As razões para aumentos de tensão em sistemas solares fotovoltaicos e sobretensão antecipada
Para realizar uma sociedade sustentável, os sistemas de geração de energia que utilizam energia renovável estão ganhando popularidade. Devido ao seu baixo custo e instalação simples, a geração de energia fotovoltaica está se tornando cada vez mais popular.
Razões pelas quais o sistema solar fotovoltaico (PV) está se tornando de alta tensão
Reduzindo a perda de energia durante a transmissão de energia
A eficiência da geração de energia pode ser melhorada mudando de um sistema de 1000 V para um sistema de 1500 V. Quando a corrente é alta, a perda de energia durante a transmissão de energia é alta. Aumentar a tensão e diminuir a corrente reduzirá a perda de energia. Portanto, os sistemas fotovoltaicos estão sendo atualizados para tensões mais altas, a fim de minimizar as perdas e maximizar o aproveitamento da energia elétrica gerada.
Custo
Um sistema fotovoltaico de 1500 V requer menos custo do que um sistema de 1000 V. Como o número de strings em um sistema de 1500 V é aproximadamente 75% menor em comparação com um sistema de 1000 V, o número de caixas combinadoras, inversores e o comprimento dos cabos podem ser reduzidos.
Fig. 1: Exemplos de sistemas de 1000 V e 1500 V em uma usina fotovoltaica de 1000 kW
Os sistemas de 1.500 V vêm crescendo em popularidade como alternativa aos sistemas mais comuns de 1.000 V devido ao seu custo mais baixo.
Classificação de categoria de módulos fotovoltaicos solares
Como as instalações do sistema fotovoltaico estão se tornando cada vez mais de alta tensão, assim como as sobretensões transitórias, os perigos associados às operações de manutenção estão crescendo. A norma de segurança da série EN 61010 classifica as medições em CAT II, CAT III e CAT IV de acordo com o local de medição. A categoria é determinada com base na tensão nominal à terra, capacidade de corrente e sobretensões transitórias que ocorrem no ponto de medição. A Fig. 2 e a Tabela 1 mostram os locais de medição e as categorias de medição.
Além disso, de acordo com a norma para qualificação de segurança do módulo fotovoltaico (PV) (IEC 61730-1), os módulos fotovoltaicos são tratados como categoria de sobretensão III. Portanto, para fins de medição, é necessário um instrumento categorizado como categoria de medição III.
Fig. 2: Locais de medição e categorias de medição
| Categoria de medição | Descrição |
|---|---|
| CAT II | Dos plugues de alimentação dos dispositivos que estão conectados às tomadas até os circuitos de alimentação dos dispositivos |
| CAT III | Fiação de energia e circuitos de alimentação de dispositivos que são conectados diretamente a um painel de distribuição (por exemplo, equipamento instalado permanentemente) e fiação de painéis de distribuição para terminais de fiação na parte traseira das tomadas de energia. |
| CAT IV | Quedas de serviço elétrico de edifícios e circuitos que conectam quedas de serviço a medidores de energia e painéis de distribuição |
Sobretensão transitória prevista
Linhas de energia em fábricas e instalações similares podem ter sobretensão transitória (tensão de impulso) 10 vezes a tensão de alimentação. A sobretensão transitória dos pontos de medição deve ser prevista com antecedência, e o instrumento exigirá um projeto de segurança para suportar tal sobretensão. A Tabela 2 mostra a lista dos requisitos para sobretensão transitória de acordo com a tensão para terra e categoria de medição. A sobretensão transitória de um sistema fotovoltaico de 1.500 V classificado como CAT III é de 10.000 V.
| Tensão nominal para terra (V) | Sobretensão transitória (V) | ||
|---|---|---|---|
| CAT II | CAT III | CAT IV | |
| 2500 | 4000 | 6000 | |
| 4000 | 6000 | 8000 | |
| 6000 | 8000 | 12000 | |
| 8000 | 10000 | 15000 | |
| 12000 | 15000 | 18000 | |
Soluções da Hioki
Atualmente, as instalações solares de 1500 V estão se tornando cada vez mais populares, mas serão necessários instrumentos que possam suportar tensões ainda mais altas no futuro, à medida que sistemas maiores e mais eficientes estiverem disponíveis. Em resposta à perspectiva de curto prazo de tais aplicações, Hioki desenvolveu a sonda de alta tensão DC P2000 para suportar a medição CAT III 2000 V. Este produto foi projetado para medir com segurança mesmo quando há uma sobretensão transitória de 15.000 V.
Características do P2000
- 1. O P2000 pode medir altas tensões até CAT III 2000 V simplesmente conectando-se a um alicate amperímetro Hioki ou multímetro digital compatível.
- 2. O diâmetro da ponta do cabo de teste é tão pequeno quanto φ2mm, facilitando a sondagem do disjuntor e dos terminais cobertos.
- 3. Fivelas de cinta agrupadas são presas para permitir um manuseio sem estresse durante a medição.
Introdução de modelos compatíveis com P2000
O alicate amperímetro e o multímetro digital Hioki compatíveis com o P2000 possuem uma função que permite a leitura direta do valor da tensão medida convertendo a tensão reduzida pelo P2000.- Alicate Amperímetro CA/CC 2000 A CM4373-50
- Duas faixas, 600 A e 2000 A, estão disponíveis para medir uma ampla gama de sistemas fotovoltaicos, desde instalações fotovoltaicas de pequena escala até mega sistemas de escala solar.
- Alicate Amperímetro CA/CC 1000 A CM4375-50
- Com uma mandíbula fina, você pode medir suavemente a corrente em espaços superlotados e apertados.
- A função de detecção automática de CA/CC permite medir corrente e tensão em CA e CC sem alterar as faixas. Isso torna o trabalho ainda mais eficiente.
- Multímetro Digital DT4261
- Classificação IP 54, à prova d'água à prova de poeira, ideal para uso externo.
- Com os recursos do obturador do terminal, este multímetro digital evita a inserção incorreta de cabos de teste e garante uma medição segura.
- Conecte seu instrumento com o aplicativo GENNECT Cross:
- Fazer medições sem fio eliminará erros de transcrição do papel para o PC, economizará mão de obra e minimizará as horas de trabalho.
- A função do comparador pode ser usada para determinar o PASSA/FALHA dos valores medidos, o que pode melhorar a eficiência do trabalho.
PINÇA MEDIDOR AC/DC CM4373-50
PINÇA MEDIDOR AC/DC CM4375-50
MULTÍMETRO DIGITAL DT4261
GENNECT CROSS SF4071, SF4072
À medida que sistemas maiores e ainda mais eficientes entram em uso, espera-se que o sistema fotovoltaico seja maior no futuro. Hioki continuará a propor soluções que possam ser medidas com segurança e eficiência.