L D P S Figura 27 - Conexão em sistema com um polo aterrado PEN PE R S T N Figura 28 - Conexão de DPS em sistema TN-C R S T N B Figura 29 - Conexão de DPS em sistemas TN-S e

W W W . C L A M P E R . C O M . B R

C L A M P E R I N D Ú S T R I A E C O M É R C I O S . A

R O D O V I A L M G 8 0 0 , k m 1 , N º 1 2 8 . B A I R R O D I S T R I T O I N D U S T R I A L

G E N E S C O A P A R E C I D O D E O L I V E I R A . L A G O A S A N T A | M G .

32

CLAMPER | ESPECIALISTA EM DPSSISTEMAS FOTOVOLTAICOS

PAYBACK ESPERADOLUCROINVESTIMENTO PAYBACK DILATADO

54


CC

CA MEDIDORDE ENERGIA

INVERSOR

REDE DE DISTRIBUIÇÃO

(INTERLIGAÇÃO)

MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

CC CORRENTE CONTÍNUA

CA CORRENTE ALTERNADACONSUMO DA EDIFICAÇÃO

LEGENDA

76


Figura 3 - Sobretensão Transitória – Surto Elétrico

TE

NSÃ

O (

V)

SURTO ELÉTRICO

TEMPO (ms)

NORMAL

Tabela 1 - Suportabilidade a tensões impulsivas de equipamentos que compõem um sistema fotovoltaico

UOCmax

(V)

Suportabilidade a tensões impulsivas – Uw(kV)

Módulo Classe BIsolação básica

InversorOutros

equipamentosMódulo Classe A

Isolação reforçada

100 0,8

2,5(mínimo)

0,8 1,5

150 1,5 1,5 2,5

300 2,5 2,5 4

424 4 4 4

600 4

4

4 6

800 5 5 6

849 6 6 8

1000 6 6 6 8

1500 8 8 8 12

98


Figura 4 - Surto em modo diferencial.

ATERRAMENTO

LINHA

NEUTRO/LINHA

ΔVsu

rto

Figura 5 - Surto em modo comum.

LINHA

NEUTRO/LINHA

ATERRAMENTO ΔV

surt

o

Figura 6 - Descarga nuvem-solo

1110


Figura 7 - Potencial de passo

B CA

0

1

2

Figura 8 - Descargas atmosféricas

1312


Figura 15 - Descarga atmosférica indireta

Figura 9 - Mapa ceráunico mundial

Figura 10 - Impulsos com duração < 2 ms

+ i90%

O1

50%

T2

t

I

T1

10%

-

Figura 11 - Componente de longa duração

10%Qlonga

10%

+ i-

T

Tlonga

Figura 12 - Componentes de descargas atmosféricas descendentes positivas

200kA

DESCARGA PRINCIPAL

COMPONENTESDE LONGA DURAÇÃO

DESCARGA SUBSEQUENTE

< 500µs < 5ms < 1s

100kA2kA

0,5kA

Figura 13 - Corrente da descarga atmosférica (I) x Probabilidade (P)

100 99 9590

80

60

5040

3020

105

2 1 0,5 0,2 0,1

Corrente I (kA)

0 3 5 10 20

30

35

40

50

60

80

100

150

20

0

30

0

40

0

60

0

Pro

bab

ilid

ade

de

oco

rrên

cia

Figura 14 - Amplitude (kA) x Percentual de ocorrência (descargas positivas e negativas)

0

20

30

40

50

60 70 80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

20

0

> 2

00

0

5

10

15

20

% d

e q

ued

as d

e ra

ios

Amplitude do raio (kA) - positivo e negativo

0 - 2

2 - 4

4 - 8

8 - 12

12 - 30

30 - 60

60 - 80

80 - 100

100 - 140

140 - 180

Número de diasde trovoada por ano

1514


Figura 17 - Desequilíbrio em um sistema trifásico causado pelo rompimento do condutor de neutro

R

S

N1

T

Figura 16 - Cálculo de tensão induzida em um laço metálico

i(t)

V(t)

B

A

x

h

H

1716


Figura 20 - DPS Classe I - Linha SCL

Figura 21 - DPS Classe II - Linha CLAMPER Solar

Figura 22 - DPS Classe III - Linha Série 700

DPS

DPS

DPS

1 2

3

Figura 23 - Conexão tipo estrela

Figura 19 - Etiqueta CLAMPER Solar 1040V

Up =

Nível de proteção ou tensão residualV

s = Suportabilidade do equipamento a surto elétrico

t (µS)

Up

Vs

Figura 18 - Compatibilidade na proteção contra surtos

1918


DPS

DPS

1

32

D P S

Figura 26 - Conexão em delta

DPS

1

2

D P SL

Figura 27 - Conexão em sistema com um polo aterrado

PEN PE

RST

N

Figura 28 - Conexão de DPS em sistema TN-C

RST

N

B

Figura 29 - Conexão de DPS em sistemas TN-S e TT

DPS

DPS

DPS

1 2 3

��

T T T

Figura 24 - DPS com conexão tipo estrela

DPS

DPS

1 2

Figura 25 - Conexão em modo comum

2120


Figura 31 - Esquemático de localização dos DPS - sem SPDA

DPS

DPS

DPS

DPS

123 4

Rede

Quadro de distribuição de circuitos

Sistema de aterramento da instalação

Sistema de aterramento principal da instalção

BEP

InversorPainel

Fotovotaico

1 - DPS Classe II para CC

2 - DPS Classe II

3 - DPS Classe I ou II

4 - DPS Classe II para CC

LEGENDA

DPS

DPS

Caixa dejunção d > 10m

L1

L1

L1

L1

Figura 32 - Esquema de conexão de DPS no lado CC do sistema de geração

UP/FUP

L1

L2

B

AI

U1 = L1di /dt

U2 = L2di /dt

Equipamento

Queda de tensão indutiva

Figura 30 - Queda de tensão sobre condutores elétricos

2322


Tabela 2 - Especificação e modelos indicados para proteção contra descargas indiretas

Item Modelo Classe

Máxima tensão de operação

contínuaU

cpv / U

c

Corrente de descarga

totalI

Total (8/20µs)

Corrente de descarga nominal

In

(8/20 µs)

Nível de proteção Up

L+/L-

1 e 4

CLAMPER Solar 150 V

cc

40kAII 150 V

cc40 kA 10 kA 0,8 kV

CLAMPER Solar 300 V

cc

40kAII 300 V


CLAMPER Solar 600 V

cc

40kAII 600 V


CLAMPER Solar 1040 V

cc

40kAII 1040 V


2VCL SP 275 V

20kAII 275 V

RMS20 kA 10 kA 1,2 kV

3

VCL SP 275 V 20kA

VCL SP 275 V 20kA

II 275 VRMS

20 kA 10 kA 1,2 kV

1 DPS CLASSE II PARA CC

2 DPS CLASSE II

3 DPS CLASSE I

4 DPS CLASSE II PARA CC

LEGENDADISTÂNCIA DE SEPARAÇÃO (S)

Figura 33 - Esquema de ligação de DPS em SFV não conectados ao SPDA

Tabela 3 - Modelos e especificações de DPS indicados para proteção no caso de módulos fotovoltaicos não conectados ao SPDA

Item Modelo Classe


contínuaU

cpv / U

c


totalI

Total (8/20µs)


In

(8/20 µs)


L+/L-

1 e 4

CLAMPER Solar 150 V

cc

40kAII 150 V


CLAMPER Solar 300 V

cc

40kAII 300 V


CLAMPER Solar 600 V

cc

40kAII 600 V



cc

40kAII 1040 V


2VCL SP 275 V

40kAII 275 V


3VCL 275 V 12,5/60 kA

I/II 275 VRMS

60 kA 30 kA 1,3 kV

2524


Nível de proteção do SPDA - Corrente de

descarga

Número de condutores de descida

< 4 ≥ 4

Valores mínimos de In para @8/20µs e

Iimp

para @10/350µs para seleção de DPS

IDPS1

=IDPS2

IDPS3

=

IDPS1

+ IDPS2

=

ITotal

IDPS1

=IDPS2

IDPS3

=

IDPS1

+ IDPS2

= ITotal

I 200 kA 17 10 34 20 10 5 20 10

II 150 kA 12,5 7,5 25 15 7,5 3,75 15 7,5

III e IV 100 kA 8,5 5 17 10 5 2,5 10 5

Tabela 4 - Valores estimados de In e Iimp para DPS do tipo limitador de tensão, para instalação nas linhas de corrente contínua

13

2

13

2

4

5

6

7

Resistênciade aterramento

BEP

Sistema de aterramento

Impedânciado condutorde descida

Suporte defixação dopainel

Impedância dos condutores CC

Impedância da ligaçãoequipotencial

um condutorde descida decada lado

Impedância do condutorde descida

Sistema decaptação

100%

L1l4

l1ltotal

ltotal

ZA2

ZPEZ1

ZA1

Z2

BEL

l2

l1

l2

l5

l6

l7v

L2

L3

(PE) N

Figura 35 - Diagrama de instalações dos DPS em estrutura com dois cabos de descida do SPDA

1 DPS CLASSE I PARA CC

2 DPS CLASSE I

3 DPS CLASSE I

4 DPS CLASSE I PARA CC

LEGENDA

Figura 34 - Esquema de localização e tipo dos DPS em um sistema fotovoltaico com módulos conectados ao SPDA

2726


POSSUI SPDA?

Alguma parte do sistema está

exposta?

NÃO

NÃO

SIM

SIM

SIM

SIM

Sistema localizado dentro da área

protegida?

A distância de separação “S”

está sendo mantida?

NÃO

NÃO

NÃO

Instalação de sistemas de captores adicionais, conforme necessário,

para que o sistema fotovoltaico seja protegido contra raios diretos

Uso de DPS classe II - diretamente no dispositivo a ser

protegido.

Prover aterramento funcional do suporte de metal de montagem dos

PVs.

Seleção: Proteção por DPS conforme Tabela 3.

Rack fotovoltaico conectado ao SPDA externo com capacidade

de corrente adequada:

Uso de DPS classe I - alternativamente:

Medida de proteção, Tabela 5.

Recomendação:

Prover aterramento funcional do suporte de metal de montagem dos

PVs.

Seleção:Proteção por DPS conforme Tabela 5.

Adicionalmente, no sistema elétrico do prédio:

> Se necessário, um dispositivo de proteção contra sobretensão classe II (possivelmente classe I) no ponto de entrada da rede de energia no edifício;

> Se necessário, um dispositivo de proteção contra sobretensão classe II no lado a.c. do inversor e dispositivos de proteção contra surto de tensão para

sinais e circuitos de comunicação.

Não é necessária proteção adicional contra raios

Recomendação:

Prover aterramento funcional do suporte de metal de montagem

dos PVs

Seleção: Proteção por DPS conforme Tabela 3.

Existem condições regulamentares ou

requisitos das companhias de seguros?

Configuração de um sistema de proteção contra raios de NP III.

Em casos especiais:Avaliação de risco conforme especificado em ABNT NBR

5419-2

SIM

Tabela 5 - Modelos indicados e especificações de DPS para proteção contra descargas diretas, no caso da estrutura dos módulos fotovoltaicos conectada ao SPDA

Item Modelo Classe


contínuaU

cpv / U

c


totalI

Total (8/20µs)


In

(8/20 µs)


L+/L-

1 e 4

CLAMPER Solar 150 V

cc

5/60 kAI/II 150 V


CLAMPER Solar 300 V

cc

5/60 kAI/II 300 V


CLAMPER Solar 600 V

cc

5/60 kAI/II 600 V



cc

5/60 kAI/II 1040 V


2VCL SP 275 V

20 kAI/II 275 V


3VCL SP 275 V

12,5/60 kA I/II 275 V


Fluxograma - Classe DPS linha CC

2928


Nível de proteção do SPDA - Corrente de

descarga, @10/350µs

DPS conectado nas linhas de corrente contínuaIimp

em kA @10/350µs, In em kA @8/20µs

DPS tipo limitador de tensãoDPS tipo comutador

de tensão (Spark Gap)

@10/350 @8/20 @10/350

Cada modo* (kA)

ITotal

(kA)Cada modo

(kA)ITotal

(kA)Cada modo

(kA)ITotal

(kA)

III e IV 100kA 5 10 15 30 10 20

Tabela 6 - Modelos indicados e especificações para proteção de sistemas fotovoltaicos de grande porte (Usinas Fotovoltaicas, UFV)

Tabela 7 - Modelos indicados e especificações para proteção de sistemas fotovoltaicos de grande porte (Usinas Fotovoltaicas, UFV)

Item Modelo Classe


contínuaU

cpv / U

c


totalI

Total (8/20µs)


In

(8/20 µs)


L+/L-

1 e 4

CLAMPER Solar 150 V

cc 5/60 kA

I/II 150 Vcc

60 kA 20 kA 1,2 kV

CLAMPER Solar 300 V

cc 5/60 kA

I/II 300 Vcc

60 kA 20 kA 3,0 kV

CLAMPER Solar 600 V

cc

5/60 kAI/II 600 V



cc

5/60 kAI/II 1040 V


2VCL SP 275 V

20 kAI/II 275 V


3VCL SP 275 V

12,5/60 kA I/II 275 V


Curto-Circuito

+ L

N-

Figura 37 - Corrente inversa em SF

Arranjos fotovoltaicos

Haste do SPDA

Malha do Aterramento

Figura 36 - Usina fotovoltaica com estrutura dos arranjos conectadas à malha de aterramento

3130


Figura 38 - Distribuição básica dos elementos do sistema FV

CLAMPERSolar SB

CC

CA

SISTEMA FOTOVOLTAICO

Quadro de Distribuição (Disjuntores)

Inversor

Medidorde energia

Módulos Fotovoltaicos

Rede de Distribuição

Figura 39 - Diagrama unifilar CLAMPER Solar SB 3-4E/2S

32

SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Documents

L D P S Figura 27 - Conexão em sistema com um polo aterrado PEN PE R S T N Figura 28 - Conexão de DPS em sistema TN-C R S T N B Figura 29 - Conexão de DPS em sistemas TN-S e