Um sistema fotovoltaico com os dispositivos de proteção adequados trás segurança e confiabilidade para uma instalação elétrica e para o cliente. Dessa maneira, quais os problemas que podem surgir que ameaçam à segurança e quais dispositivos podem ser utilizados para mitigar esses problemas?
Surtos na rede elétrica
Um dos problemas que podem surgir que interferem no sistema elétrico são surtos na rede provocados por falhas ou agentes externos. Esses surtos desestabilizam o sistema e ainda provocam oscilações de corrente e tensão, onde se não existir a proteção adequada pode acabar danificando equipamentos. O dispositivo que protege contra esse tipo de problema é o DPS (Dispositivo de proteção contra surtos).
Classes dos DPS
Os DPS são divididos em 3 classes que variam conforme a área de atuação do DPS e o tipo de surto.
→ O DPS CLASSE I é destinado a proteger contra surtos elétricos provenientes de descargas atmosféricas diretas, onde é recomendado para locais com alta exposição e/ou que contenham SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas)
→ O DPS CLASSE II é destinado a proteção contra surtos provenientes de descargas atmosféricas indiretas, ou seja, que caem próximo à edificação ou em linhas de transmissão de energia.
→ O DPS CLASSE III é usado como complemento de proteção ou em locais com baixa exposição, onde deve ser alocado próximo ao equipamento protegido.
Então, qual o DPS adequado para meu Sistema Fotovoltaico?
A resposta é: DEPENDE! A classe do DPS mais adequado ao sistema depende das condições onde a edificação está inserida.
Se o sistema for instalado em uma residência que não possui SPDA ou que o sistema fotovoltaico não esteja conectado ao SPDA é recomendado o uso de DPS classe II, pois dessa maneira estará protegido contra surtos proveniente de descargas atmosféricas que possam ter atingido a rede elétrica ou adjacências.
Caso o sistema fotovoltaico esteja instalado em um local que possua SPDA e esteja conectado a ele, o DPS recomendado é o classe I, pois dessa maneira o sistema fotovoltaico está protegido contra descargas atmosféricas diretas.
Caso o sistema fotovoltaico esteja instalado em um local com baixo índice de descargas, pode ser instalado o DPS classe III, pois em muitos locais é comercialmente inviável adquirir DPS classe II ou I.
Corrente Reversa
Outro problema que possui um efeito indesejado e perigoso é a corrente reversa, onde a corrente adota um fluxo contrário ao de operação normal, podendo causar vários danos ao módulos fotovoltaicos. Esse fenômeno pode ocorrer em strings em paralelo, quando a tensão de circuito aberto de uma string é menor do que a das outras strings.
As falhas elétricas mais comuns que podem ocasionar a corrente reversa são:
- Erros de instalação com strings em paralelo com quantidades de módulos diferentes.
- Curto-Circuito em um dos módulos
- Falhas de aterramento do módulo
- Curto-circuito entre as células dos módulos
- Diodo de bypass. Encontrado na junction Box do módulo fotovoltaico, porém, esse dispositivo atua somente na redução do efeito que o sombreamento causa no módulo.
- Fusíveis em série. Se conectados em série, os fusíveis de string podem limitar a corrente reversa caso ela atinja o valor de atuação do fusível.
- Diodos em série. Os diodos podem ser instalados em série exercendo a função de impedir o fluxo de corrente contrário, o que não permite a possível ocorrência de corrente reversa.
- Proteções embarcadas dentro dos inversores. Vários inversores possuem proteções embarcadas, alguns deles com diodos e outros com fusíveis, que impedem a corrente reversa entre as strings, desde que sejam respeitadas as orientações do fabricantes na hora da instalação do sistema fotovoltaico.
Curto-circuito e sobrecarga
Curto-circuito são problemas que podem ser ocasionados devido à falha em algum equipamento no sistema fotovoltaico ou no sistema elétrico externo, dessa maneira, o dispositivo recomendado para atuação nesse problema, assim como o de sobrecarga, é o Disjuntor.
O disjuntor é um dispositivo eletromecânico que interrompe a corrente elétrica a fim de proteger uma determinada instalação elétrica. O disjuntor atua quando a corrente ultrapassa o valor seu valor nominal indicando uma sobrecarga do sistema ou algum curto-circuito. Assim o disjuntor protege tanto a instalação do local, quanto o sistema fotovoltaico.
