PROTEÇÃO CONTRA RAIOS E SURTOS EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Minicurso durante a Brasil Solar Power 2017 Hans Rauschmayer © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
A Solarize
• Energia Solar e Sustentabilidade – – – –
Energia Fotovoltaica Energia Eólica Aquecimento Solar Integração com arquitetura
• Capacitação, Consultoria e Projetos • Alto Reconhecimento – Convites para congressos e seminários – Referência para TV, rádio e jornais
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
2
Plano de Capacitação Solarize
Referência e inovação desde 2008 • Nosso produto é o conhecimento • Não fazemos revenda nem representação • Conteúdo focado na aplicação prática • Cursos completos com preços justos • Descontos para estudantes • Rio de Janeiro, São Paulo, Sorocaba, Brasília, Recife, ... © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
3
Novo Curso Aerogeradores de pequeno porte
O Risco de Descargas Atmosféricas
4
Densidade de raios no Brasil
Alemanha
Causas de danos em sistemas fv, por frequência (2003-2013)
Fonte: INPE
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
O Risco de Descargas Atmosféricas
5
Mesa destruída Placa de inversor queimada
DEHN
Incendio causado por DPS de baixa qualidade
DEHN
DEHN Solarzentrum Oberland GmbH
Módulo danificado
R. Schüngel, Munich
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Atuação de raios 1. Incidência direta
2. Incidência indireta
• •
•
No sistema solar Na envoltória do prédio com conexão ao sistema solar • No ramal elétrico da concessionária Causa uma alta corrente no objeto e no que está eletricamente “conectado”
Em prédios, árvores, torres, área livre ao redor • No SPDA (para raio) sem conexão ao sistema solar Induz, por campo eletromagnético, uma alta tensão (surto) em cabos próximos à queda (até 2 km)
Curva 10/350 A área corresponde à energia descarregada pelo raio
Curva 8/20
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
6
Princípios: SPDA e Planta Fotovoltaica
• Preciso instalar um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA; para-raios) por causa de uma planta solar? Respostas: • O sistema solar não aumenta o risco de queda de raios em um prédio • A avaliação, se um prédio precisa ser protegido contra raios, depende de outros fatores (NBR 5419:2015)
• A proteção da própria planta solar depende da avaliação financeira: custo / risco
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
7
1. Prédio sem SPDA com planta fotovoltaica
DPS classe 2
Gerador fv 6mm²
6mm²
= ~
• • • •
6mm²
DPS classe 1+2
rede
Proteção do lado c.c. contra surtos: DPS classe 2 Proteção do lado c.a. contra raios e surtos da rede: DPS classe 1 + 2 Equipotencialização de molduras dos módulos, base, inversor, DPS com 6 mm² Equipotencialização de todos os pontos de aterramento © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
8
2. Prédio com SPDA e planta fotovoltaica, sem distância entre SPDA e módulos
16mm² DPS classe 1+2
Gerador fv 16mm²
16mm²
= ~
• • • •
16mm²
DPS classe 1+2
rede
Proteção do lado c.c. contra raios e surtos: DPS classe 1+2 Proteção do lado c.a. contra raios e surtos da rede: DPS classe 1+2 Equipotencialização de molduras dos módulos, base, inversor, DPS, SPDA com 16 mm² Equipotencialização de todos os pontos de aterramento e com SPDA © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
9
3. Prédio com SPDA e planta fotovoltaica, mantendo a distância
DPS classe 2
Gerador fv 6mm²
6mm²
= ~
• • • • •
6mm²
DPS classe 1+2
rede
Proteção do lado c.c. contra surtos: DPS classe 2 Proteção do lado c.a. contra raios e surtos da rede: DPS classe 1+2 Equipotencialização de molduras dos módulos, base, inversor, DPS com 6 mm² Sem ligação entre sistema fotovoltaico e SPDA Equipotencialização de todos os pontos de aterramento e com SPDA © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
10
O que significa manter a distância?
• Entre 0,5 e 1 m, dependendo de alguns fatores – cálculo na NBR 5419 (procure especialista) • Distância em todos os pontos!
www.solarwirtschaft.de
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
11
Dispositivo de Proteção contra Surtos DPS, tipo fotovoltaico c.c. •
Importante: O DPS fotovoltaico é diferente do DPS c.a. – – –
•
•
12
Circuito em Y Adequado para corrente contínua nominal do sistema fotovoltaico Não entra em curto após queimar
Importante verificar o indicador regularmente; se o DPS estiver em local de difícil acesso recomenda-se instalar um indicador remoto Cuidado com arcos na hora da manutenção!
+ DPS em Y
saída indicador remoto
Indicador
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Ligação entre os módulos – indução de surtos
Ligação com loop traz riscos de indução por descarga atmosférica
13
O polo negativo acompanha o positivo, reduzindo o loop + – + –
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Indução de surtos
Passagem de um surto eletromagnético
Cabo de conexão entre os módulos
Alta diferença de tensão entre os dois polos
Baixa diferença de tensão entre os dois polos
A área incluída pelo cabo determina a amplitude do surto Procure reduzir a área! © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
14
Alternativas • • •
15
Módulos invertidos Sequência de dois em dois Obs.: A sequencia de cabeamento interfere no fluxo de trabalho na hora de montar os módulos
+ –
+ –
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
•
Mais difícil na execução!
Evitar propagação de surtos
Inversor
c.c.
Inversor 1
c.a.
c.c.
16
Inversor 2
c.a.
Indução de surtos entre o lado c.c. e c.a.! Mantenha distância!
Use dutos / eletrocalhas separados!
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Quantos DPS?
17
Inversor
Gerador FV DPS fotovoltaico
Próximo aos módulos Mínimo: um DPS fv por entrada MPPT
Cabo c.c. principal
DPS fotovoltaico
Segundo DPS fv se o cabo c.c. for maior que 10m e se inversor não tiver DPS interno
=
~
DPS c.a.
Segundo DPS c.a. se tiver risco de surto indireto entre quadro e inversor e se inversor não tiver DPS interno
© Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br
Quadro principal com DPS c.a. classe 1+2
Sempre!
Obrigado pela atenção! Contato • contato@solarize.com.br • www.solarize.com.br • facebook solarizerio • Newsletter no site
18
Curso NOVO - Projeto e instalação de aerogeradores de pequeno porte
Cidade
Data
Rio de Janeiro
19 a 21/07
Sistemas fotovoltaicos conectados à rede + visita técnica
Recife
25 a 27/08
Rio de Janeiro
31/07 a 02/08
Sistemas híbridos e com baterias
Rio de Janeiro
03 e 04/08
Brasilia
10 a 12/07
Rio de Janeiro
28 a 30/08
Recife
05 a 07/10
Rio de Janeiro
31/08
Recife
04 a 06/09
Rio de Janeiro
18 a 20/09
São Paulo
26 a 28/10
PVSYST - Software de simulação de sistemas fotovoltaicos
São Paulo
16 a 18/08
Instalação de sistemas fotovoltaicos
Votorantin - SP
10 a 12/07
Usinas fotovoltaicas de minigeração e grande porte Proteção contra raios e surtos em sistemas eólicos e fotovoltaicos PV*SOL© -
Software de simulação de sistemas fotovoltaicos
... confira a programação completa no site © Solarize Serviços em Tecnologia Ambiental Ltda – www.solarize.com.br