Conteúdo:
- Riscos de Tempestades para Sistemas Fotovoltaicos
- Sistemas Fotovoltaicos Atraem Raios Durante Tempestades?
- Devo Desligar Meu Sistema Fotovoltaico Durante Tempestades?
- Necessidade de Instalação de Proteção contra Raios
- Componentes Chave do Projeto de Proteção contra Raios para Sistemas Fotovoltaicos
- Quatro Tipos de Medidas de Proteção contra Raios para Sistemas Fotovoltaicos
- Conclusão
Riscos de Tempestades para Sistemas Fotovoltaicos
Os sistemas fotovoltaicos enfrentam múltiplos riscos durante tempestades. Este artigo introduz as ameaças apresentadas por tempestades aos sistemas fotovoltaicos e as medidas de proteção para diferentes tipos de sistemas para garantir operação segura.
1. Impactos Diretos de Raios
Os impactos diretos de raios representam a ameaça mais imediata aos sistemas fotovoltaicos. Quando um raio atinge diretamente os módulos fotovoltaicos ou estruturas próximas, pode causar danos catastróficos. A descarga de alta energia de um raio pode danificar componentes eletrônicos críticos dos módulos, como inversores, sistemas de gerenciamento de bateria e cabos de conexão. Esses danos não apenas podem parar o funcionamento do sistema, mas também potencialmente causar incêndios ou explosões, afetando severamente a vida útil e a segurança do equipamento.
2. Raios Induzidos
Raios induzidos são outra forma comum de dano aos sistemas fotovoltaicos, especialmente em regiões com tempestades frequentes. Mesmo que os raios não atinjam diretamente os módulos fotovoltaicos, a indução eletromagnética podem causar sobretensão dentro do sistema. Essa sobretensão pode exceder a voltagem de trabalho nominal dos módulos e dispositivos eletrônicos, levando a danos nos componentes ou degradação de desempenho. O dano acumulativo de raios induzidos pode reduzir a vida útil e a confiabilidade do sistema.
3. Elevação do Potencial de Terra
A elevação do potencial de terra ocorre quando um raio atinge o solo ou condutores próximos, transmitindo sobretensão através do sistema de aterramento para o sistema fotovoltaico. Embora o sistema de aterramento seja projetado para direcionar com segurança correntes de raios para o solo, a elevação do potencial de terra pode fazer com que o sistema de aterramento falhe em eliminar efetivamente a sobretensão. Nesta situação, a sobretensão pode entrar nos circuitos do sistema fotovoltaico, danificando ou até mesmo destruindo completamente equipamentos críticos.
Devo Desligar Meu Sistema Fotovoltaico Durante Tempestades?
Desligar o sistema fotovoltaico pode reduzir a probabilidade de que os equipamentos sejam afetados por raios, especialmente na ausência de instalações dedicadas de proteção contra raios. Esta é uma medida de segurança eficaz.
Necessidade de Instalação de Proteção contra Raios
Na maioria dos países e regiões, instalar instalações de proteção contra raios é uma medida necessária para proteger equipamentos e garantir a segurança do usuário. Os códigos de segurança elétrica geralmente exigem que os sistemas fotovoltaicos sejam equipados com medidas adequadas de proteção contra raios para garantir operação estável a longo prazo.
Componentes Chave do Projeto de Proteção contra Raios para Sistemas Fotovoltaicos
1.Sistema de Aterramento
Um bom sistema de aterramento é a primeira linha de defesa contra danos causados por raios. Certifique-se de que a resistência de aterramento esteja abaixo dos padrões de segurança para dissipar efetivamente a sobretensão causada por raios.
2.Para-raios e Condutores
Instalar para-raios ou condutores próximos às matrizes fotovoltaicas pode reduzir a probabilidade de os raios atingirem os módulos fotovoltaicos e direcionar com segurança a energia do raio para o solo.
3.Dispositivos de Proteção contra Surtos (SPDs)
Equipamentos elétricos sensíveis dos sistemas fotovoltaicos, como inversores AC/DC, dispositivos de monitoramento e matrizes fotovoltaicas, devem ser protegidos com dispositivos de proteção contra surtos (SPDs). Os SPDs são principalmente divididos em três tipos:
- Tipo 1: Instalados no quadro de distribuição principal ou no medidor, usados com para-raios e outros sistemas de proteção contra raios para dissipar correntes fortes de raios diretos.
- Tipo 2: Instalados no painel elétrico da casa, podem ser usados independentemente ou com para-raios, protegendo contra raios indiretos e outras sobretensões.
- Tipo 3: Instalados próximo a dispositivos eletrônicos específicos no ponto de uso, fornecendo proteção contra surtos suplementar para dispositivos individuais como computadores, TVs e periféricos, adequados para dispositivos a mais de 10 metros de distância dos SPDs Tipo 1 ou Tipo 2.
A eficácia dos SPDs depende da instalação correta e da correspondência com as classificações de corrente de surto adequadas. Recomenda-se consultar um eletricista licenciado para avaliar o risco de raios em sua área, determinar o tipo de SPD mais adequado para sua casa e garantir que os SPDs tenham classificações de corrente de surto apropriadas para proteger seus dispositivos eletrônicos contra danos.
Quatro Tipos de Medidas de Proteção contra Raios para Sistemas Fotovoltaicos
Nos sistemas fotovoltaicos, a proteção contra raios é crucial. Compreender os diferentes tipos de sistemas de proteção contra raios e suas aplicações pode proteger eficazmente os sistemas fotovoltaicos contra raios e sobretensões. Aqui estão quatro tipos de medidas de proteção contra raios para diferentes sistemas fotovoltaicos:
1.Sistema Fotovoltaico com Sistema de Proteção contra Raios Independente
Um sistema fotovoltaico com um sistema de proteção contra raios independente significa instalar e operar um sistema de proteção contra raios separado para o sistema fotovoltaico com base nos edifícios existentes. Este projeto garante que o sistema fotovoltaico possa operar com segurança independentemente do sistema de proteção contra raios do edifício.
Medidas Recomendadas:
(1)Instalação de Dispositivos de Captura de Raios: Instalar dispositivos de captura de raios dedicados nos painéis fotovoltaicos ou estruturas de montagem para fornecer um caminho preferencial para as correntes de raios, direcionando-as com segurança para o solo.
(2)Dispositivos de Proteção contra Surtos (SPDs): Instalar SPDs próximos aos componentes elétricos para detectar e dissipar com segurança correntes de surto, prevenindo danos.
(3)Equalização de Potencial: Estabelecer uma boa equalização de potencial, conectando todos os componentes elétricos ao sistema de aterramento para garantir uma referência de terra unificada.
(4)Sistema de Aterramento Eficiente: Instalar um sistema de aterramento eficiente para guiar com segurança as correntes de raios e reduzir correntes prejudiciais para os componentes.
2.Sistema Fotovoltaico com Sistema de Proteção contra Raios Blindado
Se as restrições espaciais não permitirem uma distância de separação suficiente entre o sistema de proteção contra raios e a fiação do sistema fotovoltaico, esses sistemas geralmente independentes são interconectados. Este projeto inclui medidas tradicionais de proteção contra raios e medidas de blindagem para interferência eletromagnética (EMI) para melhorar a compatibilidade eletromagnética (EMC) do sistema.
Medidas Recomendadas:
(1)Cabos Blindados: Utilizar cabos blindados (com camada de material condutor) para proteger os cabos contra interferência de campo eletromagnético externo e prevenir interferência eletromagnética gerada pelos cabos.
(2)Componentes Eletrônicos Blindados: Utilizar componentes eletrônicos blindados para reduzir a sensibilidade à interferência eletromagnética, melhorando o desempenho e a confiabilidade do sistema.
(3)Otimização de EMC: Otimizar o layout e a blindagem dos componentes e cabos do sistema para minimizar a interferência eletromagnética e garantir a estabilidade do sistema e do ambiente circundante.
3. Sistema Fotovoltaico com Proteção contra Raios, mas Sem Blindagem
Nesta configuração, o sistema fotovoltaico possui medidas de proteção contra raios, mas não possui blindagem adicional para reduzir a interferência eletromagnética (EMI). O sistema concentra-se principalmente em prevenir danos causados por raios e surtos de tensão.
Medidas Recomendadas:
(1)Dispositivos de Captura de Raios e SPDs: Instalar dispositivos de captura de raios e SPDs para garantir que correntes de raios e surtos de tensão sejam dissipados com segurança, protegendo os componentes do sistema.
(2)Aterramento Eficiente: Garantir que todos os componentes metálicos (como estruturas de módulos e racks de montagem) estejam bem conectados ao sistema de aterramento para guiar correntes de raios e reduzir o risco de danos.
4. Sistema Fotovoltaico Sem Proteção contra Raios
Sistemas fotovoltaicos sem sistemas de proteção contra raios estão em alto risco, sujeitos a danos causados por raios e surtos de tensão.
Riscos Potenciais:
(1)Danos por Raios: Sistemas fotovoltaicos, geralmente instalados em telhados ou lugares altos, são propensos a serem atingidos por raios, causando danos severos.
(2)Surtos de Tensão: Surtos de tensão induzidos por raios podem entrar no sistema, danificando componentes elétricos.
(3)Risco de Incêndio: Raios podem causar incêndios, especialmente na ausência de medidas de proteção contra raios.
(4)Danos a Estruturas e Sistemas Elétricos: Raios e surtos podem se espalhar para estruturas de edifícios e redes elétricas, causando danos extensos.
(5)Riscos de Segurança: Raios representam ameaças potenciais de segurança para pessoas próximas aos sistemas fotovoltaicos.
Os sistemas fotovoltaicos enfrentam diversos riscos potenciais durante tempestades, incluindo raios diretos, raios induzidos e elevação do potencial de terra. Para garantir a operação segura do sistema, medidas apropriadas de proteção contra raios, como para-raios, bons sistemas de aterramento e SPDs, devem ser instaladas. Ao adotar medidas adequadas de proteção contra raios para diferentes tipos de sistemas fotovoltaicos, é possível proteger eficazmente o sistema contra raios e surtos de tensão. A manutenção regular e a inspeção dessas instalações de proteção contra raios, além da consulta a profissionais especializados, garantirão que o sistema fotovoltaico possa operar com segurança em todas as condições climáticas.
Desde 2008, Maysun Solar dedica-se à produção de módulos fotovoltaicos de alta qualidade. Maysun Solar oferece painéis solares TOPCon, IBC e HJT, além de estações de energia solar para varandas. Esses painéis solares combinam excelente desempenho com design elegante, integrando-se perfeitamente a qualquer edificação. Maysun Solar estabeleceu com sucesso escritórios e armazéns em muitos países europeus e mantém parcerias de longo prazo com instaladores excelentes! Não hesite em nos contatar para obter cotações dos nossos módulos mais recentes ou para qualquer consulta fotovoltaica. Estamos à disposição para ajudar.
Referência:
Blitzschutz von Photovoltaik-Anlagen. (n.d.). VDE Blitzschutz. https://www.vde.com/de/blitzschutz/infos/pv-anlagen
Steffen, C. (2024, 19 de maio). Blitzschutz für PV-Anlagen - wirklich notwendig? ☀️ photovoltaik.sh ☀️ photovoltaik.sh. photovoltaik.sh. https://www.photovoltaik.sh/wissen/blitzschutz-pv-anlage/
Zagorac, A. (2024b, 29 de maio). Está protegido contra danos causados por picos de energia? Blogue da Schneider Electric. https://blog.se.com/homes/2017/12/22/protected-power-surge-damage/
Também pode gostar: