Usinas Fotovoltaicas exigem componentes especialmente desenvolvidos para a sua proteção, tanto em corrente continua quanto em corrente alternada. Como já falamos em postes anteriores, também há componentes que protegem os equipamentos que fazem a conversão da energia solar, são eles: O inversor, os fusíveis e as chaves. Embora cada um deles tenha sua função específica dentro de todo esse processo, garantir a segurança é a característica principal.

A THS COMPONENTES desenvolveu uma linha de Chaves Seccionadoras e Fusíveis para a aplicação AC em SKIDS de usinas Fotovoltaicas. As Chaves e Fusíveis são de fabricação 100% nacional, garantindo qualidade, preços competitivos e prazos de entrega ágeis para sua instalação.

Os produtos atendem aos requisitos das normas internacionais e foram testados em laboratórios credenciados.

               Mas, antes de falarmos das chaves e dos fusíveis fabricados na THS COMPONENTES, voce sabe o que é SKID?

É uma solução destinada à usinas fotovoltaicas, afim de agrupar e acomodar os componentes responsáveis por transformar a energia produzida em corrente contínua através das placas, em corrente alternada. E elevar esta tensão através dos inversores, para possibilitar a sua utilização em aparelhos elétricos.

           Selecionando a proteção adequada para os componentes fotovoltaicos

Em Usinas Fotovoltaicas as placas fotovoltaicas geram energia em DC, que são então convertidas em AC nos inversores DC/AC. Estes por sua vez são mais eficientes quanto maior for a tensão da operação, tanto do lado DC quanto do lado AC. Assim, trabalhar com tensões AC maiores que 600Vac leva a um aumento na eficiência da usina, que por sua vez acelera o retorno do investimento da instalação. Cada vez mais trabalha-se com tensões de saída dos inversores DC/AC em 800Vac. A seleção da proteção adequada deve levar em consideração a corrente máxima de saída do inversor DC/AC e a curva Tempo x Corrente dos cabos de instalação. Veja exemplo a baixo.

A seleção do fusível ideal para proteger a instalação AC em usinas fotovoltaicas deve garantir que a curva Tempo x Corrente do cabo utilizado fique situada a direita da curva do fusível. Ao mesmo tempo deve-se levar em consideração, além da corrente máxima do inversor DC/A, fatores como a temperatura do ambiente no qual o fusível está instalado, o fator de correção referente a utilização do inversor DC/AC, entre outros.

Assim, aplicando-se todas as correções com o objetivo de não haver aquecimento causado pelos fusíveis de proteção, empiricamente obtidos uma corrente de aplicação do fusível de aproximadamente 2x a corrente máxima do inversor DC/AC. Por exemplo para um circuito no qual está instalado um inversor de corrente máxima de 72A, recomenda-se um fusível de 144A. Como esta corrente está fora dos padrões de corrente NH, tomaremos a mais próxima corrente padrão de 160A para a proteção do circuito.

Feito isso, precisamos verificar se este fusível de 160A protege adequadamente o cabo de instalação. Tomando o exemplo da instalação acima, supondo um cabo de cobre de 70mm², podemos observar que o mesmo é protegido adequadamente pelo fusível de 160A. então, neste caso aplicaremos um fusível NH00, 160A, 800Vac em conjunto com uma chave NH horizontal TES00/800V. Abaixo segue exemplo de curva tempo corrente de fusível em relação ao cabo a ser protegido:

         Dimensionamento  dos Fusíveis AC

Assim como na aplicação no lado DC do inversor AC/DC de uma instalação fotovoltáica, alguns cuidados devem ser considerados no dimensionamento dos fusíveis em aplicações AC após as saídas dos inversores. Na sua aplicação os fusíveis sofrem do fenômeno de “de-rating” por diversos fatores. Na prática isto significa que as condições da aplicação fazem com que um fusível de, por exemplo 200A se comporte de acordo com a curva característica de um fusível de 125A, neste exemplo. As consequências disto serão aquecimento excessivo, gerando perdas indesejadas e também queimas prematuras, interrompendo desnecessariamente a operação.

Para evitar estes problemas no dimensionamento do fusível devemos considerar as seguintes características da instalação:

• Fator de correção de temperatura
• Fator de correção por carga/geração cíclica
• Fator de correção devido à paralelismo dos circuitos da instalação

Estes fatores já são amplamente considerados nas aplicações do lado DC da instalação fotovoltaica e devem ser igualmente considerados também no lado AC.

Por exemplo, quadros nestas instalações costumam trabalhar a temperaturas internas superiores a 60°C. Nestas temperaturas o fator de correção de temperatura será de 80%. Ou seja, apenas por causa da temperatura ambiente um fusível de 250A irá se comportar como um fusível de 200A, emulando sua curva característica.

Quanto ao paralelismo, o fator de correção é maior quanto maior o número de inversores ligados e o mesmo se deve principalmente ao comprimento dos cabos e suas conexões, gerando resistências variadas em cada ramo. O fator de correção cíclico se dá devido à variação da geração ao longo do tempo.

Historicamente os fatores combinados geram um “de-rating” que nos obriga a dimensionar os fusíveis com correntes 1,6x a 2x a corrente nominal da saída do inversor. Por exemplo, para inversores com saída de 200A, a corrente mínima dos fusíveis deve ficar entre 320A e 400A. Neste caso específico recomendamos um fusível de 350A que irá proteger o cabeamento de forma adequada e não irá gerar aquecimento e perdas excessivas. (Bibliography [ 1 ] DIN EN 60269-6 (VDE 0636-6): 2011-11 Low-voltage fuses – Part 6: Supplementary requirements for fuse-links for the protection of solar photovoltaic energy systems (IEC 60269-6:2010 + corrigendum Dec. 2010); German version: EN 60269-6:201)

Para qualquer situação, a THS COMPONENTES tem o produto adequado para proteger os cabos do lado AC da instalação. A seguir, conheça alguns desses produtos:

• Fusíveis gL/gG para aplicações fotovoltaicas de 16 a 630A, 800Vac, 50KA.

Os fusíveis fotovoltaicos de ação gL/gG estão disponíveis nos tamanhos NH000, NH00, NH1, NH2 e NH3 conforme norma DIN 43620-1-4, IEC 60269-2 e EM 60269-1-2.

Ligados depois do conversor, possuem alta capacidade de ruptura, baixa perda de potência e baixa voltagem de arco. Fabricados em corpo de cerâmica com terminais em cobre banhado a estanho, possuem indicador visual de queima localizado na parte superior do fusível, se necessário pode ser adicionado Micro- Switch. Acompanhe a seguir as dimensões e características técnicas de cada fusível.

                     Dimensões e Características Elétricas: A tabela representa as dimensões em Milímetros (mm) e características elétricas dos fusíveis NH gL/gG de aplicação fotovoltaica.

• SECCIONADORA NH TES/800V – SOB CARGA

Vantagens:

• Alta segurança na operação.
• Dimensões
• Ótimo Custo x Benefício.
• Facilidade na instalação.

Para aplicações de distribuição de energia até 800Vca e correntes entre 160A à 250A. As seccionadoras TES da THS operam em conjunto com os fusíveis NH 000/00 e 1 instalados por engate rápido na seccionadora.

A seccionadora TES operando em tensões mais elevadas proporcionam menor perda na transmissão, menor custo com cabeamento, limitando assim o risco de possíveis falhas no sistema.

Com um designer moderno e materiais de engenharia, proporcionam um excelente desempenho técnico em uma elevada gama de aplicações.

Testado conf. IEC60447-3 em laboratório certificado em Berlim-Alemanha

Acesse os TESTS REPORTS dos componentes mencionados no poste:

TEST REPORT SWITCH NH 800VAC

TEST REPORT LV-PHOTOVOLTAIC FUSE

Quer conhecer nossa linha completa de componentes fotovoltaicos? acesse nosso site.