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Proteções de um sistema fotovoltaico: DPS, disjuntores e fusíveis

· 6 min de leitura ·

Conheça os dispositivos que protegem pessoas e equipamentos numa instalação solar, dos fusíveis de string ao DR do quadro, e veja onde cada um fica no diagrama.

Dois lados, riscos diferentes

Do painel ao inversor circula corrente contínua (DC), com centenas de volts. Do inversor ao quadro, corrente alternada (AC). Cada lado tem as suas proteções, e as do lado DC precisam ser próprias para corrente contínua.

Corrente alternada cruza o zero várias vezes por ciclo; a contínua nunca cruza Corrente alternada (CA) Passa pelo zero 120 vezes por segundo: o arco se apaga sozinho Corrente contínua (CC) Nunca passa pelo zero: o arco se mantém: use dispositivos para CC
Um disjuntor comum de uso AC, instalado no lado DC, pode não conseguir interromper a corrente.

Cada proteção no seu lugar

Interativo

Onde fica cada proteção?

Toque num dispositivo para ver a função dele. Os DPS ficam em derivação, entre o condutor e a terra.

Lado DC (corrente contínua)Lado AC (corrente alternada)Aterramento
  1. saída do inversor

Os DPS ficam em derivação: ligados entre os condutores e a terra, fora do caminho da energia. As derivações dos DPS, as estruturas e as carcaças terminam no aterramento.

Fusível de string

DC

Protege cada string contra a corrente reversa vinda das outras strings em paralelo. Costuma ser necessário a partir de três strings, conforme os dados do módulo.

Onde fica: na string box, um por string

Chave seccionadora DC

DC

Desliga os painéis do inversor com segurança para manutenção. Muitos inversores já trazem uma integrada.

Onde fica: entre a string box e o inversor

DPS DC

DC

Desvia para a terra os picos de tensão de descargas atmosféricas próximas, protegendo o inversor.

Onde fica: na string box, ligado ao aterramento

Disjuntor AC

AC

Protege o cabo entre o inversor e o quadro contra sobrecarga e curto-circuito, e isola o inversor da instalação.

Onde fica: na saída do inversor

DPS AC

AC

Protege contra surtos que chegam pela rede da distribuidora.

Onde fica: no quadro, junto ao disjuntor do inversor

DR (diferencial residual)

AC

Detecta fuga de corrente para a terra, como quando alguém toca uma parte energizada, e desliga rapidamente. É uma proteção adicional contra choque, escolhida conforme a aplicação; não protege equipamentos.

Onde fica: no quadro elétrico

Aterramento

Terra

Hastes e barramento de terra interligam estruturas, carcaças e DPS, dão caminho aos surtos e reduzem diferenças de potencial entre as partes.

Onde fica: interligado ao aterramento principal da edificação

Aterramento bem feito

  • Estruturas dos painéis, carcaça do inversor e DPS ligados ao sistema de aterramento
  • Aterramento dos painéis interligado ao aterramento principal da edificação, em vez de uma haste isolada
  • Condutores de proteção curtos e sem laços: cabos longos e enrolados aumentam a impedância para os surtos

Como funciona um DPS

  1. 1
    Operação normal

    Ligado entre os condutores e a terra, o DPS praticamente não conduz.

  2. 2
    Chega um surto

    Um raio próximo ou uma manobra na rede eleva a tensão: o DPS conduz por um instante e desvia a energia para o aterramento.

  3. 3
    Desgaste

    Cada surto consome o dispositivo. Muitos modelos têm uma janela que muda de cor quando é hora de trocar.

Classe Ionde há risco de descarga direta (edificações com para-raios)
Classe IIa mais comum em quadros e string boxes
Ucmáxima tensão de operação contínua do DPS: compatível com a Voc da string no frio

Erros comuns na instalação

Faça

  • Dispositivos especificados para CC e para a tensão da string
  • Respeitar a polaridade dos disjuntores DC polarizados
  • Um caminho de baixa impedância do DPS até a terra
  • Placas de advertência de geração solar e de dupla alimentação

Evite

  • Disjuntor ou chave de uso AC no lado DC
  • DPS sem aterramento adequado: ele não consegue desviar o surto
  • Conectores de marcas diferentes encaixados entre si nos cabos dos painéis

Normas, inspeção e responsabilidade

  1. 1
    Verificação visual

    String box e quadro: sinais de aquecimento, plástico escurecido ou cheiro de queimado pedem atenção imediata.

  2. 2
    Reaperto das conexões

    Conexões frouxas aquecem com a corrente. Só com o sistema desenergizado e seguindo o procedimento e o torque do fabricante.

  3. 3
    Janelas dos DPS

    Troque os módulos sinalizados.

  4. 4
    Teste do DR

    Aperte o botão de teste: ele deve desarmar.

  5. 5
    Registros do inversor

    Leia o histórico de falhas no aplicativo ou no visor.

Onde cada proteção aparece no diagrama

No diagrama abaixo, a string box reúne as proteções DC; depois do inversor vêm o disjuntor, o DPS e o DR, e o aterramento liga os DPS.

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Proteções DC reunidas na string box e proteções AC entre o inversor e o quadro.

Experimente: Acrescente uma segunda string: coloque outro conjunto de painéis com seu próprio fusível DC e ligue os dois fusíveis à seccionadora.

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