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Esclarecemos as dúvidas: saiba tudo sobre a string box

por Aldo Componentes Eletrônicos
Tudo sobre string box

A string box é um componente fundamental para proteger as instalações do seu gerador de energia solar fotovoltaica.

E se você já instalou ou pretende instalar um gerador de energia solar na sua residência ou empresa, já deve saber que esse modelo de geração de energia é passível de danos por raios ou surtos elétricos. Mas, se você ainda não está por dentro desse detalhe, acompanhe nosso artigo e entenda o que é uma string box e qual é seu papel dentro de um projeto de energia solar fotovoltaica.

Isto é importante pois a  geração de energia elétrica por meio da irradiação emitida pela luz solar é uma tendência que cresce rapidamente no mundo todo. Seu uso já está sendo aplicado de forma ampla em residências, no comércio, na indústria e no agronegócio. Confira!

O que é uma string box e qual é a sua função?

Se você está começando a ter contato com as maravilhas da energia solar apenas agora, talvez não conheça todos os desafios enfrentados nas instalações fotovoltaicas, quando essa tecnologia passou a ser implementada nas residências.

Antes, havia muito desperdício de energia, sem falar nos curtos-circuitos e surtos elétricos, que começaram a mudar logo que a string box chegou ao mercado para dar um passo essencial no melhor aproveitamento dos sistemas de energia solar.

A string box é um componente fundamental para proteger o seu sistema de geração de energia solar fotovoltaica, permitindo a segurança necessária para garantir tudo o que foi investido nesse projeto. E do que trata isso, afinal?

É um equipamento, prioritariamente, projetado para isolar o sistema de produção de energia fotovoltaica, com o objetivo de impedir o risco de ocorrências de acidentes elétricos, como descarga atmosférica, surtos e curtos-circuitos, dos quais já falamos anteriormente. A string box, basicamente, protege o circuito elétrico no qual foi instalada, ou seja, funciona como um dispositivo de proteção de descargas atmosféricas e para seccionamento com segurança para manutenção quando necessário.

Como funciona uma string box?

Sua estrutura consiste, basicamente em um painel elétrico, composto em seu interior, por dispositivos de proteção contra surtos (DPS), chave seccionadora ou disjuntor. A base porta-fusível e o fusível são opcionais e não são necessários em todos os casos.

Seu funcionamento acontece da seguinte forma: a corrente gerada pelos painéis fotovoltaicos passa por cabos elétricos, através da chave seccionadora, dos fusíveis e do DPS. Se não forem detectados distúrbios elétricos, a energia segue até o inversor solar do sistema, que converte a corrente contínua em corrente alternada. Essa é a mesma energia que todos nós recebemos das concessionárias e alimenta todas as atividades que necessitam de energia elétrica.

A chave seccionadora é uma forma de interrupção do circuito nos momentos de manutenção, protegendo os demais equipamentos, bem como os técnicos. Os fusíveis têm sua atuação principalmente para proteger de sobrecorrente, sobretensão ou corrente reversa a fim de evitar o curto-circuito.

O dispositivo de proteção contra surtos (DPS) preserva o sistema de possíveis falhas provenientes de picos de tensão de descargas atmosféricas (raios). Assim, a descarga excessiva é direcionada para o sistema de aterramento, o que impede sua chegada ao inversor ou aos módulos.

A string box é instalada próxima ao inversor, no entanto, se a distância entre o painel solar e o inversor estiver superior a 10 metros, há necessidade de instalar uma string box a mais. Dessa forma, uma delas se posiciona perto do inversor e a outra, fica próxima dos painéis.

Como é possível deduzir, a string box é essencial ao sistema fotovoltaico pois impossibilita que os distúrbios elétricos cheguem até os equipamentos da rede de energia solar e, consequentemente, até os eletrodomésticos. Ela produz um seccionamento sob a carga elétrica, promovendo um isolamento elétrico entre as placas e o restante da instalação elétrica do imóvel.

Os demais sistemas, como os de proteção contra descargas elétricas (SPDA) e os de aterramento elétrico são complementos para essa proteção, uma vez que atuam direcionando a corrente para a terra, eliminando as sobretensões.

O que diz a NBR?

Primeiramente, é preciso definir, tecnicamente, o que significa uma string box. Traduzindo para o português, quer dizer Caixa de Junção.

Assim, na NBR 16690, a terminologia consta como Caixa de Junção:

3.1.7

caixa de junção

invólucro no qual subarranjos fotovoltaicos, séries fotovoltaicas ou módulos fotovoltaicos são conectados em paralelo, e que pode alojar dispositivos de proteção e/ou de manobra.”

Diante da definição proposta, é possível concluir que o questionamento não é sobre a necessidade ou não de uma String Box, e sim, se é preciso de algum dispositivo de proteção e/ou seccionamento ou, ainda, se é necessário instalar algo paralelo. Diante disso, a análise é feita ante a necessidade ou não de dispositivos.

Seccionador/Inversores sem necessidade de string box

Voltamos à análise da norma, dessa vez, consultando a ABNT NBR IEC 60947-1:

“2.1.19

seccionamento (função de)

função destinada a cortar a alimentação de toda ou de uma parte da instalação, pela separação da instalação ou parte desta de toda alimentação de energia elétrica, por razões de segurança”

De acordo com o conteúdo da norma, verificamos que não existe uma determinação de como o seccionamento deve ser feito, portanto, em face na NBR 16690, é possível saber de que maneira esse procedimento deve ser realizado.

No entanto, para garantir segurança, a NR-10 define que o trabalho precisa ser realizado, preferencialmente, com o circuito desenergizado. E, segundo esta norma, para que um circuito seja considerado como tal, é preciso que, no mínimo, as etapas descritas a seguir, sejam seguidas nessa sequência:

“10.5 – SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DESENERGIZADAS

10.5.1 Somente serão consideradas desenergizadas as instalações elétricas liberadas para trabalho, mediante os procedimentos apropriados, obedecida a sequência abaixo:

a) seccionamento;

b) impedimento de reenergização;

c) constatação da ausência de tensão;

d) instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos condutores dos circuitos;

e) proteção dos elementos energizados existentes na zona controlada (Anexo II) (Alteração dada pela Portaria MTPS 508/2016)

f) instalação da sinalização de impedimento de reenergização.”

E, dessa maneira, é necessário assegurar que exista uma forma de seccionar o inversor, permitindo sua manutenção. Sendo assim, podemos constatar a obrigatoriedade de incluir um dispositivo interruptor seccionador no arranjo fotovoltaico a fim de permitir o seccionamento do inversor.

O objetivo, então é definir se o dispositivo de seccionamento pode ser aceito apenas no interior do inversor ou é preciso incluir, necessariamente, um dispositivo externo. Contudo, a norma NBR 16690 determina os locais onde é possível incluir o dispositivo interruptor seccionador do arranjo, de acordo com a descrição a seguir:

“Para substituição de UCP completas, um dos seguintes meios de manobra deve ser utilizado:

a) um dispositivo interruptor-seccionador adjacente e fisicamente separado; ou

b) um dispositivo interruptor-seccionador que esteja ligado mecanicamente à UCP e que permita que a UCP seja removida sem riscos elétricos; ou

c) um dispositivo interruptor-seccionador localizado dentro da UCP, se a UCP incluir um meio de isolamento que opere apenas quando o dispositivo interruptor-seccionador estiver na posição aberta; ou seja, quando em manutenção, a UCP só pode ser aberta ou retirada se o dispositivo interruptor-seccionador estiver na posição aberta; ou

d) um dispositivo interruptor-seccionador localizado dentro da UCP, se a UCP incluir um meio de isolamento que só pode ser operado com uma ferramenta e estiver marcada com um sinal de alerta facilmente visível ou texto indicando “Não desligar sob carga”

É seguro instalar geradores sem uma string box?

O sistema inteligente projetado em uma string box é vital para garantir a segurança de seus usuários, considerando o fato de existir um gerador de energia dentro de uma residência, ou seja, não se trata de uma fonte distante de distribuição, como é a fonte que parte da concessionária.

Dentro do entendimento de NBR e considerando as informações que levantadas neste artigo, deduz-se que se o inversor atender a uma das condições acima citadas, não há necessidade de incluir um equipamento externo.

Esperamos ter esclarecido suas dúvidas sobre o que é e o papel da string box no gerador de energia solar. A Aldo Solar é líder na distribuição de geradores de energia solar no Brasil e conta com modelos da marca ABB. Para saber mais e conhecer as opções, acesse nosso site.

 

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