Raios e sobretensões
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FotoVolt - Dezembro - 2025
Proteção contra surtos em sistemas fotovoltaicos – Parte 1
a operação de um sistema fotovoltaico (SFV), uma série de riscos pode perturbar a produção de energia, danificar os componentes principais da instalação e, na pior das hipóteses, destruí-los. Tal situação pode ter consequências negativas não só para o equipamento, mas também para o investimento do operador. Por isso, é importante calcular esses riscos antecipadamente e tomar medidas já na fase de projeto para evitá-los, ou proteger a instalação contra seus efeitos.
A proteção contra descargas atmosféricas e sobretensões é crucial para a operação segura e econômica de sistemas fotovoltaicos. Para assegurar a disponibilidade da geração, é imperativo observar as normas pertinentes e selecionar criteriosamente os dispositivos de proteção contra surtos.
Michael Holzschuh, da Citel (Alemanha)
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Fig. 1 – Fontes de danos conforme IEC 62305-1 [ABNT NBR 5419-1:2015]
Normas e estratégias de proteção Um desses riscos refere-se aos efeitos negativos das descargas atmosféricas e das sobretensões. Ainda que a probabilidade de um raio atingir diretamente os módulos fotovoltaicos ou a estrutura do SFV seja bastante baixa, dependendo da localização e da exposição da instalação, o raio induz correntes parciais de vários milhares de amperes nos cabos do sistema. É muito maior a probabilidade de incidência de um raio nas proximidades do SFV ou na
rede de distribuição a montante. Neste caso, por acoplamento indutivo ou elevação do potencial de terra, é induzida uma sobretensão transitória (surto de tensão) na rede. No entanto, os tipos mais comuns de surto são causados pela manobra de cargas de grande porte na rede. Em comparação com os raios, tais sobretensões têm baixa energia, mas ocorrem com muito maior frequência. Conquanto estas sobretensões raramente causem danos visíveis, os esforços dielétricos sobre a isolação reduzem significativamente a vida útil dos equipamentos instalados. As diversas fontes de danos de acordo com a norma IEC 62305-1 [1] são apresentadas na figura 1. Para evitar esses ris-
cos ou, pelo menos, mitigar o risco e a possível consequência das sobretensões no SFV, as normas prescrevem um conjunto de medidas. S2 No projeto e instalação de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA), é essencial a observância das normas, sendo que as diretrizes básicas nesta área estão contidas na série de normas internacionais IEC 62305 [1] - Proteção contra descargas atmosféricas, com eventuais adaptações nacionais. Trata-se de uma norma abrangente, que define critérios para decidir se um SPDA é necessário, bem como prescrições para projeto e execução desse sistema. É uma norma indispensável para garantir que o SPDA atenda aos requisitos de segurança e desempenho necessários. Um dos aspectos mais importantes da referida norma é um procedimento detalhado de análise de risco, destinado a avaliar os requisitos específicos de um determinado local ou instalação, levando em consideraS1