Proteção contra arco elétrico CC em sistemas fotovoltaicos: 9 regras para prevenir riscos de incêndio solar

Resumo Rápido

As falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos são um dos riscos ocultos mais perigosos em sistemas de energia solar. Elas geralmente começam devido a conectores soltos, cabos danificados, crimpagem inadequada, isolamento envelhecido, umidade ou instalação incorreta. Ao contrário de falhas simples de sobrecorrente, um arco CC pode continuar queimando porque a corrente contínua não cruza o zero naturalmente como a corrente alternada.

Uma proteção eficaz contra falhas de arco CC fotovoltaico não deve depender de apenas um dispositivo. Um projeto mais seguro utiliza múltiplas camadas de proteção: roteamento correto de cabos, conectores CC de alta qualidade, fusíveis gPV, dispositivos de proteção contra surtos CC, proteção na caixa de junção, funções AFCI, inspeção térmica e proteção contra incêndio em quadros elétricos.

Para empreiteiros EPC, instaladores solares, engenheiros eletricistas e equipes de O&M, o objetivo não é apenas passar na inspeção. O verdadeiro objetivo é reduzir falhas no inversor, evitar danos por incêndio, melhorar o tempo de atividade do sistema e facilitar a manutenção.

Índice

1. O que é uma falha de arco CC fotovoltaico?
2. Por que as falhas de arco CC são perigosas em sistemas solares
3. Causas comuns de falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos
4. Arco em série vs. arco em paralelo vs. arco para terra
5. Por que a proteção padrão contra sobrecorrente não é suficiente
6. 9 regras práticas para proteção contra falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos
7. Como os fusíveis gPV ajudam a reduzir a escalada de falhas
8. Por que a proteção por DPS CC ainda é necessária
9. Projeto de caixa de junção (combiner box) para sistemas solares mais seguros
10. Proteção contra incêndio em quadros elétricos como a última camada de segurança
11. Lista de Verificação de Inspeção para Engenheiros e Instaladores
12. PERGUNTAS FREQUENTES

1. O que é uma Falha de Arco CC em Sistemas Fotovoltaicos?

Uma falha de arco CC fotovoltaico é uma descarga elétrica anormal que ocorre no lado de corrente contínua de um sistema fotovoltaico. Pode ocorrer quando a corrente salta através de um espaço entre condutores, contatos de conectores, isolamento danificado ou pontos de fiação soltos.

Em um sistema solar fotovoltaico, as falhas de arco CC são especialmente perigosas porque o arranjo fotovoltaico continua gerando energia sempre que há luz solar disponível. Se a tensão do sistema for alta, especialmente em projetos de 1000V CC ou 1500V CC, o arco pode tornar-se estável o suficiente para produzir alta temperatura, carbonização, fumaça e, eventualmente, incêndio.

Projetos solares modernos utilizam circuitos de string mais longos, maior tensão CC, caixas de junção maiores e estações inversoras mais compactas. Esses projetos melhoram a eficiência, mas também aumentam a importância da Proteção contra Falhas de Arco CC Fotovoltaico.

Pesquisas sobre falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos identificaram repetidamente falhas de arco não detectadas como um sério risco de incêndio para sistemas fotovoltaicos residenciais, comerciais e de grande escala.

2. Por que as Falhas de Arco CC são Perigosas em Sistemas Solares

Uma falha de arco CC não é apenas uma pequena faísca elétrica. Pode tornar-se uma descarga contínua de alta temperatura. Uma vez iniciada, pode danificar o isolamento, derreter peças dos conectores, queimar capas de cabos e incendiar materiais combustíveis próximos.

O perigo é maior em sistemas fotovoltaicos porque o lado CC está ativo durante o dia. Mesmo que o disjuntor CA esteja desligado, os módulos fotovoltaicos ainda podem fornecer tensão ao circuito CC.

É por isso que a proteção contra arco elétrico em CC fotovoltaico deve ser considerada desde o projeto até a instalação e manutenção. Esperar até que fumaça visível apareça é tarde demais.

Uma estratégia prática de segurança solar deve responder a três perguntas:

• Como reduzimos a possibilidade de arcos elétricos?
• Como detectamos condições anormais precocemente?
• Como impedimos que uma pequena falha elétrica se transforme em um incêndio?

A segurança fotovoltaica não é alcançada por um único produto. É alcançada por meio de proteção coordenada.

3. Causas comuns de arcos elétricos em CC fotovoltaico

A maioria das falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos não é causada por uma única falha drástica. Elas geralmente surgem de pequenos problemas que se agravam com o tempo.

As causas comuns incluem:

• Conectores do tipo MC4 frouxos
• Crimpagem inadequada dos conectores
• Incompatibilidade de conectores entre marcas diferentes
• Danos no isolamento dos cabos CC
• Dobra do cabo além do raio permitido
• Envelhecimento por radiação UV de cabos externos
• Entrada de água em caixas de junção (combiner boxes)
• Poeira, névoa salina ou corrosão
• Torque incorreto nos terminais
• Má gestão de cabos
• Danos causados por roedores
• Vibração em sistemas instalados em telhados ou no solo
• Porta-fusíveis ou terminais superaquecidos
• Manutenção atrasada após alarmes

Em grandes usinas fotovoltaicas, o problema muitas vezes não é que os engenheiros desconheçam o risco. O problema é que milhares de conectores, cabos, fusíveis, terminais e caixas de junção devem permanecer confiáveis por muitos anos sob condições externas.

É por isso que a proteção contra falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos deve ser tratada como uma questão de projeto em nível de sistema, e não apenas como uma questão de seleção de produto.

Arco em série vs Arco em paralelo vs Arco para terra

As falhas de arco em sistemas fotovoltaicos são comumente divididas em três tipos: falhas de arco em série, falhas de arco em paralelo e falhas de arco para terra.

Falha de arco em série

Um arco em série ocorre quando um caminho condutor é parcialmente rompido. Por exemplo, um conector pode estar solto, um cabo pode estar danificado ou um terminal pode apresentar mau contato.

A corrente continua a fluir pelo circuito, mas atravessa um pequeno espaço de ar ou um ponto de alta resistência. Isso gera calor e arco elétrico.

Arcos em série são difíceis de detectar porque a corrente pode permanecer dentro da faixa operacional normal. Um fusível convencional pode não atuar, pois não há uma sobrecorrente elevada.

Falha de arco em paralelo

Um arco em paralelo ocorre quando a corrente salta entre dois condutores de potenciais diferentes. Isso pode ocorrer entre cabos CC positivos e negativos, entre strings ou dentro de isolamentos danificados.

Arcos paralelos podem produzir correntes de falta mais elevadas do que arcos em série, especialmente quando múltiplas strings estão conectadas em paralelo.

Falta de arco para terra

Um arco para terra ocorre quando um condutor CC energizado forma um arco para uma parte metálica aterrada ou para o invólucro do equipamento. Isso pode ser causado por falha de isolamento, danos mecânicos, entrada de água ou instalação inadequada.

Cada tipo de arco requer métodos de detecção e proteção diferentes. É por isso que a proteção contra falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos deve combinar qualidade de instalação, monitoramento, proteção por fusíveis, proteção contra surtos e segurança ao nível do invólucro.

5. Por que a proteção padrão contra sobrecorrente não é suficiente

Muitas pessoas presumem que um fusível ou disjuntor pode resolver todas as falhas elétricas. Isso não é verdade.

Dispositivos de sobrecorrente são projetados para interromper correntes excessivas. No entanto, algumas falhas de arco CC podem não criar corrente suficiente para acionar um fusível rapidamente, especialmente falhas de arco em série.

Isso não significa que os fusíveis sejam inúteis. Significa que os fusíveis devem ser compreendidos corretamente.

Um fusível gPV é essencial para proteger strings e arranjos fotovoltaicos contra corrente reversa e certas condições de falha. A norma IEC 60269-6 estabelece requisitos suplementares para elos fusíveis utilizados na proteção de strings e arranjos fotovoltaicos de até 1500V CC.

No entanto, a proteção contra falhas de arco em CC fotovoltaico requer mais do que proteção contra sobrecorrente. Também necessita de detecção de arco, cabeamento correto, proteção contra surtos, invólucros seguros e inspeção regular.

6. 9 Regras Práticas para Proteção contra Falhas de Arco em CC Fotovoltaico

Regra 1: Utilize o Roteamento Adequado de Cabos CC

Um roteamento de cabos inadequado é uma das formas mais simples de criar riscos de falha a longo prazo. Os cabos CC não devem ser esticados, esmagados, dobrados bruscamente ou expostos a tensões mecânicas desnecessárias.

Um bom roteamento de cabos deve:

• Evitar bordas metálicas afiadas
• Manter os cabos positivos e negativos organizados
• Reduzir o movimento dos cabos sob vento ou vibração
• Evitar pontos de acumulação de água
• Manter o raio de curvatura correto
• Utilizar abraçadeiras ou suportes resistentes aos raios UV
• Manter os cabos afastados de superfícies quentes

Uma disposição organizada dos cabos facilita a inspeção e reduz pontos de tensão ocultos.

Regra 2: Evitar incompatibilidade de conectores

A incompatibilidade de conectores é um risco comum, mas frequentemente ignorado. Mesmo que dois conectores pareçam semelhantes, podem não ter o mesmo design de contato, tolerância de material, desempenho de vedação ou certificação.

Conectores incompatíveis podem aumentar a resistência de contato. Uma resistência mais elevada gera calor. Com o tempo, o calor pode danificar peças plásticas, reduzir a pressão de contato e aumentar o risco de falha por arco elétrico.

Para proteção contra falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos, os instaladores devem evitar misturar marcas de conectores, a menos que a compatibilidade seja claramente confirmada pelo fabricante.

Regra 3: Torque do Terminal de Controle

Terminais frouxos são uma das principais fontes de superaquecimento. Terminais excessivamente apertados também podem danificar condutores ou equipamentos.

Todos os terminais na caixa de junção (combiner box), porta-fusíveis, disjuntores CC, DPS e entrada do inversor devem ser apertados de acordo com o valor de torque especificado pelo fabricante.

Para projetos EPC, o controle de torque não deve ser tratado como opcional. Deve fazer parte do registro de instalação.

Regra 4: Use fusíveis gPV corretos

As strings fotovoltaicas devem utilizar fusíveis projetados para circuitos CC fotovoltaicos, e não fusíveis CA comuns.

Os fusíveis gPV são projetados para interromper correntes de falta em CC em aplicações fotovoltaicas. São amplamente utilizados em caixas de junção (combiner boxes), proteção de entrada de inversores e proteção de strings fotovoltaicas.

A norma IEC 60269-6 cobre especificamente elos fusíveis para a proteção de sistemas de energia solar fotovoltaica.

Para engenheiros, a seleção do fusível deve considerar:

• Tensão nominal
• Corrente nominal
• Capacidade de ruptura
• Corrente da string fotovoltaica
• Número de strings em paralelo
• Temperatura ambiente
• Compatibilidade do porta-fusível
• Requisitos de redução de potência (derating)
• Coordenação com cabos e dispositivos a montante

Um fusível incorreto pode causar disparos incômodos ou falhar na proteção correta do circuito.

Regra 5: Instalar proteção DPS CC

Descargas atmosféricas e surtos de manobra podem danificar inversores, dispositivos de monitoramento, caixas de junção e sistemas de isolamento. Danos por surto nem sempre causam falha imediata. Às vezes, enfraquecem o isolamento e aumentam o risco de falhas futuras.

Os dispositivos de proteção contra surtos (DPS) em corrente contínua são, portanto, uma parte importante da proteção contra falhas de arco em sistemas fotovoltaicos.

A norma IEC 61643-31 aplica-se a DPS destinados ao lado CC de instalações fotovoltaicas de até 1500V CC. Estes DPS são projetados para limitar tensões de surto e desviar correntes de surto.

A norma IEC 61643-32 também descreve os princípios de seleção, instalação e coordenação para DPS utilizados no lado CC de instalações fotovoltaicas de até 1500V CC.

Para uma melhor proteção, os DPS CC são geralmente instalados:

• Dentro das caixas de junção fotovoltaicas
• Próximo às entradas CC do inversor
• Em quadros de distribuição CC
• Em sistemas expostos a risco de descargas atmosféricas
• Onde longos percursos de cabos CC aumentam a exposição a surtos

Regra 6: Melhorar a proteção da caixa de junção (combiner box)

A caixa de junção é um dos locais mais importantes para a proteção contra falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos. Ela contém múltiplas strings, fusíveis, terminais, módulos DPS, seccionadoras CC e entradas de cabos.

Se a caixa de junção for mal projetada, a entrada de água, o acúmulo de calor, a fiação solta e a falha de isolamento podem ocorrer dentro do invólucro.

Uma caixa de junção mais segura deve incluir:

• Invólucro com classificação IP adequada
• Prensa-cabos corretos
• Porta-fusíveis com classificação para CC
• Proteção DPS CC Tipo 2
• Separação clara entre cabos positivos e negativos
• Distâncias de escoamento e isolamento corretas
• Boa dissipação de calor
• Identificação visível
• Layout de fácil manutenção
• Aterramento confiável

A caixa de combinação não deve ser tratada como uma simples caixa de junção. É um centro de proteção.

Regra 7: Use AFCI ou detecção de arco onde exigido

A tecnologia de disjuntor de falha de arco foi projetada para detectar comportamento de arco perigoso e interromper o circuito ou desligar o sistema.

Em alguns mercados, a proteção contra falha de arco fotovoltaico é exigida pelos códigos elétricos para certos sistemas fotovoltaicos. Por exemplo, documentos relacionados ao NEC incluem requisitos para proteção de circuito de falha de arco CC fotovoltaico quando os circuitos CC operam a 80V CC ou mais entre condutores.

Para projetos internacionais, os engenheiros devem verificar os códigos locais, as funções do inversor e as especificações do projeto. Os requisitos de AFCI podem variar dependendo do país, tipo de sistema, local de instalação e autoridade competente.

Regra 8: Adicione inspeção térmica à O&M

A inspeção térmica é um dos métodos mais práticos para a detecção precoce de riscos. Muitos riscos de falha de arco começam como aquecimento anormal.

As equipas de O&M devem inspecionar:

• Temperatura dos conectores
• Temperatura do suporte de fusíveis
• Temperatura dos terminais do SPD
• Terminais do disjuntor CC
• Prensa-cabos
• Terminais de entrada CC do inversor
• Barramentos da caixa de junção
• Sinais de descoloração ou derretimento

Um pequeno ponto quente não deve ser ignorado. Pode indicar mau contato, sobrecarga, corrosão, crimpagem deficiente ou degradação de componentes internos.

Regra 9: Adicionar proteção contra incêndio em gabinetes para invólucros críticos

Mesmo com um bom projeto elétrico, nenhum sistema pode eliminar completamente o risco. Para gabinetes críticos, a proteção contra incêndio em painéis elétricos pode atuar como a última camada de segurança.

Dispositivos automáticos de extinção de incêndio podem ser instalados dentro de painéis elétricos, caixas de junção, quadros de distribuição, gabinetes de telecomunicações e gabinetes auxiliares de armazenamento de energia.

Para projetos solares, a proteção contra incêndio ao nível do gabinete é especialmente útil em:

• Estações de inversores
• Quadros de distribuição CC
• Caixas de junção em ambientes de alto risco
• Invólucros elétricos externos
• Usinas fotovoltaicas remotas
• Projetos fotovoltaicos em telhados industriais
• Gabinetes de energia solar para telecomunicações
• Gabinetes de baterias e auxiliares CC

O objetivo não é substituir uma boa proteção elétrica. O objetivo é suprimir um pequeno incêndio interno antes que ele se espalhe para equipamentos próximos.

7. Como os fusíveis gPV ajudam a reduzir a escalada de falhas

Um fusível gPV é um dos componentes de proteção mais importantes em circuitos solares de corrente contínua (CC).

Em sistemas fotovoltaicos com múltiplas strings, a corrente reversa pode fluir de strings saudáveis para uma string com falha. Isso pode superaquecer cabos, conectores e módulos. Um fusível gPV selecionado corretamente ajuda a interromper essa corrente de falha antes que os danos se espalhem.

Porta-fusível industrial CA Série RT18 32A-125A | Kuangya

Para proteção contra arco elétrico em CC fotovoltaico, o fusível auxilia de várias maneiras:

• Limita a escalada de falhas em circuitos de strings em paralelo.
• Protege os cabos contra corrente excessiva.
• Reduz a energia disponível durante certas condições de falha.
• Isola strings com falha para uma manutenção mais segura.
• Melhora a coordenação da proteção do sistema.

No entanto, a qualidade do fusível é importante. Um fusível ou porta-fusível de baixa qualidade pode superaquecer durante a operação normal. O mau contato dentro do porta-fusível pode tornar-se um ponto de risco por si só.

Por esta razão, os engenheiros devem considerar tanto o elo fusível quanto o porta-fusível como um único sistema de proteção.

Requisitos de fusíveis fotovoltaicos IEC 60269-6

8. Por que a proteção DC SPD ainda é necessária

Alguns instaladores perguntam se a proteção DC SPD ainda é necessária se o inversor já incluir proteção.

A resposta é sim, especialmente em instalações fotovoltaicas expostas.

Um arranjo fotovoltaico geralmente possui longos trechos de cabos externos. Esses cabos podem captar energia de surto induzida por quedas de raios próximas. A energia do surto pode viajar através dos cabos CC para o inversor, equipamentos de monitoramento e sistemas de comunicação.

Um SPD CC ajuda a desviar a corrente de surto e limitar a sobretensão transitória antes que ela danifique equipamentos sensíveis.

Para uma estratégia completa de proteção contra falhas de arco CC fotovoltaico, a proteção SPD é importante porque eventos de surto podem enfraquecer o isolamento, danificar componentes eletrônicos e criar degradação oculta. Um sistema pode continuar funcionando após um surto, mas sua confiabilidade a longo prazo pode ser reduzida.

Um bom projeto de SPD deve considerar:

• Tensão do sistema fotovoltaico
• Tensão máxima de operação contínua
• Requisito de Tipo 1 ou Tipo 2
• Corrente nominal de descarga
• Corrente máxima de descarga
• Local de instalação
• Sistema de aterramento
• Comprimento do cabo
• Coordenação entre DPS
• Requisito de sinalização remota

Para projetos fotovoltaicos comerciais e de grande escala, os SPDs não devem ser selecionados apenas pelo preço. Eles devem ser selecionados de acordo com a tensão do sistema, risco de instalação e coordenação de proteção.

9. Projeto de Caixa de Junção para Sistemas Solares mais Seguros

Uma caixa de junção pode reduzir ou criar riscos. A diferença está na qualidade do projeto.

Uma boa caixa de junção fotovoltaica deve tornar o sistema mais fácil de inspecionar, mais seguro de manter e mais confiável durante eventos anormais.

Pontos importantes de projeto incluem:

Componentes com Classificação CC

Todos os componentes dentro da caixa de junção devem ser adequados para tensão CC e aplicação fotovoltaica. Dispositivos com classificação CA não devem ser usados como substitutos.

Separação clara da cablagem

Os condutores positivos e negativos devem ser dispostos de forma clara. Uma disposição deficiente da cablagem aumenta a possibilidade de esforço de isolamento, confusão durante a manutenção e contacto acidental.

Posição correta do SPD

O SPD de CC deve ser instalado com cablagem curta e direta. Fios de ligação longos do SPD reduzem a eficácia da proteção.

Seleção adequada do porta-fusíveis

O porta-fusíveis deve corresponder ao tamanho, tensão, corrente e requisitos térmicos do fusível. Porta-fusíveis sobreaquecidos são um problema comum em caixas de junção de baixa qualidade.

Proteção IP

As caixas de junção exteriores devem ser resistentes à água, poeira, exposição aos raios UV e variações de temperatura. A entrada de água pode causar falhas de isolamento e corrosão.

Visibilidade de manutenção

Etiquetas, diagramas de fiação, janelas indicadoras e sinalização remota podem ajudar as equipes de manutenção a localizar rapidamente componentes com falha.

Uma caixa de junção não é apenas um ponto de conexão. É a primeira estação de proteção entre o arranjo fotovoltaico e o inversor.

10. Proteção contra incêndio em gabinetes como a última camada de segurança

Dispositivos de proteção elétrica reduzem a probabilidade de falha. A proteção contra incêndio reduz as consequências quando a falha ocorre.

Esta distinção é importante.

Um fusível não extingue incêndios.
Um DPS não extingue incêndios.
Um disjuntor não extingue incêndios.
Um AFCI não repara isolamento danificado.

Para projetos fotovoltaicos de alto valor, os engenheiros devem pensar em camadas:

1. Prevenir falhas através de um bom projeto.
2. Limitar danos elétricos através de fusíveis e DPS.
3. Detectar arcos anormais ou condições térmicas.
4. Isolar o circuito com falha.
5. Suprimir incêndios dentro de invólucros críticos.

A proteção contra incêndio em quadros elétricos é especialmente útil quando o equipamento elétrico está instalado em locais remotos ou não supervisionados. Se uma falha ocorrer durante a noite, em períodos de alta irradiância ou em uma planta remota no deserto, a resposta humana pode ser atrasada.

Um dispositivo automático de extinção de incêndio para quadros elétricos pode ajudar a suprimir incêndios em estágio inicial dentro de espaços elétricos fechados antes que o fogo se espalhe por todo o quadro ou para equipamentos próximos.

11. Lista de Verificação de Inspeção para Engenheiros e Instaladores

Utilize esta lista de verificação durante a instalação, comissionamento e manutenção regular.

Inspeção de Cabos e Conectores

• Todos os conectores são de marcas compatíveis?
• Os conectores estão totalmente travados?
• Os cabos estão protegidos contra bordas cortantes?
• Os cabos estão devidamente suportados?
• O raio de curvatura é aceitável?
• Existem sinais de envelhecimento por UV?
• Existem sinais de danos causados por animais?
• Os prensa-cabos estão vedados corretamente?

Inspeção da Caixa de Junção (Combiner Box)

• O invólucro está devidamente vedado?
• Os porta-fusíveis são classificados para uso em CC fotovoltaico?
• O DPS CC está instalado corretamente?
• Os indicadores do DPS estão normais?
• Os terminais estão apertados com o torque correto?
• A fiação está organizada e claramente separada?
• Há descoloração perto dos terminais?
• A conexão de aterramento é confiável?

Inspeção de fusíveis

• Os fusíveis gPV foram selecionados de acordo com a corrente da string?
• A tensão nominal é adequada para o sistema?
• A capacidade de interrupção é suficiente?
• Os porta-fusíveis estão sobreaquecendo?
• Os fusíveis de substituição possuem a mesma especificação?
• Existe um registro de manutenção?

Inspeção de DPS

• O DPS é adequado para tensão de sistema de 1000V CC ou 1500V CC?
• O DPS é do Tipo 1 ou Tipo 2 de acordo com as necessidades do projeto?
• Os comprimentos dos cabos são curtos e diretos?
• É necessária sinalização remota?
• O indicador de falha do DPS mudou de cor?
• A resistência de aterramento é aceitável?

Inspeção de Proteção Contra Incêndio

• Os quadros críticos estão equipados com proteção interna contra incêndio?
• O dispositivo está instalado na posição correta?
• Existe cobertura de volume protegido suficiente?
• O método de ativação é adequado?
• O dispositivo está dentro da vida útil?
• A inspeção está documentada?

12. Arquitetura de Proteção Recomendada

Um projeto robusto de proteção contra arco elétrico CC em sistemas fotovoltaicos deve utilizar uma arquitetura em camadas.

Esta arquitetura ajuda os engenheiros a passar de uma mentalidade de dispositivo único para uma proteção em nível de sistema.

13. Guia de Seleção de Produtos

Para equipes de compras de projetos EPC e solares, a seleção de produtos deve ser baseada no risco do projeto, não apenas no preço unitário.

DC SPD

Escolha um DPS CC com base em:

• Tensão do sistema de 1000V CC ou 1500V CC
• Requisito de Tipo 1 ou Tipo 2
• Valores de In e Imax
• Tempo de resposta
• Design de módulo plug-in
• Contato de sinalização remota
• Conformidade com a norma IEC 61643-31
• Local de instalação

Fusível gPV

Escolha um fusível gPV com base em:

• Corrente nominal
• Tensão nominal
• Capacidade de ruptura
• Tamanho do fusível, como 10×38, 14×51, 10×85, 14×85 ou 22×125
• Corrente da string fotovoltaica
• Temperatura ambiente
• Compatibilidade do porta-fusível
• Conformidade com a norma IEC 60269-6

Caixa combinadora

Escolha uma caixa de junção (combiner box) com base em:

• Número de strings
• Tensão do sistema
• Configuração de fusíveis e DPS
• Classificação IP
• Material do invólucro
• Qualidade do prensa-cabos
• Projeto de aterramento
• Acessibilidade de manutenção

Dispositivo de extinção de incêndio para painéis

Escolha a proteção contra incêndio do painel com base em:

• Volume do painel
• Método de instalação
• Temperatura de ativação
• Segurança do isolamento elétrico
• Requisito de manutenção
• Valor do equipamento protegido
• Condições ambientais

14. FAQ

O que é a Proteção contra Falhas de Arco CC em sistemas fotovoltaicos?

A Proteção contra Falhas de Arco CC em sistemas fotovoltaicos significa reduzir, detectar, isolar e controlar falhas de arco no lado CC de um sistema solar fotovoltaico. Inclui boas práticas de instalação, controle de conectores, gestão de cabos CC, fusíveis gPV, DPS CC, funções AFCI, monitoramento, inspeção e proteção contra incêndio em quadros.

Um fusível pode interromper todas as falhas de arco CC?

Um fusível ajuda a proteger contra falhas de sobrecorrente e corrente reversa, mas algumas falhas de arco em série podem não criar corrente suficiente para operar o fusível rapidamente. É por isso que a proteção contra falhas de arco precisa de múltiplas camadas.

Por que as falhas de arco em CC são mais perigosas do que as falhas de arco em CA?

A corrente contínua (CC) não cruza o zero naturalmente como a corrente alternada (CA). Isso significa que um arco em CC pode ser mais difícil de extinguir uma vez estabelecido, especialmente em sistemas fotovoltaicos de alta tensão.

Onde a proteção DPS CC deve ser instalada em um sistema solar?

A proteção DPS CC é comumente instalada dentro de caixas de junção fotovoltaicas, próximo às entradas CC do inversor e em quadros de distribuição CC. A posição exata depende do comprimento do cabo, exposição a raios, tensão do sistema e coordenação de proteção.

Os fusíveis gPV são diferentes dos fusíveis comuns?

Sim. Os fusíveis gPV são projetados para circuitos fotovoltaicos em CC. Eles são usados para proteger strings e arranjos fotovoltaicos contra corrente reversa e certas condições de falha. Fusíveis CA comuns não devem ser usados como substitutos.

Por que as caixas de junção superaquecem?

As caixas de junção podem sobreaquecer devido a terminais soltos, mau contacto do porta-fusíveis, seleção incorreta de fusíveis, alta temperatura ambiente, entrada de água, corrosão ou ventilação deficiente.

A proteção contra incêndios em armários é necessária para todos os sistemas fotovoltaicos?

Nem sempre. Mas é altamente recomendada para armários elétricos críticos, estações de inversores, centrais fotovoltaicas remotas, projetos industriais em telhados, armários de energia para telecomunicações e salas de equipamentos de alto valor.

Qual é a melhor forma de prevenir falhas de arco CC em sistemas solares?

O melhor método é a proteção em camadas. Utilize o encaminhamento correto de cabos, conectores compatíveis, binário de aperto adequado, fusíveis gPV, DPS CC, AFCI ou deteção de arco onde necessário, inspeção térmica e supressão de incêndios em armários para compartimentos críticos.

Conclusão

As falhas de arco CC em sistemas fotovoltaicos são riscos ocultos, mas graves. Podem começar a partir de pequenos problemas de instalação, tais como conectores soltos, cravação deficiente, isolamento danificado, entrada de água ou terminais sobreaquecidos.

Um projeto solar seguro não deve depender de um único dispositivo. A verdadeira proteção contra falhas de arco CC fotovoltaico requer uma cadeia de proteção completa: design correto, instalação de qualidade, fusíveis gPV, dispositivos de proteção contra surtos CC, caixas de junção mais seguras, funções AFCI, inspeção regular e proteção automática contra incêndios em armários para compartimentos críticos.

Para empreiteiros EPC, instaladores solares e engenheiros eletrotécnicos, o valor desta abordagem é claro. Reduz o risco de incêndio, protege os inversores, melhora o tempo de atividade do sistema, apoia uma manutenção mais segura e ajuda os projetos solares a operar de forma fiável a longo prazo.

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