Caixas de junção de strings e equipamento de proteção contra sobretensões transitórias para aplicações fotovoltaicas

Proteção contra sobretensão para instalações fotovoltaicas

As instalações fotovoltaicas, independentemente de serem grandes unidades de campo aberto ou instalações no telhado em edifícios residenciais, estão em risco de sobretensões causadas por descargas atmosféricas devido às superfícies de acoplamento e aos locais de instalação. Com as nossas caixas de junção de strings e equipamentos de proteção contra sobretensões transitórias para instalações fotovoltaicas, não garante apenas a disponibilidade com alto desempenho. Ao mesmo tempo, pode manter o período de amortização da instalação tão curto quanto possível. Garanta a disponibilidade e, por conseguinte, também o seu rendimento com a nossa proteção contra descargas atmosféricas e sobretensão para instalações fotovoltaicas.

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Vantagens

Rápida instalação e colocação em funcionamento devido à pré-montagem das caixas de junção de strings
Conjunto de equipamentos de comutação em conformidade com as normas graças à aplicação da DIN EN 61439
Componentes de alto desempenho para requisitos específicos da aplicação
Manutenção fácil graças a componentes encaixáveis e à tecnologia de ligação específica da aplicação

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Proteção contra sobretensão e acessórios fotovoltaicos

De forma a garantir a melhor proteção de diferentes partes da instalação no telhado contra descargas atmosféricas e sobretensões, é necessária a instalação de caixas de junção de strings. A Phoenix Contact disponibiliza um vasto portfólio de diferentes caixas de junção de strings prontas a instalar e a ligar para as suas instalações no telhado.

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Conversa entre um eletricista numa instalação fotovoltaica no telhado e um colaborador da Phoenix Contact com um equipamento de proteção contra sobretensões transitórias na mão

Proteção contra sobretensão e sistema fotovoltaico Quais são as particularidades especiais e quais os termos que desempenham um papel importante?

Telhado com instalação fotovoltaica e distância de separação "s" marcada

Instalação fotovoltaica num telhado com muita folga

Boa condução dos cabos na ligação d módulos fotovoltaicos

Distância de separação

Para evitar que o relâmpado se propague, a distância de separação "s" é a distância mínima entre o dispositivo de proteção contra descargas atmosféricas e a instalação fotovoltaica. É necessária a ajuda de especialistas para determinar a distância, uma vez que é difícil de calcular. Todos os componentes fotovoltaicos têm de respeitar esta distância. Se a distância não for respeitada, a instalação fotovoltaica é ligada ao sistema de proteção contra descargas atmosféricas, o que aumenta as exigências à proteção contra sobretensão.

Folga

A par da distância de separação, a folga é importante, especialmente no reequipamento de instalações fotovoltaicas. A área abaixo de uma linha imaginária entre as pontas dos para-raios deve ser protegida, uma vez que os raios podem cair facilmente abaixo da mesma. Os módulos fotovoltaicos têm de estar localizados abaixo da folga. Se estiverem situados acima, pode instalar os módulos de forma mais plana ou adaptar o sistema de proteção contra descargas atmosféricas. O construtor do sistema de proteção contra descargas atmosféricas pode calcular o tamanho da folga.

Condução dos cabos

Os módulos fotovoltaicos estão ligados em série. Formam um anel de cabos que atua como uma antena e é sensível ao acoplamento. Estes acoplamentos podem danificar o inversor e a instalação fotovoltaica. A superfície criada do anel de cabos deve ser mantida o mais pequena possível. Uma superfície maior acopla mais energia. Os relâmpagos atuam como um transmissor potente. Se caírem raios nas proximidades, estes podem gerar correntes consideráveis que põem a instalação em risco.

Instalações fotovoltaicas no telhado O que é necessário considerar nas instalações fotovoltaicas no telhado e onde se instala a proteção contra sobretensão?

Instalação fotovoltaica sem proteção externa contra descargas atmosféricas em um telhado

Edifícios com proteção exterior contra descargas atmosféricas e distância de separação "s" respeitada

Edifícios com proteção exterior contra descargas atmosféricas sem distância de separação "s" respeitada

Edifício sem proteção exterior contra descargas atmosféricas

Não se prevê a queda de um raio no edifício. Uma instalação fotovoltaica também não aumenta o risco da queda de um raio. A instalação fotovoltaica é integrada na compensação de potencial.

Edifícios com proteção exterior contra descargas atmosféricas e distância de separação "s" respeitada

No âmbito da proteção, os módulos fotovoltaicos são posicionados com distância suficiente em relação ao sistema de proteção contra descargas atmosféricas. Assim, no caso de queda de um raio, a instalação fotovoltaica apresenta uma proteção ideal. A instalação fotovoltaica é integrada na compensação de potencial.

Edifícios com proteção exterior contra descargas atmosféricas sem distância de separação "s" respeitada

Os módulos fotovoltaicos são posicionados junto ao sistema de proteção contra descargas atmosféricas. Por isso, no caso de queda de um raio, pode verificar-se uma descarga perigosa na instalação fotovoltaica. Para o evitar, os módulos fotovoltaicos ou a estrutura de montagem FV são corretamente ligados ao sistema de proteção contra descargas atmosféricas. Neste processo, tenha em atenção que uma parte da descarga atmosférica é conduzida para o edifício. A compensação de potencial deve conseguir suportar as correntes de descarga.

Desenho esquemático de um sistema de proteção contra sobretensão, incluindo sistema de compensação de potencial

O local de instalação correto

Idealmente, a proteção contra sobretensão deve ser instalada perto do inversor. Realize a proteção com os nossos equipamentos de proteção contra sobretensões transitórias para os lados AC e DC do inversor. Em alternativa, também pode utilizar as nossas soluções pré-montadas para caixas de junção de strings.

Os locais de instalação e as condições de montagem podem ser consultados na tabela seguinte.

Pode encontrar a nossa recomendação de produto para locais de montagem aqui:

Lado AC – SPD tipo 1

Lado AC – SPD tipo 2

Lado DC – SPD tipo 1

Lado DC – SPD tipo 2

Locais de instalação e condições de montagem

	Tensão alternada AC 1	Tensão alternada AC 2	Tensão contínua DC 1	Tensão contínua DC 2

Local de instalação	Distribuição principal	Lado AC do inversor (comprimento do cabo para a distribuição principal ≥ 10 m)	Lado DC do inversor (comprimento do cabo do módulo fotovoltaico ≥ 10 m)	Próximo dos módulos fotovoltaicos ou na entrada do edifício
Sem proteção externa contra descargas atmosféricas	SPD tipo 2	SPD tipo 2	SPD tipo 2	SPD tipo 2
Com proteção exterior contra descargas atmosféricas, a distância de separação é respeitada	SPD tipo 1	SPD tipo 2	SPD tipo 2	SPD tipo 2
Com proteção exterior contra descargas atmosféricas, a distância de separação não é respeitada	SPD tipo 1	SPD tipo 1	SPD tipo 1	SPD tipo 1

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para interfaces

Além dos quatro locais de instalação iluminados para dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias em instalações fotovoltaicas, há também uma área adicional que não deve esquecer:
a proteção das interfaces de comunicação nem sempre é exigida pelas normas, mas é altamente recomendada. Mesmo com um cabo de rede ou um cabo de controlo estreito, o sistema eletrónico do inversor pode ser danificado por sobretensões e, consequentemente, interromper a operação da instalação fotovoltaica.

Entradas digitais para regulação da potência, uma estação meteorológica, Ethernet, RS-485: todos estes são exemplos de interfaces comuns que vale a pena proteger.