Importância do Uso Adequado de DPS Certificados para Inversores Fotovoltaicos de 800 VCA

Importância do Uso Adequado de DPS Certificados para Inversores Fotovoltaicos de 800 VCA 

Em sistemas fotovoltaicos de larga escala, como usinas solares, a proteção contra surtos de tensão é fundamental para garantir a segurança e a longevidade dos inversores e outros componentes. Com a crescente adoção de inversores string de 800 VCA em instalações utilitárias, a escolha de Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) adequados e certificados é crítica. Neste artigo, vamos discutir a importância dos DPS, os requisitos técnicos para proteger inversores de 800 VCA e como os dispositivos testados, como o DEHNbloc Maxi 440, podem oferecer a proteção necessária. 

Por que a Proteção Contra Surtos é Essencial? 

Os inversores são um dos principais componentes de qualquer sistema fotovoltaico, responsáveis por converter a corrente contínua (CC) gerada pelos módulos solares em corrente alternada (CA), que pode ser utilizada pela rede elétrica. Em usinas solares a céu aberto, os inversores estão expostos a surtos de corrente causados por raios, o que pode resultar em danos graves ou até mesmo na destruição do equipamento. 

Conforme descrito em estudos e testes recentes, em sistemas com inversores string de 800 VCA, surtos de corrente podem ser injetados no lado CA, resultando em danos aos componentes internos do inversor. A norma IEC 61643-32 estabelece que inversores string para instalações de larga escala deve ser protegidos com DPS Tipo 1 no lado CA, a menos que uma avaliação de risco indique o contrário​ (TESTED T1 SOLUTION for …). 

Desafios para Inversores de 800 VCA 

Os inversores de 800 VCA estão cada vez mais populares em sistemas fotovoltaicos devido à eficiência energética otimizada e à redução de perdas. No entanto, por operarem em tensões mais altas, eles exigem soluções de proteção mais robustas. 

Em instalações típicas, os inversores string de 800 VCA são conectados a transformadores elevadores, que aumentam a tensão para níveis compatíveis com redes de alta tensão. Esses inversores são geralmente integrados a sistemas IT (terra isolado), nos quais a fiação de alta tensão e as condições atmosféricas podem expor o sistema a surtos perigosos. Devido à ausência de um condutor neutro nesses sistemas, as sobretensões podem ser dissociadas, exigindo uma configuração específica de DPS e aterramento para dissipar esses surtos de maneira eficiente​ (White Paper 800Vac sola…). 

Seleção Adequada do DPS 

Para proteger adequadamente os inversores de 800 VCA, é fundamental utilizar DPS Tipo 1 no lado CA do inversor, como recomendado pela IEC 61643-32. O DPS Tipo 1 é projetado para suportar correntes de descargas atmosféricas diretas, dissipando a maior parte da energia antes que ela atinja os componentes internos do inversor. 

Embora muitos inversores já venham com DPS Tipo 2 integrados, eles não são suficientes para lidar com os altos picos de corrente associados a descargas atmosféricas diretas. Esses DPS embutidos são capazes de lidar com correntes menores, mas falharão em caso de surtos maiores, colocando o inversor em risco. 

Testes e Certificação de DPS para Inversores de 800 VCA 

Para garantir a proteção adequada dos inversores string de 800 VCA, o uso de DPS testados e certificados é crucial. Um exemplo de solução testada é o DEHNbloc Maxi 440 em uma configuração conhecida como “Neptune (3+1)”. Durante os testes realizados no Centro de Testes da DEHN, a configuração foi exposta a surtos de corrente e, de acordo com os resultados, o DPS absorveu cerca de 97% da energia do surto, permitindo que apenas 3% da energia chegasse aos DPS internos do inversor​ (TESTED T1 SOLUTION for…)​(White Paper 800Vac sola…). 

Esses testes incluíram a realização de 20 disparos de corrente de 5kA (10/350 μs) através da conexão de terra dos DPS, simulando condições de campo para avaliar a eficiência do sistema. O resultado mostrou que a proteção contra surtos permaneceu intacta após os testes, garantindo a durabilidade e a segurança do sistema ​(TESTED T1 SOLUTION for…). 

Além disso, essa solução foi projetada para suportar as sobretensões causadas por dispositivos anti-PID (degradação induzida por potencial), comuns em sistemas fotovoltaicos de grande porte. Durante os testes de imunidade, o DEHNbloc Maxi 440 foi submetido a picos de tensão de até 1450 V e se manteve estável, sem disparos indesejados, o que é crucial para sistemas que utilizam esse tipo de tecnologia para evitar a degradação dos módulos solares ​(Fotovolt_DPS para inver…)​(TESTED T1 SOLUTION for …). 

Características Técnicas do DPS DEHNbloc Maxi 440 

O DEHNbloc Maxi 440 utiliza tecnologia baseada em centelhadores, o que lhe confere uma alta capacidade de extinção de corrente de seguimento e limitação de sobretensão. Ele é capaz de suportar uma corrente de impulso de até 35 kA (10/350 µs) e tem um nível de proteção de ≤ 2,5 kV, tornando-o ideal para a proteção de inversores string de 800 VCA​ (White Paper 800Vac sola…). 

Além disso, sua configuração modular e robusta facilita a instalação em trilhos DIN padrão, e seu design é adequado para ambientes internos, com capacidade de sinalização remota para monitoramento de falhas. Isso torna o DEHNbloc Maxi 440 uma solução altamente confiável e eficiente para instalações solares utilitárias. 

Conclusão 

O uso de DPS certificados e devidamente dimensionados é essencial para proteger inversores fotovoltaicos de 800 VCA contra surtos de corrente, especialmente em sistemas expostos a condições atmosféricas severas, como usinas solares de campo aberto. Soluções testadas, como o DEHNbloc Maxi 440, com tecnologia de centelhadores e coordenação com DPS Tipo 2 integrados, oferecem uma solução robusta e eficaz para garantir a segurança e a durabilidade dos sistemas fotovoltaicos. 

Ao seguir as recomendações da IEC 61643-32 e optar por dispositivos testados e certificados, projetistas e integradores podem garantir que seus sistemas fotovoltaicos operem de maneira segura e eficiente, minimizando os riscos de falhas e custos associados a danos. 

Créditos: Este artigo foi desenvolvido com base em testes e informações técnicas disponibilizadas pela DEHN SE, incluindo dados do Centro de Testes da DEHN e documentos técnicos sobre a proteção de inversores de 800 VCA contra surtos de corrente. Agradecemos à equipe técnica da DEHN SE pelos estudos e relatórios detalhados que fundamentam este conteúdo.