuva carregadas que se acumulam nesses campos abertos t\u00eam a propens\u00e3o de liberar a carga na forma de rel\u00e2mpagos. Quando isso acontece, \u00e9 prov\u00e1vel que ocorra um pico de tens\u00e3o. Quanto mais extenso for o campo, maior ser\u00e1 a probabilidade de ocorrer destrui\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Quando um sistema fotovoltaico est\u00e1 localizado em uma \u00e1rea industrial, as opera\u00e7\u00f5es comerciais e os equipamentos tamb\u00e9m ficam em risco. Os inversores s\u00e3o caros, mas para aplica\u00e7\u00f5es industriais, uma falha ainda mais cara \u00e9 o custo do tempo de inatividade.<\/p>\n<p>Quando um raio atinge um sistema solar fotovoltaico, ele causa uma corrente e tens\u00e3o transit\u00f3rias induzidas nos circuitos de fios do sistema solar fotovoltaico. Essas correntes e tens\u00f5es transit\u00f3rias aparecer\u00e3o nos terminais do equipamento e provavelmente causar\u00e3o falhas diel\u00e9tricas e de isolamento nos componentes el\u00e9tricos e eletr\u00f4nicos da energia solar fotovoltaica, como os pain\u00e9is fotovoltaicos, o inversor, os equipamentos de controle e comunica\u00e7\u00e3o, bem como os dispositivos na instala\u00e7\u00e3o do edif\u00edcio. A caixa de matriz, o inversor e o MPPT (pot\u00eancia m\u00e1ximaponto rastreador) t\u00eam os pontos mais altos de falha.<\/p>\n<p>Para evitar que alta energia passe atrav\u00e9s dos componentes eletr\u00f4nicos e cause danos de alta tens\u00e3o ao sistema fotovoltaico, os surtos de tens\u00e3o devem ter um caminho para o terra. Para fazer isso, todas as superf\u00edcies condutoras devem ser aterradas diretamente e toda a fia\u00e7\u00e3o que entra e sai do sistema (como cabos Ethernet e rede el\u00e9trica CA) deve ser acoplada ao aterramento por meio de um SPD.<\/p>\n<p>Um dispositivo de prote\u00e7\u00e3o contra surtos \u00e9 necess\u00e1rio para cada grupo de strings dentro da caixa do array, da caixa do recombinador, bem como da desconex\u00e3o CC.<\/p>\n<p><strong>Sele\u00e7\u00e3o e instala\u00e7\u00e3o de dispositivos de prote\u00e7\u00e3o contra surtos para sistemas fotovoltaicos<\/strong><\/p>\n<p>Os sistemas fotovoltaicos possuem caracter\u00edsticas \u00fanicas, que requerem, portanto, o uso de SPDs projetados especificamente para sistemas fotovoltaicos.<\/p>\n<p>Os sistemas fotovoltaicos possuem altas tens\u00f5es de sistema CC de at\u00e9 1.500 volts. Seu ponto de pot\u00eancia m\u00e1xima opera apenas alguns percentis abaixo da corrente de curto-circuito do sistema.<\/p>\n<p>Para determinar o m\u00f3dulo SPD adequado para o sistema fotovoltaico e sua instala\u00e7\u00e3o, voc\u00ea deve saber:<\/p>\n<p>l A densidade do flash redondo do rel\u00e2mpago;<\/p>\n<p>l A temperatura operacional do sistema;<\/p>\n<p>l A tens\u00e3o do sistema;<\/p>\n<p>l A corrente nominal de curto-circuito do sistema;<\/p>\n<p>l O n\u00edvel da forma de onda que deve ser protegida (raios indiretos ou diretos);<\/p>\n<p>l A corrente de descarga nominal.<\/p>\n<p>Os requisitos de SPD para uma instala\u00e7\u00e3o protegida por um sistema externo de prote\u00e7\u00e3o contra raios (LPS) dependem da classe selecionada do SPDA e se a dist\u00e2ncia de separa\u00e7\u00e3o entre o SPDA e a instala\u00e7\u00e3o fotovoltaica \u00e9 isolada ou n\u00e3o isolada. A IEC 62305-3 detalha os requisitos de dist\u00e2ncia de separa\u00e7\u00e3o para um LPS externo.<\/p>\n<p>Para ter um efeito protetor, o n\u00edvel de prote\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o (Up) de um SPD deve ser 20 % inferior \u00e0 rigidez diel\u00e9trica do equipamento terminal do sistema.<\/p>\n<p>\u00c9 importante usar um SPD com uma corrente suport\u00e1vel de curto-circuito maior que a corrente de curto-circuito da cadeia do painel solar ao qual o SPD est\u00e1 conectado. O SPD que \u00e9 fornecido na sa\u00edda CC deve ter um MCOV CC igual ou superior \u00e0 tens\u00e3o m\u00e1xima do sistema fotovoltaico do painel.<\/p>\n<p><strong>SPDs para o lado CC de sistemas fotovoltaicos<\/strong><\/p>\n<p>As fontes fotovoltaicas t\u00eam caracter\u00edsticas de corrente e tens\u00e3o muito diferentes das fontes CC tradicionais: elas t\u00eam uma caracter\u00edstica n\u00e3o linear e causam persist\u00eancia de arcos acesos a longo prazo. Portanto, as fontes de corrente fotovoltaica n\u00e3o requerem apenas interruptores fotovoltaicos e fus\u00edveis fotovoltaicos maiores, mas tamb\u00e9m um seccionador para o dispositivo de prote\u00e7\u00e3o contra surtos que seja adaptado a esta natureza \u00fanica e capaz de lidar com correntes fotovoltaicas.<\/p>\n<p>Os SPDs instalados no lado CC devem sempre ser projetados especificamente para aplica\u00e7\u00f5es CC. O uso de um SPD no lado CA ou CC incorreto \u00e9 perigoso sob condi\u00e7\u00f5es de falha.<\/p>\n<p><strong>Instala\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n<p>Os SPDs devem sempre ser instalados a montante dos dispositivos que ir\u00e3o proteger. A NFPA 780 12.4.2.1 diz que a prote\u00e7\u00e3o contra surtos deve ser fornecida na sa\u00edda CC do painel solar de positivo para terra e negativo para terra, na caixa combinadora e recombinadora para v\u00e1rios pain\u00e9is solares e na sa\u00edda CA do inversor.<\/p>\n<p>A instala\u00e7\u00e3o adequada de um SPD depende de tr\u00eas valores, que s\u00e3o:<\/p>\n<p>l Tens\u00e3o m\u00e1xima de opera\u00e7\u00e3o cont\u00ednua: A tens\u00e3o que o SPD ativar\u00e1.<\/p>\n<p>l N\u00edvel de prote\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o: A categoria de sobretens\u00e3o do equipamento deve ser superior ao n\u00edvel de prote\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o do SPD.<\/p>\n<p>l Corrente de descarga nominal: O valor de pico da forma de onda (8\/20 \u03bcs para SPDs tipo 2) que o SPD \u00e9 capaz de suportar ap\u00f3s surtos repetitivos.<\/p>\n<p><strong>Como combinar SPDs com inversores<\/strong><\/p>\n<p>Os parques fotovoltaicos s\u00e3o compostos por equipamentos muito sens\u00edveis que necessitam de prote\u00e7\u00e3o ampla. Como os parques fotovoltaicos criam energia de corrente cont\u00ednua (CC), os inversores (que s\u00e3o necess\u00e1rios para converter esta energia de CC para CA) s\u00e3o um componente essencial para a sua produ\u00e7\u00e3o el\u00e9trica. Infelizmente, os inversores n\u00e3o s\u00e3o apenas altamente suscet\u00edveis a quedas de raios, mas tamb\u00e9m s\u00e3o incrivelmente caros.<\/p>\n<p>A NFPA 780 12.4.2.3 requer SPDs adicionais na entrada CC do inversor se o inversor do sistema estiver a mais de 30 metros da caixa combinadora ou recombinadora mais pr\u00f3xima.<\/p>\n<p>Instale o SPD entre os fus\u00edveis e o inversor se houver protetores de string (como fus\u00edveis, disjuntores CC ou diodos de string)<\/p>\n<p>Para conectar um SPD quando houver um inversor com caixa de fus\u00edveis integrada, certifique-se de que os fus\u00edveis internos estejam bypassados \u200b\u200be que os fus\u00edveis externos do string estejam conectados.<\/p>\n<p>Os inversores string devem ser instalados o mais pr\u00f3ximo poss\u00edvel dos strings. Os cabos SPD que se conectam \u00e0 rede L+\/L- e entre o bloco terminal do SPD e o barramento de aterramento devem ter menos de 2,5 metros. Quanto mais curtos forem os cabos de liga\u00e7\u00e3o, mais eficiente e econ\u00f3mica ser\u00e1 a protec\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Para inversores com apenas um rastreador MPP, combine o string antes do inversor e conecte-os ao SPD no ponto de interliga\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Combina\u00e7\u00f5es SPD devem ser planejadas para cada entrada quando o inversor possui m\u00faltiplos rastreadores MPP. Um SPD deve ser usado para cada entrada fundida com um diodo de string.<\/p>\n<p><strong>Refer\u00eancias<\/strong><\/p>\n<p>[1] Guia de prote\u00e7\u00e3o contra raios, norma DIN EN 62305 \u2013 3, 2014.<\/p>\n<p>[2] Norma para dispositivos de prote\u00e7\u00e3o contra surtos, UL 1449, 2014.<\/p>\n<p>[3] Dispositivos de prote\u00e7\u00e3o contra surtos de baixa tens\u00e3o \u2013 Parte 32: Dispositivos de prote\u00e7\u00e3o contra surtos conectados \u00e0 rede CC. lado das instala\u00e7\u00f5es fotovoltaicas \u2013 Princ\u00edpios de sele\u00e7\u00e3o e aplica\u00e7\u00e3o, norma IEC 61643-32, 2 017.<\/p>","protected":false},"featured_media":887,"template":"","class_list":["post-908","application","type-application","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/application\/908","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/application"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/application"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/887"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=908"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}