String Box Clamper

CLAMPER: Sinônimo de Proteção e Qualidade!

Fundada em 1991 com sede na cidade de Lagoa Santa no Estado de Minas Gerais, a CLAMPER é uma empresa 100% nacional, líder no desenvolvimento e fabricação de soluções para proteção de equipamentos contra danos causados por raios e surtos elétricos ocasionados por descargas atmosféricas. Pioneira no Brasil no segmento, a empresa iniciou sua trajetória desenvolvendo projetos 100% customizados de Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) para grandes companhias de energia, telecomunicações, ferroviárias, de mineração e exploração de óleo e gás.

Com o Know-how de mais de 28 anos na área de proteção contra surtos, a CLAMPER busca por inovação e produtos que sejam mais aderentes às necessidades de cada mercado. E para isso, possui uma equipe de engenheiros estrutura e qualificada, com laboratórios próprios de teste e investimento periódicos superiores a 5% do faturamento.

Os DPS CLAMPER são certificados pelos mais conceituados órgãos do mundo. Da mesma forma, a empresa possui documentação comprobatória, válida internacionalmente, da sua capacidade de fornecer produtos e serviços que atendam às necessidades dos clientes, assim como requisitos legais e regulatórios de sua área de atuação.

A CLAMPER é uma empresa com certificações ISO 9001 e 14001. Isso reflete o compromisso em oferecer soluções confiáveis, duráveis e inovadoras, com o máximo empenho para oferecer os melhores produtos, com responsabilidade e respeito aos clientes, parceiros e meio ambiente.

Em 2020, a CLAMPER abre a primeira fábrica no Aeroporto Industrial de Belo Horizonte, sendo a primeira empresa a instalar sua área fabril em um projeto inovador, cujo principal objetivo é aumentar a competitividade das empresas brasileiras no contexto internacional e impulsionar os investimentos estrangeiros para o Brasil.

Distribuidor Clamper

A Aldo Solar, firmou recentemente parceria com a CLAMPER para o fornecimento de string box como uma solução de proteção contra surtos elétricos para integrar os Geradores de Energia Aldo Solar, fornecidos a todo mercado brasileiro.

Clamper no Brasil

Website: https://www.clamper.com.br/

Central de Atendimento:  (31) 3689-9500 | [email protected]

Blog: https://www.clamper.com.br/blog/

Redes sociais:
Twitter: https://twitter.com/clamperoficial
Facebook: https://www.facebook.com/clamperdps
Linkedin: https://www.linkedin.com/company/clamper
YouTube:  https://www.youtube.com/channel/UC0B42vWyBFHAbhM9RbKcAMg

A importância da string box e seus diferencias em relação aos sistemas de proteção integrado aos inversores fotovoltaico:

Como já sabemos a string box é uma caixa de junção no qual sub arranjos fotovoltaicos, séries fotovoltaicas ou módulos fotovoltaicos são conectados em paralelo, e que pode alojar dispositivos de proteção e/ou seccionamento. Esse dispositivo é essencial à segurança e à vida útil dos sistemas de geração de energia solar fotovoltaica por desempenhar função extremamente importante como o seccionamento do sistema em casos de necessidade de desligamento para alguma intervenção no inversor ou frente à sobrecargas anormais, exercendo a proteção do gerador contra raios e surtos elétricos, que atingem com frequência as instalações e causam degradação dos equipamentos, reduzindo a vida útil ou até mesmo a queima instantânea frente a eventos de maior intensidade. 

Dada a relevância das funções cumpridas pela string box e pela recomendação de normas técnicas é fundamental a utilização desse equipamento de proteção como um elemento independente nos geradores de energia solar fotovoltaico.

Para isso compilamos nesse artigo uma tabela comparativa elaborada pela equipe técnica da CLAMPER entre dispositivos de seccionamento e proteção contra surtos elétricos integrados ao inversor com a string box independente:  

Quesitos

String Box independente

Dispositivos de interrupçãoseccionamento e proteção contra surtos elétricos acoplados/ integrados ao inversor

Observações

Surtos acima da capacidade do Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)

- As String Boxes independentes são fabricadas com DPS de maior capacidade de absorção de energia reduzindo a probabilidade de final de vida útil por surtos de maior energia.

 - Na eventualidade de ocorrência de surtos acima da capacidade do DPS, eliminam o risco de danos ao inversor, uma vez que o DPS está em um gabinete isolado.

- Surtos de alta energia são acompanhadas de correntes de elevada intensidade, causando a formação de plasma e como consequência a elevações abruptas de temperatura, podendo causar danos de grande extensão aos circuitos internos do inversor, estruturas mecânicas, conexões elétricas, placas de circuito impresso, cabos e todo e qualquer dispositivo ou estrutura nas imediações do DPS.

- Devido ao grande potencial de danos, surtos desta natureza podem gerar custos elevados com manutenções, podendo levar até a necessidade de substituição do inversor por completo

- Grande probabilidade de geração de prejuízos indiretos devido à interrupção do fornecimento de energia por maiores períodos devido à grande extensão dos danos causados.

Um DPS quando instalado internamente a um inversor ou qualquer outro equipamento eletrônico, assumirá baixa impedância em qualquer situação de sobretensão, sendo esta sobretensão um surto de baixa, média ou alta intensidade. Ao se instalar um dispositivo de baixa capacidade, como única medida de proteção, assume-se o risco também de receber e drenar descargas de alta intensidade, eventualmente acima da capacidade do único DPS existente para essa função. Isso poderá resultar em grandes danos aos circuitos internos dos inversores e interrupções mais longas no fornecimento de energia.

Compatibilidade eletromagnética

- Inversor protegido contra indução eletromagnética causada pelos surtos elétricos.

- Inversor susceptível a falhas por indução eletromagnética causada pelos surtos elétricos.

A inexistência da proteção contra surtos externa e independente ao inversor faz com que toda a corrente de surto circule nos circuitos internos, estressando demasiadamente a proteção interna e criando campos eletromagnéticos que enlaçam diversos componentes eletrônicos sensíveis, podendo causar a queima instantânea ou a degradação e redução da vida útil do inversor ou da própria proteção contra surtos interna ou acoplada.

Peças de reposição

- Disponíveis em lojas de materiais elétricos ou diretamente com o fabricante.

- Em alguns casos, a concepção da solução não contempla a possibilidade de reposição de peças.

- Em outros casos, as peças de reposição podem não estar disponíveis no mercado nacional ou têm prazo de entrega longo e alto custo de aquisição.

Componentes eletrônicos soldados em placa de circuito impresso dificultam a substituição em caso de fim de vida útil. Há casos em que os componentes podem ser substituídos, mas normalmente são de alto custo e de difícil aquisição.

Inspeção do status de operação dos dispositivos de proteção

- Permite acesso visual ao indicador de

fim de vida útil de cada plugue do DPS

- Permite acesso visual ao led do porta

fusível que indica a necessidade de substituição do fusível.

- Não permite visualizar os dispositivos de proteção.

- Não permite a inspeção de fim de vida útil dos componentes sem a abertura do gabinete.

De acordo com a norma ABNT NBR 16690, item 6.5.2.2, ?O arranjo fotovoltaico e as caixas de junção que contenham dispositivos contra sobrecorrente e/ ou dispositivos de manobra devem ser instalados de forma a possibilitar a inspeção, manutenção ou reparos sem necessidade de desmontagem de peças estruturais, gabinetes, bancadas ou similares?, e de acordo com a norma IEC 61643-32, item 10, os dispositivos de proteção contra surtos devem ser instalados de forma que possam ser facilmente inspecionados. Na maioria dos inversores esses requisitos não são atendidos em sua totalidade.

Manutenção dos dispositivos de proteção contra surtos (DPS)

- Não requer a abertura do invólucro para substituição dos plugues, evitando o acesso do operador ao circuito energizado

 - Permite a substituição dos plugues sob carga e sem a utilização de ferramentas.

- Requer a abertura do gabinete para substituição dos plugues e, nos casos em que os componentes de proteção são soldados na placa de circuito impresso, requer a retirada do inversor, exigindo a interrupção no fornecimento de energia para garantir a segurança do operador. 

 - Requer verificações periódicas mais frequentes do status de operação do DPS devido à impossibilidade de visualização externa.

 - Custos frequentes com substituição de plugues, módulos ou do próprio inversor, devido à menor suportabilidade a correntes de surto.

Normalmente, a proteção contra surtos elétricos integrada ou acoplada ao inversor possui capacidade de condução de correntes de surto mais baixas resultando em vida útil mais curta, gerando gastos mais frequentes com paradas no fornecimento de energia e manutenções. Segundo a norma ABNT NBR 5410, item 4.2.8, as verificações periódicas, manutenções e reparos devem ser realizados de forma fácil e segura.

Manutenção dos dispositivos interruptoresseccionadores (chaves/ disjuntores)

- Acesso seguro à manopla do dispositivo de seccionamento.

 - Aumento do tempo de vida útil com a instalação do DPS antes do dispositivo seccionador.

- Riscos associados a segurança do operador caso a manopla do dispositivo de seccionamento seja interna.

 - Maior frequência de substituição dos dispositivos nos casos que permitem a circulação de correntes de surtos pelos contatos.

A norma IEC 60947-3 prevê que chaves DC suportem 300 interrupções sob carga. Esse número se torna ainda menor caso o dispositivo seja submetido a surtos elétricos. Portanto, em inversores com a chave seccionadora instalada antes do DPS, o fim de vida útil do dispositivo poderá ser alcançado rapidamente, ocasionando constantes substituições. Alguns inversores necessitam da abertura do invólucro para acessar a manopla do dispositivo de seccionamento e comprometem a segurança do operador caso permita o acesso direto as partes vivas do circuito.

Manutenção dos dispositivos de proteção sobrecorrente (fusíveis)

- Permite a substituição dos fusíveis sem a abertura do invólucro e sem utilização de ferramentas.

- Utilização de porta fusíveis que garantem a desconexão total do circuito sem riscos ao operador.

- Não permite a substituição dos fusíveis sem a abertura do gabinete. 

- Exige verificações periódicas mais frequentes do status de operação dos fusíveis devido a impossibilidade de visualização externa. 

- Riscos associados à segurança quando o fusível não é totalmente desconectado do circuito permitindo o acesso do operador ao potencial do arranjo fotovoltaico.

Fusíveis integrados a um inversor, caso instalados antes do dispositivo seccionador e sem porta fusíveis, permanecem no potencial do sub arranjo fotovoltaico durante sua substituição, expondo o operador do sistema a riscos de choque elétrico. Na String Box independente, os fusíveis são extraídos com o auxílio de porta-fusíveis, isolando o operador do potencial elétrico.

Segurança no seccionamento DC

- Os dispositivos interruptoresseccionadores (Chaves/ Disjuntores) DC e AC, estão em quadros de distribuição distintos, reduzindo o risco de comutação indevida pelo operador. 

- Abertura do gabinete do inversor com o circuito totalmente desenergizado, impossibilitando o acesso do operador a dispositivos no potencial do arranjo fotovoltaico.

- Os dispositivos interruptoresseccionadores (Chaves/Disjuntores) DC e AC, podem estar no mesmo gabinete, aumentando o risco de comutação indevida pelo operador. 

- Existem dispositivos no potencial do arranjo fotovoltaico, expondo o operador ao risco de choque elétrico.

Quando a instalação comportar mais de uma alimentação, a ABNT NBR 5410, item 4.2.5.7, recomenda que componentes vinculados especificamente a uma determinada alimentação não compartilhem, com elementos de outra alimentação, o mesmo quadro de distribuição.

 

Como base no que foi exposto, é importante alertar os projetistas, integradores e revendedores de sistemas fotovoltaicos que a utilização da string box como um elemento independente do inversor garante uma maior segurança das pessoas e uma vida útil mais longa do sistema por promover proteção contra surtos evitando perdas de receita ocasionada por gastos com manutenções ou substituições de equipamentos danificados por descargas elétricas de maior intensidade.

CLAMPER: Sinônimo de Proteção e Qualidade!

Fundada em 1991 com sede na cidade de Lagoa Santa no Estado de Minas Gerais, a CLAMPER é uma empresa 100% nacional, líder no desenvolvimento e fabricação de soluções para proteção de equipamentos contra danos causados por raios e surtos elétricos ocasionados por descargas atmosféricas. Pioneira no Brasil no segmento, a empresa iniciou sua trajetória desenvolvendo projetos 100% customizados de Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) para grandes companhias de energia, telecomunicações, ferroviárias, de mineração e exploração de óleo e gás.

Com o Know-how de mais de 28 anos na área de proteção contra surtos, a CLAMPER busca por inovação e produtos que sejam mais aderentes às necessidades de cada mercado. E para isso, possui uma equipe de engenheiros estrutura e qualificada, com laboratórios próprios de teste e investimento periódicos superiores a 5% do faturamento.

Os DPS CLAMPER são certificados pelos mais conceituados órgãos do mundo. Da mesma forma, a empresa possui documentação comprobatória, válida internacionalmente, da sua capacidade de fornecer produtos e serviços que atendam às necessidades dos clientes, assim como requisitos legais e regulatórios de sua área de atuação.

A CLAMPER é uma empresa com certificações ISO 9001 e 14001. Isso reflete o compromisso em oferecer soluções confiáveis, duráveis e inovadoras, com o máximo empenho para oferecer os melhores produtos, com responsabilidade e respeito aos clientes, parceiros e meio ambiente.

Em 2020, a CLAMPER abre a primeira fábrica no Aeroporto Industrial de Belo Horizonte, sendo a primeira empresa a instalar sua área fabril em um projeto inovador, cujo principal objetivo é aumentar a competitividade das empresas brasileiras no contexto internacional e impulsionar os investimentos estrangeiros para o Brasil.

Distribuidor Clamper

A Aldo Solar, firmou recentemente parceria com a CLAMPER para o fornecimento de string box como uma solução de proteção contra surtos elétricos para integrar os Geradores de Energia Aldo Solar, fornecidos a todo mercado brasileiro.

Clamper no Brasil

Website: https://www.clamper.com.br/

Central de Atendimento:  (31) 3689-9500 | [email protected]

Blog: https://www.clamper.com.br/blog/

Redes sociais:
Twitter: https://twitter.com/clamperoficial
Facebook: https://www.facebook.com/clamperdps
Linkedin: https://www.linkedin.com/company/clamper
YouTube:  https://www.youtube.com/channel/UC0B42vWyBFHAbhM9RbKcAMg

A importância da string box e seus diferencias em relação aos sistemas de proteção integrado aos inversores fotovoltaico:

Como já sabemos a string box é uma caixa de junção no qual sub arranjos fotovoltaicos, séries fotovoltaicas ou módulos fotovoltaicos são conectados em paralelo, e que pode alojar dispositivos de proteção e/ou seccionamento. Esse dispositivo é essencial à segurança e à vida útil dos sistemas de geração de energia solar fotovoltaica por desempenhar função extremamente importante como o seccionamento do sistema em casos de necessidade de desligamento para alguma intervenção no inversor ou frente à sobrecargas anormais, exercendo a proteção do gerador contra raios e surtos elétricos, que atingem com frequência as instalações e causam degradação dos equipamentos, reduzindo a vida útil ou até mesmo a queima instantânea frente a eventos de maior intensidade. 

Dada a relevância das funções cumpridas pela string box e pela recomendação de normas técnicas é fundamental a utilização desse equipamento de proteção como um elemento independente nos geradores de energia solar fotovoltaico.

Para isso compilamos nesse artigo uma tabela comparativa elaborada pela equipe técnica da CLAMPER entre dispositivos de seccionamento e proteção contra surtos elétricos integrados ao inversor com a string box independente:  

Quesitos

String Box independente

Dispositivos de interrupçãoseccionamento e proteção contra surtos elétricos acoplados/ integrados ao inversor

Observações

Surtos acima da capacidade do Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)

- As String Boxes independentes são fabricadas com DPS de maior capacidade de absorção de energia reduzindo a probabilidade de final de vida útil por surtos de maior energia.

 - Na eventualidade de ocorrência de surtos acima da capacidade do DPS, eliminam o risco de danos ao inversor, uma vez que o DPS está em um gabinete isolado.

- Surtos de alta energia são acompanhadas de correntes de elevada intensidade, causando a formação de plasma e como consequência a elevações abruptas de temperatura, podendo causar danos de grande extensão aos circuitos internos do inversor, estruturas mecânicas, conexões elétricas, placas de circuito impresso, cabos e todo e qualquer dispositivo ou estrutura nas imediações do DPS.

- Devido ao grande potencial de danos, surtos desta natureza podem gerar custos elevados com manutenções, podendo levar até a necessidade de substituição do inversor por completo

- Grande probabilidade de geração de prejuízos indiretos devido à interrupção do fornecimento de energia por maiores períodos devido à grande extensão dos danos causados.

Um DPS quando instalado internamente a um inversor ou qualquer outro equipamento eletrônico, assumirá baixa impedância em qualquer situação de sobretensão, sendo esta sobretensão um surto de baixa, média ou alta intensidade. Ao se instalar um dispositivo de baixa capacidade, como única medida de proteção, assume-se o risco também de receber e drenar descargas de alta intensidade, eventualmente acima da capacidade do único DPS existente para essa função. Isso poderá resultar em grandes danos aos circuitos internos dos inversores e interrupções mais longas no fornecimento de energia.

Compatibilidade eletromagnética

- Inversor protegido contra indução eletromagnética causada pelos surtos elétricos.

- Inversor susceptível a falhas por indução eletromagnética causada pelos surtos elétricos.

A inexistência da proteção contra surtos externa e independente ao inversor faz com que toda a corrente de surto circule nos circuitos internos, estressando demasiadamente a proteção interna e criando campos eletromagnéticos que enlaçam diversos componentes eletrônicos sensíveis, podendo causar a queima instantânea ou a degradação e redução da vida útil do inversor ou da própria proteção contra surtos interna ou acoplada.

Peças de reposição

- Disponíveis em lojas de materiais elétricos ou diretamente com o fabricante.

- Em alguns casos, a concepção da solução não contempla a possibilidade de reposição de peças.

- Em outros casos, as peças de reposição podem não estar disponíveis no mercado nacional ou têm prazo de entrega longo e alto custo de aquisição.

Componentes eletrônicos soldados em placa de circuito impresso dificultam a substituição em caso de fim de vida útil. Há casos em que os componentes podem ser substituídos, mas normalmente são de alto custo e de difícil aquisição.

Inspeção do status de operação dos dispositivos de proteção

- Permite acesso visual ao indicador de

fim de vida útil de cada plugue do DPS

- Permite acesso visual ao led do porta

fusível que indica a necessidade de substituição do fusível.

- Não permite visualizar os dispositivos de proteção.

- Não permite a inspeção de fim de vida útil dos componentes sem a abertura do gabinete.

De acordo com a norma ABNT NBR 16690, item 6.5.2.2, ?O arranjo fotovoltaico e as caixas de junção que contenham dispositivos contra sobrecorrente e/ ou dispositivos de manobra devem ser instalados de forma a possibilitar a inspeção, manutenção ou reparos sem necessidade de desmontagem de peças estruturais, gabinetes, bancadas ou similares?, e de acordo com a norma IEC 61643-32, item 10, os dispositivos de proteção contra surtos devem ser instalados de forma que possam ser facilmente inspecionados. Na maioria dos inversores esses requisitos não são atendidos em sua totalidade.

Manutenção dos dispositivos de proteção contra surtos (DPS)

- Não requer a abertura do invólucro para substituição dos plugues, evitando o acesso do operador ao circuito energizado

 - Permite a substituição dos plugues sob carga e sem a utilização de ferramentas.

- Requer a abertura do gabinete para substituição dos plugues e, nos casos em que os componentes de proteção são soldados na placa de circuito impresso, requer a retirada do inversor, exigindo a interrupção no fornecimento de energia para garantir a segurança do operador. 

 - Requer verificações periódicas mais frequentes do status de operação do DPS devido à impossibilidade de visualização externa.

 - Custos frequentes com substituição de plugues, módulos ou do próprio inversor, devido à menor suportabilidade a correntes de surto.

Normalmente, a proteção contra surtos elétricos integrada ou acoplada ao inversor possui capacidade de condução de correntes de surto mais baixas resultando em vida útil mais curta, gerando gastos mais frequentes com paradas no fornecimento de energia e manutenções. Segundo a norma ABNT NBR 5410, item 4.2.8, as verificações periódicas, manutenções e reparos devem ser realizados de forma fácil e segura.

Manutenção dos dispositivos interruptoresseccionadores (chaves/ disjuntores)

- Acesso seguro à manopla do dispositivo de seccionamento.

 - Aumento do tempo de vida útil com a instalação do DPS antes do dispositivo seccionador.

- Riscos associados a segurança do operador caso a manopla do dispositivo de seccionamento seja interna.

 - Maior frequência de substituição dos dispositivos nos casos que permitem a circulação de correntes de surtos pelos contatos.

A norma IEC 60947-3 prevê que chaves DC suportem 300 interrupções sob carga. Esse número se torna ainda menor caso o dispositivo seja submetido a surtos elétricos. Portanto, em inversores com a chave seccionadora instalada antes do DPS, o fim de vida útil do dispositivo poderá ser alcançado rapidamente, ocasionando constantes substituições. Alguns inversores necessitam da abertura do invólucro para acessar a manopla do dispositivo de seccionamento e comprometem a segurança do operador caso permita o acesso direto as partes vivas do circuito.

Manutenção dos dispositivos de proteção sobrecorrente (fusíveis)

- Permite a substituição dos fusíveis sem a abertura do invólucro e sem utilização de ferramentas.

- Utilização de porta fusíveis que garantem a desconexão total do circuito sem riscos ao operador.

- Não permite a substituição dos fusíveis sem a abertura do gabinete. 

- Exige verificações periódicas mais frequentes do status de operação dos fusíveis devido a impossibilidade de visualização externa. 

- Riscos associados à segurança quando o fusível não é totalmente desconectado do circuito permitindo o acesso do operador ao potencial do arranjo fotovoltaico.

Fusíveis integrados a um inversor, caso instalados antes do dispositivo seccionador e sem porta fusíveis, permanecem no potencial do sub arranjo fotovoltaico durante sua substituição, expondo o operador do sistema a riscos de choque elétrico. Na String Box independente, os fusíveis são extraídos com o auxílio de porta-fusíveis, isolando o operador do potencial elétrico.

Segurança no seccionamento DC

- Os dispositivos interruptoresseccionadores (Chaves/ Disjuntores) DC e AC, estão em quadros de distribuição distintos, reduzindo o risco de comutação indevida pelo operador. 

- Abertura do gabinete do inversor com o circuito totalmente desenergizado, impossibilitando o acesso do operador a dispositivos no potencial do arranjo fotovoltaico.

- Os dispositivos interruptoresseccionadores (Chaves/Disjuntores) DC e AC, podem estar no mesmo gabinete, aumentando o risco de comutação indevida pelo operador. 

- Existem dispositivos no potencial do arranjo fotovoltaico, expondo o operador ao risco de choque elétrico.

Quando a instalação comportar mais de uma alimentação, a ABNT NBR 5410, item 4.2.5.7, recomenda que componentes vinculados especificamente a uma determinada alimentação não compartilhem, com elementos de outra alimentação, o mesmo quadro de distribuição.

 

Como base no que foi exposto, é importante alertar os projetistas, integradores e revendedores de sistemas fotovoltaicos que a utilização da string box como um elemento independente do inversor garante uma maior segurança das pessoas e uma vida útil mais longa do sistema por promover proteção contra surtos evitando perdas de receita ocasionada por gastos com manutenções ou substituições de equipamentos danificados por descargas elétricas de maior intensidade.