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.