Entenda as stringboxes com múltiplas entradas e múltiplas saídas

A stringbox é um componente muito utilizado nos sistemas fotovoltaicos. Ela tem funções de proteção e de seccionamento, além da sua função principal que é unir as strings em um arranjo único, que depois será conectado à entrada de corrente contínua do inversor.

A figura abaixo ilustra a organização geral de uma stringbox, onde percebemos a presença de elementos de proteção (fusíveis e DPS – dispositivo de proteção de surto) e seccionamento.

A função principal da stringbox é executada pelos barramentos positivo e negativo, ao qual são conectados os polos das strings.

A função dos barramentos, como falamos acima, é unir todos os polos positivos e negativos das strings e disponibilizar na saída dois terminais (positivo e negativo) que serão conectados ao inversor. Pelo menos esta é a função da stringbox tradicional, se pudermos assim chamá-la.

Existem variações de stringboxes que não executam a função principal de concatenação das strings, mas oferecem as funções de proteção e seccionamento. É por isso que encontramos no mercado stringboxes que possuem várias entradas e várias saídas. As imagens mostradas a seguir são de uma stringbox que possui duas entradas e duas saídas, com as seguintes características:

• Entradas: 2;
• Saídas: 2;
• Tensão máxima: 600 Vcc;
• Dimensões 310 x 215 x 110 mm;
• Caixa IP65 com proteção UV;
• DPS Beny, que atende a norma EN 50539-11;
• Uso de fusíveis como proteção redundante.

Como podemos ver na figura acima, a stringbox não possui barramentos internos. Existem duas entradas independentes para strings. Cada string é ligada a um fusível positivo e negativo e depois passa pela chave seccionadora (ao centro). As entradas “String 1” e “String 2” são independentes, assim como as saídas “MPPT 1” e “MPPT 2”.

Uma das utilidades deste tipo de stringbox é permitir o uso de uma chave seccionadora externa ao inversor, algo que é muito recomendável, conforme discutido no webinário Webinário: Stringbox – normas e boas práticas.

Além disso, a stringbox permite o uso de um dispositivo protetor de surto (DPS) externo ao inversor. Neste caso, como as strings são independentes, são usados dois protetores de surto. Alguns inversores encontrados hoje no mercado já possuem protetores de surto internos, o que teoricamente dispensaria o uso do protetor da stringbox.

Em todo caso, a presença da stringbox é interessante, pois torna o sistema fotovoltaico compatível com qualquer tipo de inversor (com ou sem DPS interno). Além disso, mesmo que o inversor já possua DPS interno, o DPS da stringbox fornece proteção adicional e oferece maior facilidade de inspeção e manutenção, conforme discutido no artigo Stringbox com DPS é necessária ou não? O que diz a NBR 16690?.

O caso mais comum de stringbox com múltiplas entradas seria a 2/2 (duas entradas e duas saídas), sobre a qual falamos acima. Entretanto, muitas outras variações podem ser encontradas, dependendo do tipo de sistema fotovoltaico. A seguir exemplificamos uma stringbox 3/2 (duas entradas e três saídas). Na imagem abaixo identificamos a existência de entradas para 3 strings, enquanto do outro lado temos duas saídas.

Neste projeto específico a stringbox oferece seccionamento e proteção de surto individualmente à “String 1”, ligada à saída “MPPT 1”, enquanto as entradas “String 2” e “String 3” são concatenadas por barramentos ligados aos porta-fusíveis (positivos e negativos) presentes nessas entradas.

A saída “MPPT 2” então corresponde às entradas “String 2” e “String 3” e está associada a um segundo protetor de surto e uma segunda chave seccionadora. Outras variações são possíveis, como 4/2 (quatro entradas e duas saídas), 6/2 (seis entradas e duas saídas) etc, dependendo das necessidades do sistema fotovoltaico em questão. A seguir ilustramos, por exemplo, o que é uma stringbox 6/2:

Ter 6 entradas e 2 saídas, neste exemplo, significa que a stringbox pode receber 2 grupos de strings, cada qual com 3 strings ligadas em paralelo. Cada grupo é ligado ao seu próprio protetor de surto e a sua chave seccionadora individual. As saídas “MPPT 1” e “MPPT 2” são independentes.

A stringbox 6/2 deste último exemplo é adequada para inversores que possuem duas entradas de MPPT ou para sistemas fotovoltaicos que empregam 2 inversores, sendo que cada entrada de MPPT (ou cada inversor, conforme o caso) pode receber 3 strings paralelas.