Alarme de falha de isolação em inversores do tipo string

Atualmente, os inversores fotovoltaicos da GE são vendidos em todo o mercado mundial, e há muitas dúvidas sobre a mensagem de erro “Falha de isolação” que os equipamentos emitem quando estão submetidos a determinados problemas.

Diante disso, a equipe de engenharia de soluções da GE decidiu desenvolver este artigo explicando o motivo do alerta de erro e quais ações tomar para encontrar o problema.

Por que o inversor emite um alarme de “falha de isolação”?

A falha de isolação nos inversores GE ocorre quando o inversor identifica que a impedância entre os módulos fotovoltaicos de uma série (string) e o terra está abaixo dos valores mínimos exigidos pelo manual do usuário do inversor.

A tabela abaixo possui valores mínimos recomendados.

Como verificar o motivo da falha?

1) Usando o inversor como equipamento de teste (lado CC)

Para identificar qual ou quais das séries fotovoltaicas estão apresentando problemas de falha de isolação, é necessário realizar uma verificação individual de cada string. Uma abordagem comum é isolar as strings uma de cada vez. Siga os passos a seguir:

• Desconecte todas as séries fotovoltaicas (strings) do inversor;
• Conecte, ao inversor, apenas uma string por vez;
• Reinicie o inversor e observe se a falha de isolação persiste.

Se o inversor ainda apresentar a falha de isolação, isso indica que a string conectada está com problemas de isolamento. Caso a falha de isolação desapareça e o inversor entrar em funcionamento normal, isso indica que a string testada está livre de problemas de isolamento.

Repita esse processo para cada uma das séries fotovoltaicas, isolando-as individualmente. Dessa forma, será possível identificar qual ou quais séries fotovoltaicas estão apresentando a falha de isolação. Essa abordagem permite uma análise mais precisa e ajuda a determinar o problema em uma série fotovoltaica específica, facilitando a resolução do problema de forma eficiente.

2) Usando equipamentos para teste de isolação

Outro método muito comum é utilizar equipamentos de medição específicos, como o megômetro, IsoTest ou PV check, para localizar a falha.

Estes equipamentos são projetados para medir a resistência de isolamento das séries fotovoltaicas individualmente. Ao medir a resistência, é possível identificar com precisão a presença de falhas de isolamento em uma ou mais strings.

É fundamental destacar que esses testes devem ser realizados por um profissional qualificado, que possua conhecimento e experiência na operação desses equipamentos.

A interpretação correta dos resultados e a tomada de decisões adequadas requerem habilidades técnicas específicas.

Ao utilizar esses equipamentos de medição, é possível localizar de forma precisa a falha de isolação em cada string, permitindo que as medidas corretivas necessárias para garantir a segurança e o desempenho adequado do inversor fotovoltaico.

3) Teste do lado CA

É importante utilizar um multímetro adequado para realizar a medição da tensão entre o cabo neutro e o cabo de aterramento no lado de CA (corrente alternada). O resultado de tal teste deve apresentar valores próximos a zero, indicando uma correta conexão e um bom sistema de aterramento.

Se a medição apresentar um valor superior a 10V, isso pode indicar um erro de medição ou uma falha no sistema de aterramento. Nesse caso, é recomendado revisar as conexões do sistema de aterramento do inversor e das strings para que esteja adequadamente instalado e em conformidade com as normas e regulamentações aplicáveis.

Solução de problemas

1) Verificando os circuitos CC

Estatisticamente, a maioria das falhas de isolação em sistemas fotovoltaicos ocorre no lado de CC (corrente contínua) da instalação. Portanto, após identificar qual string está apresentando o problema, é recomendado verificar os seguintes itens:

• Conexão CC entre os módulos fotovoltaicos: Verifique cuidadosamente as conexões elétricas entre os módulos fotovoltaicos na string afetada. Certifique-se de que os cabos estejam corretamente conectados, sem danos ou folgas;
• Conectores CC que chegam nos inversores: Verifique os conectores CC que estão conectados aos inversores, tanto na entrada quanto na saída. Verifique se os conectores estão bem encaixados, sem danos ou sinais de mau contato. Verifique também se os conectores estão limpos e livres de sujeira ou corrosão;
• Cabeamento CC: Verifique o cabeamento CC da string afetada, desde os módulos fotovoltaicos até o inversor. Certifique-se de que o cabeamento esteja em boas condições, sem danos visíveis ou desgaste excessivo.

2) Verificando o aterramento dos módulos

No projeto fotovoltaico, o sistema de aterramento pode ser complexo e a descontinuidade do aterramento afeta a impedância no lado CC. Para garantir a integridade do sistema, é recomendado medir a continuidade entre as massas do sistema de aterramento, verificando se todos os módulos estão equipotencializados.

Essa medição ajuda a identificar descontinuidades e assegurar uma conexão eficiente entre os componentes, minimizando o risco de falhas de isolamento.

É comum que a estrutura dos painéis fotovoltaicos seja fixada utilizando grampos finais e intermediários. É comum que tais grampos utilizem um clipe para ferir a anodização do frame dos módulos fotovoltaicos e equipotencializá-los, ignorando os orifícios de aterramento existentes nos painéis.

Inicialmente, o sistema fotovoltaico pode funcionar normalmente, contudo, ao longo do tempo, a capacidade de condução da chapa de aterramento diminui, resultando em perda de desempenho do aterramento.

Para garantir a operação e a segurança adequadas, é recomendado utilizar os furos de aterramento dos módulos e conectá-los individualmente, evitando assim a descontinuidade do aterramento.

3) Verificação do DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos)

O Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS) é conectado em paralelo com os cabos positivos e negativos dos circuitos em corrente contínua, proporcionando um caminho para a corrente de surto, caso ela aconteça.

Inicialmente, o DPS pode ser considerado como um circuito aberto entre os pólos (positivo ou negativo) e o aterramento. Contudo, ao longo do tempo, ele pode deteriorar e isso resulta em uma diminuição da impedância, o que pode ocasionar uma falha de isolação.

Se houver um disjuntor na linha do DPS, desligá-lo permitirá remover o DPS do sistema fotovoltaico para verificar se o erro persiste ou não. Essa verificação ajuda a identificar se o DPS pode ser o causador de uma falha de isolação ou se há outra fonte para o problema.

Considerações finais

As falhas de isolação ficam mais evidentes quando o tempo está úmido e dessa forma é comum o inversor emitir um alarme em dias chuvosos ou no início da manhã. Recomendamos que ative as notificações de alarmes na aba de configurações do nosso portal para que receba a informação e possa identificar o problema o quanto antes.

Falhas de isolação são danosas a inversores fotovoltaicos e por se tratar de um componente fundamental do sistema fotovoltaico, é importante manter o funcionamento de forma correta.

Caso precise de ajuda, a equipe de pós-venda da GE está sempre a disposição para auxiliar na resolução de problemas, assim podemos garantir a geração normal de energia do seu cliente. Contatos: +55 81 4042 1229 ou [email protected].

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