Protecao contra Raios e Surtos de Sistemas Fotovoltaicos - Solarize - Intersolar South America

PROTEÇÃO CONTRA RAIOS E SURTOS EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Palestra na Intersolar 2016 Hans Rauschmayer © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br

O Risco de Descargas Atmosféricas

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Densidade de raios no Brasil

Alemanha

Causas de danos em sistemas fv, por frequência (2003-2013)

Fonte: INPE

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O Risco de Descargas Atmosféricas

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Mesa destruída

Placa de inversor queimada

DEHN

Incendio causado por DPS de baixa qualidade

DEHN

DEHN Solarzentrum Oberland GmbH

Módulo danificado

R. Schüngel, Munich

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Atuação de raios

1. Incidência direta

2. Incidência indireta

• • • 

•

Na envoltória do prédio No sistema solar No ramal elétrico da concessionária Causa uma alta corrente no objeto e no que está eletricamente “conectado”

Em prédios, árvores, torres, área livre ao redor • No SPDA (para raio)  Induz, por campo eletromagnético, uma alta tensão (surto) em cabos próximos à queda (até 2 km)

Curva 10/350 A área corresponde à energia descarregada pelo raio

Curva 8/20

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Princípios: SPDA e Planta Fotovoltaica

•

Preciso instalar um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA; para-raios) por causa de uma planta solar?

Respostas: • O sistema solar não aumenta o risco de queda de raios em um prédio • A avaliação, se um prédio precisa ser protegido contra raios, depende de outros fatores (NBR 5419:2015) •

A proteção da própria planta solar depende da avaliação financeira: custo / risco

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1. Prédio sem SPDA com planta fotovoltaica

DPS classe 2

Gerador fv 6mm²

6mm²

= ~

6mm²

DPS classe 1+2

rede

• Proteção do lado c.c. contra raios indiretos • Proteção do lado c.a. contra raios diretos e indiretos da rede • Equipotencialização de molduras dos módulos, base, inversor, DPS com 6 mm² • Equipotencialização de todos os pontos de aterramento © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br

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2. Prédio com SPDA e planta fotovoltaica, sem distância

16mm² DPS classe 1+2

Gerador fv 16mm²

16mm²

= ~

16mm²

DPS classe 1+2

rede

• Proteção do lado c.c. contra raios diretos e indiretos • Proteção do lado c.a. contra raios diretos e indiretos da rede • Equipotencialização de molduras dos módulos, base, inversor, DPS, SPDA com 16 mm² • Equipotencialização de todos os pontos de aterramento e com SPDA © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br

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3. Prédio com SPDA e planta fotovoltaica, mantendo a distância

DPS classe 2

Gerador fv 6mm²

6mm²

= ~

6mm²

DPS classe 1+2

rede

• Proteção do lado c.c. contra raios indiretos • Proteção do lado c.a. contra raios diretos e indiretos da rede • Equipotencialização de molduras dos módulos, base, inversor, DPS com 6 mm² • Sem ligação entre sistema fotovoltaico e SPDA • Equipotencialização de todos os pontos de aterramento e com SPDA © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br

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Aterramento / Ligação equipotencial

Aterrar o que?

• Moldura dos módulos • Estrutura de base • Eletrodutos blindados, Sealtubo • Inversor com carcaça

Aterramento da base

Aterramento dos módulos

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O que significa manter a distância?

•

•

Entre 0,5 e 1 m, dependendo de alguns fatores – cálculo na NBR 5419 (procure especialista) Distância em todos os pontos!

www.solarwirtschaft.de

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Dispositivo de Proteção contra Surtos DPS, tipo fotovoltaico c.c.

•

Importante: O DPS fotovoltaico é diferente do DPS c.a.

– – –

• •

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Circuito em Y Adequado para corrente contínua nominal do sistema fotovoltaico Não entra em curto após queimar

Importante verificar o indicador regularmente; se o DPS estiver em local de difícil acesso recomenda-se instalar um indicador remoto Cuidado com arcos na hora da manutenção!

+ DPS em Y

saída indicador remoto

Indicador

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Ligação entre os módulos – indução de surtos

Ligação com loop traz riscos de indução por descarga atmosférica

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O polo negativo acompanha o positivo, reduzindo o loop + – + –

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Indução de surtos

Passagem de um surto eletromagnético

Cabo de conexão entre os módulos

Alta diferença de tensão entre os dois polos

Baixa diferença de tensão entre os dois polos

A área incluída pelo cabo determina a amplitude do surto  Procure reduzir a área! © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br

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Alternativas • • •

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Módulos invertidos Sequência de dois em dois Obs.: A sequencia de cabeamento interfere no fluxo de trabalho na hora de montar os módulos

+ –

+ –

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Evitar propagação de surtos

Inversor

c.c.

Inversor 1

c.a.

c.c.

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Inversor 2

c.a.

Indução de surtos entre o lado c.c. e c.a.!

Mantenha distância!

Use dutos / eletrocalhas separados!

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Obrigado!

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Próximas turmas

Cidade

Data

Sistemas fotovoltaicos conectados à rede + visita técnica

Rio de Janeiro

29 a 31/08 19 a 21/09

Em breve mais cidades

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16 a 18/09

Usinas fotovoltaicas de grande porte

Rio de Janeiro

26 a 28/09 21 a 23/11

Software PV*SOL©

Rio de Janeiro

29 e 30/09

São Paulo

23 e 24/11

Proteção contra raios e surtos em sistemas fotovoltaicos

Rio de Janeiro

22/09

Sistemas híbridos e com baterias

Rio de Janeiro

20 e 21/10

Software PVSYST

São Paulo

19 e 20/09

Instalação de Sistemas de Energia Solar

Sorocaba - SP

12 a14/09 24 a 26/10

 Baixe a Apresentação na Base de Conhecimento do site www.solarize.com.br © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br