Qual a importância do DPS nos sistemas fotovoltaicos?

Com o crescimento do mercado dos sistemas fotovoltaicos, surgem novos métodos para aumentar a durabilidade e a segurança dos projetos.

E uma das principais soluções em segurança que os sistemas fotovoltaicos oferecem, é a instalação dos DPS. Mas afinal de contas, o que é um DPS? Qual a sua função? Como ele funciona? É isso que responderemos a seguir.

O que é um DPS?

O DPS (dispositivo de proteção contra surtos) é um equipamento de proteção elétrica extremamente importante em qualquer instalação que envolve eletricidade, incluindo os nossos sistemas fotovoltaicos.

Esses dispositivos funcionam de uma maneira singular, devido a sua variação de usabilidade. Ele serve para identificar tensões e correntes que vem de surtos de tensão ou transitórios, redirecionando-os para o aterramento. Dessa forma, ele garante que essas sobrecargas não cheguem até os aparelhos eletrônicos ligados a rede elétrica.

Como o DPS é colocado em ação?

Quando ocorre um surto de tensão, ou seja, picos de sobrecargas na sua rede elétrica, o DPS se torna um circuito fechado (transmissão de energia elétrica através do fio condutor), desviando a descarga elétrica do sistema, levando-o para a haste de aterramento. Dessa forma, o DPS evita que um acidente maior aconteça com os equipamentos do seu sistema fotovoltaico por exemplo.

Os surtos de tensão podem acontecer por diversos motivos, como por exemplo: descargas atmosféricas, descargas diretas ou indiretas e/ou manobras na rede. As descargas elétricas ou fenômenos que causam a sobretensão em um circuito apresentam curvas de tensão e corrente com certas diferenças.

DPS de corrente contínua (CC) x DPS de corrente alternada (CA)

Não podemos utilizar um DPS de circuitos contínuos (CC) em corrente alternada e vice-versa. O isolamento interno do DPS de corrente contínua (CA), não é suficiente para garantir uma correta isolação dos aparelhos conectados em corrente alternada.

Esse déficit no isolamento pode causar picos elétricos dentro do DPS, ocasionando queima de componentes.

Devido a sua montagem interna, o DPS pode falhar no final da sua vida útil. Para estar bem protegido dessa eventualidade, muitos dispositivos contêm um fusível ou mini disjuntor interno, que entrará em ação caso a falha aconteça.

O uso do DPS é obrigatório?

O uso de um DPS é obrigatório dentro das instalações. A norma brasileira ABNT NBR 5410, rege os sistemas elétricos que possuem tensão alternada até 1000V e tensão contínua até 1500V.

Todas as instalações elétricas que estão enquadradas dentro desse nível de tensão, devem seguir as diretrizes obrigatórias expostas na norma. A norma prevê que é preciso contar com proteção para humanos, animais e bens que podem se danificar em eventuais picos de energia.

Segundo o artigo 4.1.5 da norma, as pessoas, os animais e os bens devem ser protegidos contra as consequências prejudiciais de ocorrências que possam resultar em sobretensões, como faltas entre partes vivas de circuitos sob diferentes tensões, fenômenos atmosféricos e manobras.

Seletividade e organização da instalação do DPS

Uma proteção elétrica completa, prevê a correta organização da instalação do DPS, bem como a escolha do modelo que melhor se adequará as suas necessidades. Geralmente, a estratégia utilizada pelos instaladores é combinar os DPS do tipo 1,2 e 3, permitindo que cada um deles atue na ordem correta.

A seletividades desses tipos de DPS geralmente é feito da seguinte forma:

O DPS tipo 1 é conectado na entrada de energia do edifício da residência ou da indústria. O DPS tipo 2 é integrado para cada quadro de distribuição secundário e o tipo 3 é alocado em equipamentos mais sensíveis que precisam de uma proteção extra.

A diferenciação desses tipos de DPS é obtida pelo nível de tensão que cada um aguenta.

DPS 1: Apto para receber cargas altas de tensão (10.000 volts)

DPS 2: Apto para receber cargas medianas de tensão (1000 volts)

DPS 3: Apto para receber cargas baixas de tensão (100 volts)

O uso desses três DPS dentro da instalação, garante a segurança completa do sistema. Mesmo que um DPS tipo 1, esteja preparado para receber uma carga alta, ela vai sobrar. Essa sobra, é novamente filtrada pelos DPS tipo 2 e 3, eliminando basicamente toda a carga das descargas elétricas.

É importante ressaltar que para acontecer a correta integração dos DPS, deve-se respeitar o tempo que cada dispositivo demanda no acionamento. Dessa forma, o DPS mais distante da carga deve atuar primeiro do que o DPS mais próximo da carga. Os próprios fabricantes dos DPS fornecem essas informações.

O DPS no sistema fotovoltaico

O uso do DPS nos sistemas fotovoltaicos, desempenham a mesma função que eles executam nos demais sistemas elétricos. Seu objetivo é evitar que descargas atmosféricas direta ou indireta, causem danos nos equipamentos que formam o sistema fotovoltaico. Para que o sistema fique completamente protegido, deve-se instalar um DPS entre o arranjo fotovoltaico e o inversor, e pelo menos um DPS entre o inversor e a rede elétrica.

Essa maneira de instalação, protege o inversor tanto de descargas elétricas nos módulos fotovoltaicos, ou em sobretensões vindas da rede externa de instalação (rede pública de energia).

Como a energia gerada entre os módulos fotovoltaicos e o inversor é gerada em corrente contínua (CC), o DPS instalado nesse local deve ser próprio para operar com energia em corrente contínua (CC).

Um ponto que não pode ser esquecido em hipótese alguma pelos instaladores, é a mescla de circuitos de CA e CC. A norma proíbe essas duas instalações no mesmo quadro, visando a segurança do sistema. Deve-se trabalhar com um quadro para CC e um quadro para CA.

Ambos os polos, positivo ou negativo, dos sistemas fotovoltaicos, podem carregar corrente induzida por descarga atmosférica. Por causa disso, os dois polos precisam estar ligados a um DPS.

Felizmente, já existe no mercado, dispositivos DPS específicos para sistemas fotovoltaicos, compatíveis com as particularidades que um sistema fotovoltaico pede, incluindo a conexão em dois polos.

Através do que foi elencado ao longo do texto, podemos concluir afirmando que o uso dos DPS é fundamental para manter a segurança de qualquer sistema fotovoltaico. Só esse dispositivo pode garantir o isolamento do sistema como um todo.

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