Glauco Diniz Duarte – como dimensionar fotovoltaica
Muitas dúvidas surgem no momento da realização do projeto de um sistema fotovoltaico quando se chega ao assunto fusível… é necessário? Não é necessário? Coloco ou não coloco? Essas são questões rotineiras na vida dos projetistas.
Primeiramente, para ser possível o entendimento da utilização de fusíveis, é essencial a interpretação correta da função que este equipamento cumpre nas instalações de sistemas fotovoltaicos.
Os fusíveis são considerados equipamentos de PROTEÇÃO! Ou seja, são empregados para proteger o sistema, ou parte dele, contra sobrecorrentes. Essas sobrecorrentes podem ser resultado de faltas à terra ou de correntes de curto-circuito em algum equipamento do sistema, principalmente quando se liga strings e subarranjos em paralelo.
Vale ressaltar que para sistemas fotovoltaicos, deve-se utilizar APENAS o fusível do tipo gPV!
POR QUÊ UTILIZAR APENAS O FUSÍVEL gPV?
De acordo com a IEC 60269-6, somente podem ser utilizados fusíveis do tipo g. O principal motivo para isso é que este modelo é o único parametrizado especificamente para o funcionamento dos sistemas fotovoltaicos. Dentre as características exclusivas deste modelo está a sua curva de atuação que suporta uma sobrecorrente de 135% da corrente nominal por 2 horas, diferente dos outros modelos de fusíveis do mercado, além de ser específico para corrente contínua! Essa característica é de fundamental importância para o funcionamento do sistema e para que não haja atuações desnecessárias da proteção (por exemplo em momentos de máxima geração, com irradiância maior que 1000W/m², quando a corrente de operação pode ultrapassar a corrente de curto circuito do sistema). Lembrando que o fusível deve ser inserido tanto no polo positivo quanto no polo negativo!
CORRENTE REVERSA
A principal sobrecorrente que os fusíveis oferecem proteção é relacionada a corrente reversa. Mas o que é a corrente reversa? Corrente reversa é a corrente que circula em sentido contrário ao do funcionamento normal do sistema, indo em direção aos módulos e não saindo deles. Todos os módulos fotovoltaicos têm uma característica chamada geralmente de “Max fuse rating”, que é a máxima corrente que ele suporta de maneira reversa (presente no datasheet). Ou seja, se existir a possibilidade de uma corrente reversa ocorrer no sistema e esta corrente seja maior que a máxima corrente reversa suportada pelo módulo, é necessário a utilização de fusíveis para garantir a proteção dos módulos e cabos e evitar incêndios!
DIMENSIONAMENTO
Sabendo das características dos fusíveis, é também de extrema importância o correto dimensionamento destes equipamentos. De acordo com a IEC 62548 e o projeto de norma ABNT NBR 16690, o sistema fotovoltaico se divide em 3 “partes”, sendo estas a Série fotovoltaica (string), o Subrranjo e o Arranjo (Figura 2). Ainda de acordo com as normas, para cada “parte” do sistema, existem regras de dimensionamento dos fusíveis. Vamos a elas:
Na série fotovoltaica, a corrente do fusível deve ser maior que 1,5xIscmod (corrente de curto circuito do módulo) e menor que 2,4xIscmod. Ressalta-se que deve ser observado o dimensionamento dos cabos e a máxima corrente reversa que os módulos suportam, sendo que os fusíveis devem estar coordenados também com esses dimensionamentos.
No subarranjo e no arranjo, a corrente deve ser maior que 1,25xIscarranjo/subarranjo (corrente de curto circuito do arranjo/subarranjo) e menor que 2,4xIscarranjo/subarranjo.
Além da corrente, os fusíveis devem atender os requisitos de tensão máxima do sistema fotovoltaico.
*ressalta-se que esses são critérios mínimos dados por norma e a cada projeto, o dimensionamento fica a cargo do engenheiro responsável, cabendo a este determinar as características específicas do projeto, podendo alterar o dimensionamento dos equipamentos.
Ainda, vale lembrar que o Brasil é um pais tropical com alta irradiância na maior parte do seu território, então em cada projeto é importantíssimo que se calcule e que se analise todas as possibilidades de sobrecorrente nos sistemas.
LOCALIZAÇÃO DOS FUSÍVEIS
– Nas séries fotovoltaicas (strings) esta proteção é indicada que seja instalada onde os condutores destas séries se conectam para formar subarranjos ou arranjos, na caixa de junção.
– Nos subarranjos, esta proteção deve ser instalada onde os condutores dos subarranjos se conectam para formar o arranjo, também na caixa de junção.
– Nos arranjos, esta proteção deve ser instalada onde os conectores do arranjo se conectam ao inversor.
Fazendo isso, além de proteger os módulos fotovoltaicos, também se protege os cabos dos circuitos!
Mais uma vez, cabe aqui ressaltar, que em cada caso, o projeto deve ser analisado, com todas as variáveis cabíveis que possam alterar o dimensionamento destes equipamentos e somente após todas as análises feitas, determinar a escolha destes. O fusível é extremamente importante nos sistemas, visto que a falta dele pode causar graves incêndios e acidentes nos sistemas fotovoltaicos. É um tema a ser profundamente analisado e estudado.
