Eliane Candido

Uma dúvida comum de quem está iniciando em energia solar é: onde instalar os DPS? A resposta é simples: em todos os pontos necessários, tanto no lado de corrente contínua (CC) quanto no de corrente alternada (CA). Isso porque os surtos elétricos não têm lado preferencial: podem vir tanto do lado da geração solar quanto do lado da rede elétrica. Por exemplo, se um raio cair próximo aos módulos fotovoltaicos, uma onda de sobretensão percorre os cabos DC que ligam os painéis ao inversor. Da mesma forma, um surto proveniente da concessionária (devido a uma manobra de rede ou mesmo um raio que atinja a linha de distribuição) entrará pelo lado CA e atinge o inversor e até os módulos. Sem DPS em ambos os lados, o sistema fica com uma “porta aberta” para o surto entrar – e basta uma brecha para o dano acontecer. Alguns inversores até possuem protetores internos (varistores, filtros e etc.) em suas portas de entrada CC e saída CA. No entanto, não se deve confiar apenas na proteção interna do inversor. Os fabricantes projetam os inversores para suportar certos níveis de pico, mas diante de um raio próximo, por exemplo, a tensão induzida supera os limites. A solução é adicionar DPS externos dedicados, dimensionados corretamente para cada lado do circuito. https://canalsolar.com.br/alta-incidencia-raios-impulsiona-adocao-dps/ Na prática, isso significa instalar um DPS de corrente contínua no quadro de junção (string box) ou próximo aos módulos solares, e um DPS de corrente alternada no quadro de distribuição CA (geralmente próximo ao inversor ou no ponto de conexão com a rede). Vale lembrar que cada circuito requer um DPS específico – não se pode usar o mesmo dispositivo para proteger simultaneamente o lado CC e CA, pois as características elétricas são diferentes e as normas proíbem misturar ambos. Portanto, usualmente emprega-se DPS do tipo II para CC (tensão típica de trabalho de até 1000 V ou mais, própria para fotovoltaica) e DPS do tipo II para CA (adequado à rede 220V ou 127/220V, conforme o sistema). Em áreas muito sujeitas a descargas diretas, deve-se incluir DPS do tipo I (suportam correntes de surto maiores) na entrada do quadro, seguindo as recomendações da NBR 5419. O importante é garantir uma proteção em cascata. Cada DPS instalado atua como uma barreira, reduzindo o nível da sobretensão residual que chega ao equipamento. Para máxima eficácia, os DPS devem estar o mais próximo possível dos equipamentos que protegem (geralmente, a menos de 10 metros do inversor, para evitar que mesmo um surto induzido entre o DPS e o aparelho cause estragos). Assim, o lado CC (painéis → inversor) e o lado CA (inversor → rede) estarão resguardados. Essa prática de proteção completa é defendida por especialistas e normalizada pelos padrões internacionais. O investimento em dois ou mais DPS de qualidade certamente compensa frente ao custo de um inversor novo ou dias de sistema parado para manutenção. Lembre-se: um sistema fotovoltaico seguro é aquele protegido em todos os caminhos por onde a eletricidade circula. Estudo da UPE comprova a eficácia do DPS externo Para ilustrar de forma concreta a importância dos DPS foi publicado o estudo “Análise da performance de inversores solares submetidos a surtos elétricos provocados por descargas atmosféricas” pela Universidade de Pernambuco, em parceria com a CLAMPER. Os pesquisadores submeteram inversores solares de 3 kW a pulsos de surtos elétricos simulando descargas atmosféricas, medindo quantos pulsos os inversores suportavam com e sem DPS externo. Os resultados foram reveladores: sem DPS adicional, os inversores falharam após pouquíssimos surtos – em média, apenas cinco pulsos no lado CA e um pulso no lado CC. Isso demonstra que, mesmo quando os surtos elétricos estavam dentro da capacidade de suporte dessa proteção, os inversores queimavam. Em contraste, quando um DPS externo foi instalado, ambos os inversores suportaram 100 pulsos de surto tanto no lado CC quanto no CA, sem apresentar falhas. Ou seja, a vida útil frente a surtos aumentou drasticamente com as proteções dos DPS. Mas o dado mais impressionante foi a medição da energia efetivamente desviada pelo DPS: a análise mostrou que o DPS externo conseguiu desviar pelo menos 93,6% da energia do surto que atingiria o inversor. Isso significa que menos de 7% daquela onda potencialmente destrutiva chegou de fato ao equipamento, uma redução enorme na solicitação elétrica sobre os componentes internos. Com muito menos estresse, o inversor permanece ileso onde antes certamente queimaria. O estudo concluiu, de forma categórica, que a utilização de DPS externos em instalações solares é uma solução extremamente eficaz e economicamente viável para evitar falhas precoces dos inversores. Os pesquisadores destacaram que o custo dos DPS usados representava menos de 8% do valor de um inversor de menor preço testado. Assim, investir em protetores externos é como pagar um pequeno seguro (cerca de 5% a 8% do custo) para garantir que um equipamento caro dure muito mais tempo. Esse estudo da UPE reforça com dados objetivos o que a prática já indicava: depender somente de supressores internos do inversor é arriscado, e DPS externos de qualidade são capazes de absorver a grande maioria da energia do surto, poupando o inversor e demais componentes. Integradores e engenheiros podem se basear nesses resultados para educar clientes e justificar a inclusão obrigatória de DPS no orçamento – muitas vezes, usuários finais questionam o custo adicional sem perceber os enormes prejuízos que um surto causa. Com evidências como “desviar 93% da energia do raio” e “aumentar em 20x ou mais a resistência do sistema a surtos”, fica claro que os protetores externos não são acessórios supérfluos e sim elementos cruciais para a confiabilidade da usina solar. Link do estudo: https://clamper.com.br/dpsprodutos/artigos-estudos/universidade-de-pernambuco-upe/ Solução recomendada: CLAMPER Solar SB, a proteção certificada para seu sistema fotovoltaico Entre os dispositivos disponíveis no mercado para proteger sistemas fotovoltaicos, destaca-se a CLAMPER Solar SB, uma solução completa e confiável de proteção contra surtos. A CLAMPER Solar SB é essencialmente uma string box (caixa de junção) pré-montada, desenvolvida especialmente para sistemas solares. Ela já vem equipada com DPS de alta capacidade para corrente contínua e com uma chave seccionadora (disjuntor/seccionador) integrada, que permite desligar o circuito CC dos painéis quando for necessário fazer alguma intervenção ou manutenção no inversor. Em outras palavras, esse produto reúne em uma única caixa robusta os componentes vitais de proteção e seccionamento do lado CC da sua usina solar, facilitando a vida do integrador e aumentando a segurança da operação. A credibilidade da CLAMPER no mercado brasileiro é um ponto forte – trata-se de uma empresa especializada com mais de 33 anos no mercado de proteção contra surtos, com produtos certificados e amplamente utilizados em instalações elétricas e fotovoltaicas. No caso do modelo Solar SB, o DPS interno é dimensionado para as tensões típicas dos arranjos fotovoltaicos (até 1000 Vcc, por exemplo) e possui os terminais adequados para conexão das strings solares. Protegendo o circuito de corrente contínua, a string box CLAMPER evita que sobretensões vindas dos painéis ou captadas pelas estruturas metálicas cheguem até o inversor. Como vimos, esse é um dos pontos mais críticos em caso de descargas atmosféricas. Ao desviar a energia do surto para o aterramento, a CLAMPER Solar SB resguarda o inversor de danos e, com isso, garante o bom funcionamento da usina fotovoltaica, eliminando riscos causados por surtos elétricos e diminuindo prejuízos com manutenção e troca de equipamentos. Em suma, é uma solução certificada, prática e eficiente: instalada entre os módulos e o inversor, ela age 24 horas por dia como um “escudo” para sua geração solar. Outro aspecto importante é que o uso de um produto como o CLAMPER Solar SB ajuda a atender às exigências normativas mencionadas. Por se tratar de um DPS externo dedicado e de qualidade, sua presença já coloca a instalação em conformidade com a necessidade de proteção contra sobretensão transitória no lado CC, conforme requerido pela norma (lembremos que a NBR 5410 e a RN 1000 exigem proteção dos circuitos sujeitos a raios). Além disso, a string box facilita a organização da instalação, evitando improvisos na montagem de DPS avulsos, e possui nível de proteção IP adequado para ambientes externos, assegurando durabilidade mesmo sob sol e chuva. Integradores relatam que adotar soluções prontas como a CLAMPER SB agiliza a instalação e reduz falhas humanas, pois todos os componentes internos já vêm corretamente especificados e montados de fábrica. Em termos de investimento, incorporar um DPS de qualidade agrega valor ao sistema e é um diferencial que traz tranquilidade ao cliente, sabendo que seus painéis e inversor (que custam dezenas de milhares de reais) estão protegidos por um dispositivo desenvolvido por especialistas. Cuide do seu investimento, use DPS de qualidade e escolha profissionais qualificados Ao final desta discussão, fica clara a mensagem central: não se deve subestimar a importância da proteção contra surtos em sistemas fotovoltaicos. Seja para preservar a segurança das pessoas, evitar danos materiais ou cumprir as normas vigentes, instalar DPS adequados no lado CC e CA é indispensável. Um sistema solar representa um investimento significativo e de longo prazo – economizar alguns poucos por cento do valor total deixando de instalar protetores vai custar muito caro lá na frente, caso ocorra uma sobretensão. Por outro lado, incorporar dispositivos de proteção de alta qualidade, como o CLAMPER Solar SB e DPS para o lado CA, assegura a continuidade da geração mesmo diante de eventos extremos, protege os equipamentos contra queima e previne interrupções inesperadas. Para integradores e engenheiros responsáveis, a recomendação não poderia ser mais clara: projete sempre suas instalações fotovoltaicas incluindo DPS em conformidade com as normas técnicas. Eduque o cliente sobre os riscos dos surtos e os benefícios da proteção – geralmente, ao entenderem que um raio ou pico de tensão danifica todo o sistema, os proprietários passam a ver o DPS como um item essencial, não opcional. Lembre-se também de usar produtos certificados e de procedência confiável, que garantam o desempenho esperado no momento crítico. Equipamentos de baixa qualidade ou improvisados vão falhar justamente quando deveriam atuar, deixando o sistema vulnerável.

Eliane Candido

Matérias publicadas

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Proteção contra surtos em sistemas fotovoltaicos: segurança, normas e preservação do investimento