Resposta direta: Proteja um inversor de bombeamento solar com um sistema, não com um único dispositivo: dispositivos de proteção contra surtos (DPS) no lado CC e, onde houver fonte de reserva, também no lado CA; um único sistema de aterramento corretamente interligado; cabos curtos e separados; e uma ordem de desligamento antes da tempestade, executada antes de o raio estar sobre a instalação. Nenhum DPS torna um sistema à prova de raios, e um DPS sem aterramento não consegue fazer seu trabalho. Todo trabalho elétrico deve ser feito por profissionais qualificados, conforme o manual do modelo e as normas elétricas locais.
Por onde um surto chega a um sistema de bombeamento solar
Um surto não precisa de um impacto direto no inversor. Um raio próximo a uma string fotovoltaica longa, a um cabo de bomba longo ou a uma linha aérea pode induzir um pico de tensão nesses condutores. A conexão de uma reserva de rede ou gerador, e falhas em outro ponto de uma rede compartilhada, também podem enviar um transitório para o sistema. Por isso os sistemas de bombeamento ao ar livre ficam expostos em duas direções ao mesmo tempo: o arranjo fotovoltaico é uma rede de condutores grande e exposta, e o cabo da bomba percorre uma longa distância até o poço ou o reservatório. Um gabinete vedado não é, por si só, proteção contra surtos.
Pense na proteção em camadas. O DPS desvia o surto para a terra. O aterramento dá um caminho a esse surto. O trajeto dos cabos reduz quanto surto é captado desde o início. Desligar antes da tempestade elimina por completo os caminhos ativos. Se faltar uma camada, as demais carregam mais do que deveriam.
Janelas de tensão verificadas: confira antes de escolher um DPS
Um DPS deve ser escolhido pela classe de tensão real do sistema, não para um sistema solar genérico. A tabela abaixo usa apenas valores publicados nas páginas dos produtos inversor de bombeamento solar QB100-PV e VFD de bombeamento solar IP65 da IDEEI. Confirme a versão que você comprou antes de pedir qualquer dispositivo de proteção, porque a mesma família de produtos cobre faixas de CC muito diferentes.
| Versão do produto | Entrada FV na página do produto | Saída |
|---|---|---|
| QB100-PV, modelos de 220 V | CC 180–450 V | Monofásica 220 V ou trifásica 220 V |
| QB100-PV, modelos de 400 V | CC 250–900 V | Trifásica 380–400 V |
| Série IP65, versões de 220 V | CC 200–400 V recomendada; máxima CC 440 V | 220 V |
| Série IP65, versão de 380 V | CC 300–750 V recomendada; máxima CC 900 V | 380 V |
Dessa tabela decorrem duas verificações. Primeiro, a tensão da string em condições frias e com muito sol deve ficar dentro da faixa da versão; uma string já próxima do máximo não deixa margem quando chega um transitório. Segundo, a classe de tensão do DPS deve corresponder à versão, não à potência da bomba. Um dispositivo escolhido para uma versão de 220 V não pertence a uma versão de 400 V, e vice-versa. A página do QB100-PV também lista proteções verificadas do inversor — sobretensão FV, sobrecorrente e redução por sobretemperatura —, mas são proteções dentro do inversor. Elas não substituem um DPS externo, como explicam as perguntas frequentes.
Posicionamento do DPS: CC, reserva CA e aterramento
Instale os DPS onde os surtos entram, o mais próximo possível do equipamento que protegem, com condutores de terra curtos. Condutores longos e em laço reduzem a proteção que o dispositivo pode oferecer, por isso o arranjo físico importa tanto quanto o próprio dispositivo.
| Local | O que instalar | Por que importa |
|---|---|---|
| Lado CC, no combinador do arranjo ou na entrada do inversor | DPS CC compatível com a classe de tensão da versão | Desvia um surto do lado FV antes que ele chegue à entrada MPPT |
| Lado CA, onde se conecta a reserva de rede ou gerador | DPS CA compatível com a classe da fonte de reserva | Protege o caminho de entrada da reserva, um segundo ponto de entrada de surtos |
| Ligação de aterramento | Terra do DPS, estruturas do arranjo e terra de proteção do inversor ligados ao mesmo sistema de aterramento | Dá ao surto desviado um único caminho para a terra, em vez de um caminho através do inversor |
Depois da instalação, registre o tipo de DPS, sua localização e o estado do indicador. Um DPS que absorveu um surto grande pode precisar ser substituído mesmo que a bomba continue funcionando. Verifique o indicador após cada tempestade e trate um indicador alterado como um dispositivo com falha, não como um defeito estético.
Aterramento e trajeto dos cabos
O aterramento é a parte da proteção mais tratada como detalhe, e é a parte da qual o DPS depende. Interligue as estruturas do arranjo FV, a terra de proteção do inversor, a terra do DPS e qualquer gabinete ou poste metálico ao mesmo sistema de aterramento, conforme o manual do modelo e as normas locais. Não deixe o DPS aterrado em uma haste isolada separada enquanto o inversor está aterrado em outro ponto: um surto terá então uma diferença de tensão para impulsionar corrente através do equipamento, em vez de um único caminho para fora. O trajeto dos cabos é a segunda metade do mesmo trabalho. Mantenha os cabos CC e CA separados quando possível, evite grandes laços entre condutores e evite trajetos paralelos longos junto a outros serviços sem motivo. Mantenha os prensa-cabos compatíveis com o diâmetro do cabo, voltados para baixo em unidades externas, e vede cada entrada sem uso, para que a água não entre no gabinete nem degrade as terminações que o DPS protege.
Como proteger um inversor de bombeamento solar: checklist contra raios
- Confirme a versão e a classe de tensão. Registre a versão QB100-PV ou IP65, a faixa de entrada FV da tabela acima e a tensão da string. Escolha os DPS para essa classe, não apenas pela potência da bomba.
- Instale DPS CC e CA nos pontos de entrada. Coloque o DPS CC no combinador ou na entrada do inversor e, onde houver reserva, um DPS CA no caminho da reserva. Mantenha os condutores do DPS curtos e diretos.
- Interligue tudo a um único sistema de aterramento. Interligue estruturas do arranjo, terra do inversor, terra do DPS e partes metálicas, e faça o aterramento ser verificado por profissionais qualificados. Não pule esta etapa porque já instalou um DPS.
- Passe os cabos sem grandes laços. Separe os trajetos CC e CA quando possível, evite trajetos paralelos desnecessários e finalize corretamente os prensa-cabos e as entradas sem uso.
- Confira a ordem de desligamento antes da temporada de tempestades. Confirme no manual a ordem para parar a bomba, abrir o seccionador da reserva CA e abrir o seccionador CC, e identifique os dois seccionadores.
- Antes de uma tempestade, desligue em ordem. Pare a bomba, abra o seccionador da reserva CA, se houver um instalado, e depois abra o seccionador CC. Deixe o sistema isolado. Nunca trabalhe em condutores enquanto houver raios sobre a instalação.
- Após a tempestade, inspecione antes de religar. Verifique os indicadores dos DPS, os prensa-cabos, as entradas de cabo e danos visíveis. Substitua qualquer DPS cujo indicador tenha mudado.
- Restabeleça em ordem inversa, após as verificações. Confirme polaridade, tensão da string e aterramento, depois feche o seccionador CC, em seguida o CA, e religue a bomba observando a primeira partida.
- Registre o evento. Anote a data, quais indicadores mudaram, o que foi substituído e o resultado da religação. Esse registro faz com que a próxima tempestade seja uma verificação de rotina, não um diagnóstico.
Se você também vai substituir um inversor antigo, leia Quais informações um fornecedor precisa para substituir um inversor de elevador antigo?: a mesma disciplina de registrar placa, versão e fotos evita um orçamento errado.
Perguntas frequentes
Um DPS pode tornar um inversor de bombeamento solar à prova de raios?
Não. Um DPS reduz o surto que chega ao inversor; não torna o sistema imune a um impacto direto nem a todo transitório. Aterramento, trajeto dos cabos e desligamento antes da tempestade fazem parte da mesma proteção, e um impacto direto ainda pode danificar equipamentos. Trate o DPS como redução de risco, não como garantia.
Se eu instalar um DPS, ainda preciso de aterramento?
Sim: esta é a armadilha. Um DPS funciona desviando o surto para a terra. Sem um sistema de aterramento interligado, o surto desviado não tem um caminho seguro, e o DPS não consegue proteger o inversor como esperado. O aterramento não é um extra opcional que o DPS substitui; é o caminho que o DPS usa.
Onde o DPS deve ficar: no arranjo ou no inversor?
Nos pontos de entrada do equipamento protegido, o mais próximo possível: o DPS CC no combinador ou na entrada do inversor, e um DPS CA onde se conecta uma reserva de rede ou gerador. Um único DPS longe do inversor, ligado por condutores longos e em laço, oferece proteção mais fraca do que o mesmo dispositivo instalado perto da entrada que protege.
Devo desligar o sistema antes de uma tempestade?
Sim, se você puder fazê-lo com segurança antes da tempestade chegar: pare a bomba, abra o seccionador da reserva CA e depois o seccionador CC, e deixe o sistema isolado. Não toque em seccionadores, cabos ou no inversor durante a tempestade. Se o raio já estiver sobre a instalação, afaste-se do equipamento e só o verifique depois que a tempestade passar.
Como sei se um DPS falhou após uma tempestade?
Verifique primeiro o indicador, depois procure danos visíveis e só teste o sistema após as etapas de inspeção do checklist acima. Um indicador alterado significa que o dispositivo atuou e deve ser substituído por profissionais qualificados, mesmo que a bomba pareça funcionar normalmente. Registre a substituição para que a próxima inspeção parta de um estado conhecido.
A proteção incorporada contra sobretensão FV do QB100-PV substitui um DPS externo?
Não. A página do QB100-PV lista sobretensão FV, sobrecorrente e redução por sobretemperatura como proteções verificadas do inversor. Essas funções protegem o inversor em condições de funcionamento; não são um caminho externo de desvio de surtos para transitórios induzidos por raios em cabos FV ou de reserva longos. Use os dois: as proteções do inversor e os DPS instalados e aterrados como descrito acima.
Está planejando uma instalação exposta a tempestades? Envie à IDEEI a placa da bomba, os dados da string FV, a versão e o comprimento do cabo, e fale conosco para uma seleção adequada e orientação de cabeamento. O preço é informado mediante consulta.