Esquema de aplicação do protetor solar fotovoltaico CC contra sobretensão
O sistema de proteção contra raios combina componentes básicos, como terminais de ar, condutores de descida apropriados, ligação equipotencial de todos os componentes de transporte de corrente e princípios de aterramento apropriados para fornecer um teto que evita o impacto direto. Se o seu site fotovoltaico tiver algum risco de raios, recomendo fortemente a contratação de um engenheiro eletricista profissional com conhecimento profissional na área para fornecer pesquisa de avaliação de risco e projeto de sistema de proteção, se necessário.
É importante entender a diferença entre sistemas de proteção contra raios e SPDs. O objetivo dos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas é direcionar descargas atmosféricas diretas para o solo através de um grande número de condutores de corrente, evitando assim que estruturas e equipamentos fiquem no caminho da descarga ou sejam atingidos diretamente. O SPD é aplicado a sistemas elétricos para fornecer um caminho de descarga aterrado para proteger os componentes desses sistemas de transientes de alta tensão causados direta ou indiretamente por raios ou anomalias do sistema de energia. Mesmo com um sistema externo de proteção contra descargas atmosféricas, sem DPS, o impacto das descargas atmosféricas ainda pode causar danos significativos aos componentes.
Para os fins deste artigo, presumo que alguma forma de proteção contra raios já esteja em vigor e examinei os tipos, funções e benefícios do uso adicional de SPDs apropriados. Combinado com sistemas de proteção contra raios projetados adequadamente, o uso de SPD em locais críticos do sistema pode proteger os principais componentes, como inversores, módulos, equipamentos em caixas combinadas e sistemas de medição, controle e comunicação.
Além das consequências de descargas atmosféricas diretas no array, a fiação da fonte de alimentação de interconexão é altamente suscetível a transientes eletromagnéticos induzidos. Transientes causados direta ou indiretamente por descargas atmosféricas, bem como transientes causados por funções de comutação da rede elétrica, expõem equipamentos elétricos e eletrônicos a sobretensões extremamente altas de duração extremamente curta (dezenas a centenas de microssegundos). A exposição a essas tensões transientes pode levar a falhas catastróficas de componentes, que podem ser evidentes devido a danos mecânicos e rastreamento de carbono, ou podem não ser aparentes, mas ainda assim resultar em falhas de equipamentos ou sistemas.
A exposição prolongada a transientes de baixa amplitude pode causar a deterioração dos materiais dielétricos e de isolamento nos equipamentos do sistema fotovoltaico até que eventualmente se quebrem. Além disso, podem ocorrer transientes de tensão em circuitos de medição, controle e comunicação. Esses transientes podem parecer sinais ou informações incorretas, levando à falha ou desligamento do equipamento. A colocação estratégica do SPD alivia esses problemas, pois eles servem como dispositivos de curto-circuito ou fixação.