Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 21/06/2025 Origem: Site
Você quer manter seu sistema solar fotovoltaico protegido contra raios. Nos EUA, relâmpagos caem mais de 40 milhões de vezes por ano . Os relâmpagos causam 9,8% de todos os riscos do sistema solar fotovoltaico. A reivindicação média de danos é de $ 73.394. Painéis solares, inversores fotovoltaicos e fiação correm alto risco. Eles precisam de proteção forte. Você precisa das etapas corretas de proteção contra raios, como o aterramento, para proteger seu investimento em energia solar fotovoltaica. Uma boa proteção contra raios do sistema de energia solar usa aterramento e outras etapas. Essas etapas ajudam a evitar danos dispendiosos. Eles também mantêm seu sistema fotovoltaico seguro e funcionando.
| da descrição estatística | Valor |
|---|---|
| Porcentagem do total de riscos causados por raios | 9,8% |
| Custo médio de sinistro devido a danos causados por raios | US$ 73.394 |
| Relâmpagos anuais nos EUA | Mais de 40 milhões |
Os relâmpagos podem danificar gravemente painéis solares, inversores e fiação. Proteger seu sistema é muito importante. Um bom aterramento proporciona aos raios uma maneira segura de atingir o solo. Isso reduz a chance de danos ao seu equipamento solar. Os dispositivos de proteção contra surtos agem rapidamente quando ocorrem picos de tensão. Eles funcionam melhor quando próximos aos painéis solares, inversor e painel principal. Verificações e manutenções regulares mantêm sua proteção contra raios funcionando bem. Isso também ajuda seu sistema a durar mais. Contrate sempre um profissional certificado para instalar e verificar sua proteção contra raios. Isso mantém você seguro e segue as regras.
Os relâmpagos diretos são os mais perigosos para o seu sistema fotovoltaico. Se um raio atingir seus painéis solares ou montagens, ele enviará uma enorme explosão de energia. A corrente pode atingir 100 kA com forma de onda de 10/350 µs . Essa quantidade de energia pode quebrar módulos fotovoltaicos, inversores e fios imediatamente. Ataques diretos muitas vezes fazem com que todo o sistema pare de funcionar. Consertar isso pode custar muito dinheiro. Quedas diretas de raios não acontecem com frequência, mas causam grandes problemas quando acontecem. Os engenheiros usam modelos de alta frequência para ver como os sistemas fotovoltaicos reagem a esses ataques. Esses testes os ajudam a fazer um melhor aterramento e proteção para sua configuração solar.
A maior parte dos danos causados por raios em sistemas fotovoltaicos vem de ataques indiretos. Quando um raio atinge o solo ou algo próximo, ele produz fortes campos eletromagnéticos. Esses campos podem colocar milhares de volts em seus fios fotovoltaicos. Os fios agem como antenas e transportam a onda através do seu sistema. Isso pode danificar peças como inversores e controladores. Estudos mostram que mesmo com filtros passa-baixo, ainda podem ocorrer sobretensões em circuitos conversores. Conversores Buck com MOSFETs SiC correm maior risco. Os relâmpagos indiretos acontecem mais do que os diretos. Uma boa proteção contra surtos e aterramento pode impedir até 95% dos danos causados por raios. Fusíveis e disjuntores não conseguem impedir esses surtos rápidos. Consertar um inversor danificado pode custar mais de US$ 1.000. Os pára-raios custam cerca de US$ 200 e podem ajudar a impedir esses danos.
Os relâmpagos acontecem em todo o mundo cerca de 100 vezes por segundo.
Cada ataque pode ter até um bilhão de volts e 200.000 amperes.
A maioria dos problemas do sistema fotovoltaico vem de raios indiretos, não de impactos diretos.
Os surtos geralmente entram através dos fios CA, especialmente de geradores de reserva distantes do inversor.
O aumento do potencial do solo ocorre quando um raio atinge o solo próximo ao seu sistema fotovoltaico. A tensão de aterramento aumenta e faz uma diferença perigosa entre os pontos do seu sistema de aterramento. Essa tensão pode empurrar a corrente através de seus fios e equipamentos fotovoltaicos. Pode quebrar o isolamento e causar falhas no equipamento. Programas de computador como COMSOL Multiphysics e ATP/EMTP mostram como as sobretensões de tensão de passo e de refluxo de raios estressam sua planta fotovoltaica. Você precisa de um bom aterramento para lidar com o aumento do potencial do solo e manter seus painéis solares e inversores seguros. A verificação e a manutenção do seu sistema geralmente ajudam a proteger o seu sistema fotovoltaico contra esses perigos ocultos.
O aterramento é muito importante para a proteção contra raios do sistema de energia solar. Você precisa de um bom sistema de aterramento para manter seu equipamento fotovoltaico protegido contra surtos. Quando você instala um sistema fotovoltaico, o aterramento dá ao raio uma maneira de alcançar a terra. Esse caminho ajuda a evitar danos aos painéis solares, inversores e fiação. Sem aterramento, um raio pode passar pelo seu sistema fotovoltaico e quebrar os componentes eletrônicos. Você precisa conhecer os tipos de aterramento, escolher os materiais certos, seguir as etapas corretas e cumprir todas as regras do código para manter seu sistema seguro.
Existem diferentes maneiras de aterrar seu sistema fotovoltaico. Os tipos mais comuns são sistemas isolados e não isolados. O aterramento isolado mantém o conjunto fotovoltaico separado de outros sistemas elétricos. O aterramento não isolado conecta tudo. Estudos mostram que a melhor escolha depende do tamanho do seu site e do sistema. Para a maioria das residências e empresas, uma rede de aterramento ligada funciona melhor. Este método liga todas as peças metálicas e eletrodos. Reduz tensões perigosas durante a queda de um raio. As redes de ligação também funcionam bem em solos com alta resistência. Eles são uma maneira boa e de baixo custo de proteger seu sistema de energia solar contra raios.
Dica: Sempre conecte todas as estruturas metálicas, racks e gabinetes ao seu sistema de aterramento. Esta etapa ajuda a diminuir o risco de tensões transferidas e mantém seu sistema fotovoltaico seguro.
As hastes de aterramento são uma parte fundamental de um bom sistema de aterramento. Você enfia essas hastes profundamente no solo para criar um caminho de baixa resistência para raios. O o material que você usa altera o funcionamento das hastes e sua durabilidade. Hastes de cobre e aço revestido de cobre funcionam melhor para sistemas fotovoltaicos. Estudos mostram que as hastes revestidas de cobre podem durar mais de 40 anos. As hastes de aço zincadas podem durar apenas cerca de 15 anos. As hastes de cobre não enferrujam facilmente e transportam bem a eletricidade. Isso os torna ótimos para a maioria das configurações solares. Desempenho
| do material | condutividade | resistência à corrosão da | da vida útil da | em sistemas fotovoltaicos |
|---|---|---|---|---|
| Cobre | Excelente | Alto | Mais de 40 anos | Melhor para baixa impedância de rede |
| Aço revestido de cobre | Moderado | Alto | 20-40 anos | Bom, impedância um pouco maior |
| Aço Galvanizado | Mais baixo | Moderado | ~10 anos | Precisa de mais manutenção |
| Aço Zincado | Mais baixo | Moderado | ~15 anos | Menor vida útil |
| Alumínio | Bom | Baixo | Varia | Menos comum, risco de corrosão |
Você deve escolher as hastes com base no solo e na chance de ferrugem. Em locais úmidos ou costeiros, hastes de cobre ou aço revestido de cobre oferecem a melhor proteção para o seu sistema fotovoltaico.
Você precisa seguir as etapas corretas para instalar seu sistema de aterramento. Uma boa instalação ajuda seu sistema fotovoltaico a lidar com raios com segurança.
Escolha as hastes e condutores de aterramento corretos para o seu local. Hastes de cobre ou aço revestido de cobre são melhores para a maioria dos projetos solares.
Coloque as hastes profundamente no solo, pelo menos 2,5 metros. Espace mais de uma haste com pelo menos o dobro do comprimento.
Conecte todas as peças metálicas, estruturas e gabinetes ao sistema de aterramento com braçadeiras e condutores aprovados.
Meça a resistência do solo. Experimente 25 ohms ou menos. Para grandes sistemas fotovoltaicos, procure 5 ohms ou menos.
Conecte todos os eletrodos de aterramento. Isso inclui tubulações de água, aço estrutural e pára-raios. Isso cria uma rede de aterramento forte.
Teste seu sistema de aterramento com freqüência. Verifique se há ferrugem, conexões soltas ou danos após tempestades.
Atualize sua instalação se você adicionar algo ao seu sistema fotovoltaico ou se os códigos mudarem.
Nota: Testar e cuidar do seu sistema de aterramento ajuda-o a funcionar bem e faz com que seu equipamento fotovoltaico dure mais.
Você deve seguir todos os códigos elétricos para garantir que o aterramento do seu sistema fotovoltaico funcione corretamente. Os códigos nacionais e locais, como o NEC e o NFPA 780, têm regras rígidas para aterramento e ligação. Esses códigos determinam que você deve unir todas as peças metálicas e usar materiais aprovados para o seu sistema de aterramento. As inspeções mostram que muitos sistemas fotovoltaicos falham devido a mau aterramento ou falta de ligações entre estruturas e eletrodos. Se você seguir as regras do código, diminuirá o risco de danos causados por raios e fará com que seu sistema funcione melhor.
Grandes fazendas solares usam sistemas de aterramento especiais baseados na resistência do solo para manter os raios longe de equipamentos sensíveis.
Os sistemas fotovoltaicos integrados em edifícios utilizam aterramento estrutural para segurança extra em edifícios altos.
Os dispositivos de proteção contra surtos funcionam melhor com um sistema de aterramento compatível com o código. Eles ajudam a enviar surtos perigosos para longe de suas peças fotovoltaicas.
Você deve sempre conversar com um eletricista licenciado ou instalador solar para garantir que o aterramento do seu sistema atenda a todas as regras do código. Esta etapa protege seu investimento e mantém seu sistema fotovoltaico funcionando com segurança por muito tempo.
Você precisa de dispositivos de proteção contra surtos para manter seu sistema fotovoltaico protegido contra picos de tensão. Esses dispositivos verificam a tensão o tempo todo. Quando ocorre uma onda, eles reagem muito rápido. Eles usam Varistores de Óxido Metálico e Tubos de Descarga de Gás . Essas peças ficam desligadas durante os horários normais. Quando ocorre uma grande onda, eles ligam. Eles enviam tensão extra para o solo. Isso mantém seus painéis fotovoltaicos , inversores e fios protegidos contra danos. Os dispositivos de proteção contra surtos ajudam a evitar reparos caros. Eles também mantêm forte a proteção contra raios do sistema de energia solar. Você deve escolher dispositivos adequados à tensão e corrente do seu sistema. Bons dispositivos de proteção contra surtos podem suporta até 15kA de corrente de surto . Eles funcionam bem em climas difíceis.
| da métrica de desempenho | Descrição |
|---|---|
| Classificação de proteção de tensão | Classificação de 1000 Vcc para sistemas fotovoltaicos, lida com grandes picos de tensão |
| Capacidade de descarga | Até 15kA, absorve grandes correntes de surto |
| Modos de proteção | Funciona para circuitos DC e AC |
| Tempo de resposta | Nanossegundos, reage rapidamente a picos de tensão |
| Resiliência Ambiental | Funciona de -40°C a +85°C, resiste a poeira, umidade e UV |
| Conformidade | Atende aos padrões de segurança IEC, UL e IEEE |
Dispositivos de proteção contra surtos reduzem o tempo de inatividade. Eles ajudam seu sistema fotovoltaico a durar mais.
Você deve colocar dispositivos de proteção contra surtos nos lugares certos. Coloque-os perto da caixa combinadora do painel fotovoltaico no lado DC. Isso protege seus painéis fotovoltaicos e mantém os fios curtos. Fios curtos reduzem a impedância de surto. Coloque mais dispositivos de proteção contra surtos na entrada do inversor. Isso mantém o inversor protegido contra surtos. No lado CA, coloque dispositivos de proteção contra surtos próximos ao painel principal. Esta configuração protege sua carga e mantém seu sistema fotovoltaico seguro.
| Localização no sistema solar fotovoltaico | Motivo da colocação | Tipo de SPD recomendado |
|---|---|---|
| Lado CC próximo à caixa combinadora do painel fotovoltaico | Protege o conjunto fotovoltaico; reduz o comprimento do fio e a impedância de surto | Tipo 2 |
| Entrada do inversor | Protege o inversor contra surtos | Tipo 1, Tipo 2 ou ambos |
| Lado CA próximo ao painel de distribuição principal | Protege o lado da carga; perto do equipamento para melhores resultados | Tipo 1, Tipo 2 ou ambos |
Dica: Sempre coloque dispositivos de proteção contra surtos próximos ao equipamento que deseja proteger. Um bom aterramento e ligação ajudam os protetores contra surtos a funcionar melhor.
Você pode pensar que os fusíveis podem proteger seu sistema fotovoltaico contra surtos. Os fusíveis interrompem o circuito se muita corrente fluir. Eles não agem rápido o suficiente para impedir surtos de tensão causados por raios. Os dispositivos de proteção contra surtos funcionam em nanossegundos. Os fusíveis demoram muito mais para reagir. Os fusíveis não suportam a velocidade ou a energia de um surto. Somente dispositivos de proteção contra surtos podem proteger seu sistema fotovoltaico contra surtos de tensão. Você precisa de proteção contra surtos e fusíveis para segurança total. Nunca confie apenas nos fusíveis.
Os pára-raios ajudam a proteger seu sistema fotovoltaico contra raios diretos. Eles fornecem aos raios uma maneira segura de atingir o solo. Você deve usá-los se seus painéis fotovoltaicos estiverem em telhados abertos ou em campos. Estudos mostram que o uso de pára-raios não conectados com isoladores especiais e redes de aterramento reduz tensões perigosas em parques fotovoltaicos . Colocar pára-raios mais longe das peças metálicas reduz as altas tensões, especialmente em solo seco. Certifique-se de que as hastes vão fundo, passando pela superfície do solo, para melhor segurança. As grades de aterramento perimetral também reduzem a resistência e ajudam a manter seu sistema fotovoltaico seguro durante tempestades. Instalar pára-raios da maneira correta é muito importante para obter bons resultados.
Pára-raios não conectados com isoladores funcionam melhor para tensões mais baixas.
Eletrodos de aterramento em torno de seu local fotovoltaico reduzem as tensões de toque melhor do que postes altos.
Altere a profundidade da haste de acordo com o seu tipo de solo para obter melhor proteção contra raios.
Você precisa usar fiação inteligente para reduzir o risco de raios em seu sistema fotovoltaico . O aterramento é a primeira coisa a fazer. Use hastes revestidas de cobre em solo úmido e conecte todas as peças metálicas. O método do “par trançado” ajuda a interromper as tensões dos raios. Passe os fios positivo e negativo juntos e torça-os a cada 10 metros. Enterre fios longos para protegê-los contra surtos. Coloque pára-raios em ambas as extremidades dos fios com comprimento superior a 30 metros. Use tubos metálicos aterrados para segurança extra. Conecte os fios terra com peças à prova de ferrugem e não faça curvas acentuadas. Cabos de par trançado blindados são bons para fios de controle. Sempre siga o código NEC para tamanho e configuração do fio.
Dica: peça ajuda a um instalador treinado se o seu local apresentar alto risco de raios. Isso garante que a fiação do seu sistema fotovoltaico seja segura.
A blindagem pode ajudar a proteger seu sistema fotovoltaico contra descargas atmosféricas. Alguns materiais como hidreto de lítio, polietileno e Kevlar absorvem bem a energia. A blindagem ativa, como a criação de campos magnéticos, acrescenta mais segurança. O uso de vários métodos de blindagem oferece a melhor proteção. A camada externa de blindagem é a mais importante. Planeje o layout do seu painel para evitar sombra, porque mesmo pequenas sombras reduzem a produção de PV . Usar diodos de bypass e microinversores para ajudar no sombreamento. Sombras móveis, como venezianas solares , podem ajudar seu sistema fotovoltaico a funcionar melhor.
A maneira como você projeta seu sistema fotovoltaico muda a quantidade de raios que podem danificá-lo. Pesquisa mostra raios indiretos podem danificar os diodos de bypass , especialmente se os painéis forem altos ou os cabos forem longos. O risco diminui se você se afastar do ataque, mas aumenta com raios mais fortes. Terrenos acidentados e aterramentos ruins pioram as coisas. Mais pernas de aterramento reduzem a sobretensão , mas muitas podem aumentar o risco. A ligação equipotencial oferece aos raios mais maneiras de sair, o que ajuda a controlar os picos de tensão. Coloque hastes de terminação de ar nos lugares certos para afastar os raios do seu sistema fotovoltaico . Sempre combine o design do seu sistema com o seu local para obter a melhor proteção contra raios.
Você deve contratar um profissional para instalar sua proteção contra raios. Um especialista treinado sabe como fazer um sistema de aterramento seguro. Eles escolhem as hastes certas e conectam todas as peças metálicas. Isso ajuda seu sistema a lidar com picos fortes. Os profissionais utilizam ferramentas especiais para verificar a resistência do solo e encontrar pontos fracos.
Histórias reais mostram por que os especialistas são importantes. Em Fenghua, na China, uma casa sofreu muitas tempestades com raios. O instalador colocou quatro pára-raios de aço e os soldou ao pára-raios do prédio. Eles aterraram todas as peças importantes, como o inversor. Isso tornou o sistema mais forte e o manteve funcionando após tempestades. Um estudo encontrado 26% das falhas do sistema fotovoltaico são causadas por raios. Inversores modernos e diodos de bypass podem quebrar facilmente. A proteção contra surtos e um bom aterramento, escolhidos por especialistas, ajudam os sistemas a sobreviver.
Uma central solar na Turquia também precisava de ajuda especializada. Após o raio atingir, diodos de bypass falharam . Os engenheiros testaram diferentes comprimentos de cabos e configurações de aterramento. O design certo e a proteção extra reduziram os danos. Essas histórias mostram por que você deve permitir que profissionais planejem e instalem sua proteção.
Dica: Sempre peça a um instalador certificado para verificar seu local e sugerir a melhor proteção contra raios. Isso ajuda a evitar erros e mantém seu sistema seguro.
Você precisa manter sua proteção contra raios em bom estado. Verificações regulares garantem que o aterramento e outras proteções funcionem quando necessário. Use esta lista de verificação para sua rotina:
Verifique seu sistema pelo menos duas vezes por ano. Verifique mais se você mora onde as tempestades são comuns.
Limpe seus painéis solares para remover poeira, folhas e excrementos de pássaros. Painéis limpos funcionam melhor e duram mais.
Observe todas as hastes e conexões de aterramento. Fique atento a ferrugem, braçadeiras soltas ou fios quebrados.
Teste a resistência do solo. Certifique-se de que fique abaixo do nível do seu sistema.
Verifique os dispositivos de proteção contra surtos quanto a danos ou desgaste. Substitua-os se não cumprirem as regras de segurança.
Verifique as baterias e as conexões elétricas. Aperte as peças soltas e limpe qualquer ferrugem.
Observe sensores, controladores e LEDs. Certifique-se de que funcionam e não estão danificados.
Proteja as peças metálicas da ferrugem, especialmente perto da costa.
Após grandes tempestades, verifique se há novos danos ou alterações em seu sistema.
Anote todas as verificações e reparos em um diário de bordo. Isso ajuda você a monitorar sua proteção ao longo do tempo.
Seguir essas etapas ajuda seu sistema a durar mais e mantém seu investimento seguro.
Você precisa planejar seu dinheiro ao adicionar proteção contra raios ao seu sistema solar fotovoltaico. O primeiro custo cobre hastes de aterramento, proteção contra surtos e outros equipamentos. Você também deve pagar pela instalação profissional. Essas coisas podem parecer caras, mas evitam perdas maiores.
Pense em economizar dinheiro no longo prazo. Um bom aterramento e verificações regulares reduzem o risco de reparos dispendiosos. A limpeza e a manutenção geralmente custam cerca de 1% do orçamento do sistema a cada ano. Este pequeno custo mantém sua proteção funcionando e seu sistema funcionando bem. Os preços dos equipamentos podem sofrer alterações, principalmente para inversores e proteção especial contra raios. Escolha sempre produtos que atendam às regras de segurança.
As recompensas políticas e onde você coloca seu sistema também alteram seu orçamento. Alguns lugares devolvem dinheiro para atualizações de segurança ou proteção extra contra raios. Verificações regulares aumentam seus custos anuais, mas ajudam a evitar problemas repentinos. Certifique-se de contar todas essas coisas em seu plano.
Nota: A proteção contra raios não é extra. É uma parte fundamental da segurança e do valor a longo prazo do seu sistema solar fotovoltaico.
Você pode manter seu sistema solar fotovoltaico protegido contra raios usando um bom aterramento, proteção contra sobretensão e pára-raios. Essas coisas ajudam a evitar danos aos painéis, inversores e fios. Verificar seu sistema com frequência ajuda a encontrar problemas antecipadamente e o mantém seguro. Sempre fale com um especialista para obter ajuda para tornar seu sistema mais seguro e evitar grandes contas de reparos. O que você faz agora pode impedir os danos causados por raios mais tarde.
Dica: Cuidar do seu sistema ajuda você a se preocupar menos e o mantém seguro por muito tempo.
Os relâmpagos podem danificar gravemente seus painéis, inversores e fios. Você poderá ver peças queimadas ou todo o seu sistema poderá parar. Verifique seu sistema e chame um especialista imediatamente.
Sim, você ainda precisa disso. O aterramento envia raios com segurança para o solo. Dispositivos de proteção contra surtos impedem que picos de tensão danifiquem seu equipamento. Você precisa de ambos para manter seu sistema seguro.
Verifique seu sistema pelo menos duas vezes por ano. Após grandes tempestades, procure fios soltos, ferrugem ou peças quebradas. A verificação geralmente ajuda a encontrar problemas antecipadamente.
Sempre contrate um instalador certificado para este trabalho. Os profissionais sabem como tornar seu sistema seguro. Fazer você mesmo pode colocar seu sistema solar fotovoltaico em perigo.
Alguns planos de seguro pagam por danos causados por raios. Consulte sua apólice e pergunte ao seu provedor. Mantenha registros do seu sistema e de todos os reparos para reclamações.
