Em sistemas fotovoltaicos, uma caixa de conexão solar reúne os circuitos de string fotovoltaicos (PV) selecionados em uma disposição de saída definida e pode abrigar equipamentos de proteção, seccionamento ou monitoramento. A necessidade de uma caixa separada depende das entradas do inversor e do projeto.
Para compradores, um diagrama claro da caixa combinadora facilita verificar o agrupamento de strings, as características nominais dos componentes e a compatibilidade com o inversor antes do pedido.
Este guia explica os componentes comuns e como revisar um diagrama de caixa combinadora fotovoltaica (PV) CC. É uma referência para leitura de projeto; instalação e comissionamento exigem pessoal qualificado, as instruções dos equipamentos e os requisitos aplicáveis do projeto.
Visão geral rápida da fiação: Um diagrama típico de fiação de uma caixa combinadora fotovoltaica mostra as entradas das cadeias, fusíveis ou disjuntores de corrente contínua, barramentos, aterramento, proteção contra sobretensão e uma ou mais saídas para o inversor. Antes de especificar um caixa combinadora, confirme o número de cordas, a tensão do sistema, a intensidade nominal, os dispositivos de proteção e os requisitos relativos ao invólucro.
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O que é uma caixa combinadora utilizada em sistemas fotovoltaicos?
Um diagrama de fiação ajuda os revisores a rastrear conexões, proteção e agrupamento de saídas. Verifique se ele identifica o modelo do equipamento e a revisão do desenho. Um diagrama conceitual, por si só, não estabelece que uma instalação seja segura ou conforme.
Uma caixa combinadora fotovoltaica de corrente contínua (CC) geralmente é composta por várias peças importantes que, juntas, garantem que seu sistema de energia solar funcione com eficiência e segurança. A seguir, apresentamos uma descrição das peças mais importantes:
O invólucro é a estrutura que abriga todos os componentes internos. Geralmente é fabricado em plástico ou metal para proteger o sistema contra fatores ambientais, como chuva, poeira e exposição excessiva à luz solar. Essa estrutura protege o sistema contra danos e falhas de funcionamento ao longo do tempo.
Fusíveis e disjuntores são partes importantes da proteção contra sobrecorrente. Devem ser selecionados e coordenados com a string PV e o inversor para interromper corrente de falta ou reversa dentro de seus valores declarados de tensão, corrente e capacidade de interrupção. Um fusível CC normalmente precisa ser substituído após se romper, enquanto disjuntores podem ser rearmados depois que a causa do disparo for identificada e eliminada.
Barramentos fornecem caminhos condutores para os circuitos a eles atribuídos. Blocos terminais fornecem pontos de conexão de condutores com contatos condutores e suportes isolantes. Seus valores nominais de corrente, tensão, bitola de condutor e condições ambientais devem corresponder ao projeto; o material do invólucro, por si só, não estabelece a adequação.
O aterramento e a equipotencialização devem seguir as instruções dos equipamentos e o projeto. O desenho deve identificar as conexões de proteção exigidas para partes condutivas expostas. Não presuma que o condutor negativo de PV e o terra de proteção sejam intercambiáveis.
Dispositivos de proteção contra surtos para PV limitam sobretensões transitórias conforme sua aplicação declarada e disposição de conexão. Verifique a tensão PV especificada, a configuração de proteção e as conexões de aterramento em relação às instruções do produto.
Para a etapa de proteção contra picos de tensão em um projeto de combinador fotovoltaico, consulte a OOHMAGE dispositivos de proteção contra picos de tensão e confirme a tensão do lado CC do PV, os requisitos Tipo 1+2 ou Tipo 2, a configuração de polos e os valores nominais de corrente de descarga antes da cotação. A proteção contra surtos no lado CA pertence à instalação CA, não à caixa combinadora.
Os diagramas de fiação podem ser apresentados em dois formatos principais: ilustrado e esquema.
Diagramas ilustrativos
Um diagrama ilustrado utiliza imagens e representações de componentes fáceis de visualizar, tornando-o extremamente fácil de compreender para quem tem pouca experiência com sistemas elétricos.
Um diagrama pictórico ilustra a disposição dos equipamentos mostrados. Use o desenho específico do modelo fornecido e as marcações de terminais para confirmar as conexões reais.
Diagramas esquemáticos
Um diagrama esquemático, no entanto, utiliza símbolos para representar o hardware e a fiação. Esse tipo de diagrama é mais técnico e pressupõe certa familiaridade com símbolos elétricos e com o funcionamento do sistema. Mas, para especialistas ou profissionais da área, os diagramas esquemáticos revelam-se extremamente úteis.
Saber ler um diagrama de fiação de uma caixa combinadora solar é uma habilidade essencial para qualquer pessoa que trabalhe com instalação ou manutenção de sistemas solares. Normalmente, o diagrama mostra:
Use a legenda do desenho para identificar fusíveis, disjuntores, seccionadoras, barramentos e conexões de terra de proteção. Confirme símbolos desconhecidos em relação à norma de desenho referenciada; não infira a capacidade de manobra ou seccionamento de um dispositivo apenas pelo seu símbolo.
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Use o desenho para resolver questões de especificação antes do início dos trabalhos. A lista de verificação abaixo apoia a revisão de projeto e compra; não é uma sequência de instalação.
O vídeo de terceiros ilustra uma disposição. Suas conexões não constituem um procedimento de fiação universal para outros equipamentos ou projetos.
Identifique o modelo exato da caixa combinadora, a revisão do desenho, as entradas de string PV e as entradas do inversor. Verifique quais circuitos são combinados e quais permanecem separados para a disposição MPPT pretendida. Não presuma que todos os condutores negativos devam ficar em um barramento comum.
Os módulos PV podem gerar tensão CC perigosa sempre que expostos à luz. Desligar um inversor não estabelece, por si só, que a fiação do arranjo esteja desenergizada. O pessoal qualificado deve seguir o procedimento de seccionamento e verificação específico dos equipamentos. Consulte as orientação de segurança da SMA como exemplo deste perigo; seu procedimento específico de produto não deve substituir as instruções dos seus equipamentos.
O comissionamento deve seguir o plano de inspeção e ensaios do projeto, incluindo as verificações exigidas de conexões de proteção, polaridade, terminações e isolamento. Um artigo geral não pode determinar a sequência dos trabalhos elétricos.
Polaridade ou agrupamento de circuitos incorretos: compare as etiquetas de circuito e os caminhos positivo/negativo com o desenho aprovado e a disposição das entradas do inversor.
Condutores subdimensionados podem superaquecer e causar queda de tensão excessiva. A seleção do cabo requer a corrente de projeto do circuito, as condições de instalação, os fatores de correção aplicáveis e os limites dos terminais dos equipamentos.
Práticas inadequadas de aterramento: Um aterramento deficiente pode aumentar o risco de choque elétrico ou incêndio. Siga as instruções do fabricante dos equipamentos e o projeto aprovado ao selecionar e instalar as disposições de aterramento e equipotencialização.
Existem outras questões a serem consideradas ao lidar com caixas combinadoras solares; confira este artigo:
Problemas comuns e solução de problemas da caixa combinadora solar
Dimensionamento de cabos: revise a corrente de projeto, o roteamento, as condições ambientais, o agrupamento, a queda de tensão admissível, a classe de isolação e a compatibilidade com os terminais. Uma contagem de strings ou um rótulo de sistema pequeno/grande é insuficiente para selecionar a bitola de um condutor.
Vedação e proteção contra intempéries: Para instalações externas, verifique se todos os pontos de entrada e saída estão fechados de acordo com o grau de proteção contra ingresso (IP) declarado do invólucro e confirme esse grau com as instruções do produto.
Rotulagem e marcação de conexões: Identifique todos os componentes e fios da caixa de combinação. Isso facilitará a manutenção do sistema no futuro e garantirá que qualquer pessoa que trabalhe no sistema possa reconhecer facilmente os componentes.
Um diagrama útil de caixa combinadora conecta a lista de equipamentos à disposição das strings, à estratégia de proteção e às entradas do inversor. Revise esses itens em conjunto antes de pedir ou instalar.
Envie com sua consulta a quantidade de strings, a tensão máxima do sistema, as correntes de circuito, o agrupamento de saídas e o ambiente de instalação. Isso dá ao fornecedor uma base clara para verificar a configuração proposta e identificar informações faltantes.
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Não existe uma sequência de conexão universal para todas as caixas combinadoras fotovoltaicas (PV) CC. O instalador deve seguir o desenho específico do modelo aprovado e as instruções dos equipamentos. Para a revisão de projeto, identifique entradas de string, proteção, agrupamento de saídas, aterramento e as entradas pretendidas do inversor antes de aceitar o desenho.
Para ler um diagrama de fiação de uma caixa combinadora solar, identifique primeiro os terminais de entrada e saída de cada cadeia de painéis solares.
O diagrama mostrará o dispositivos de proteção elétrica (por exemplo, fusíveis ou disjuntores), conexões de barramentos e trajetórias da fiação para os terminais positivo e negativo. Compreender os símbolos elétricos básicos permitirá que você leia o diagrama corretamente.
Selecione a bitola do condutor a partir do projeto elétrico e das condições de instalação, incluindo corrente do circuito, temperatura, agrupamento, queda de tensão e limites dos terminais.
Não selecione um tamanho AWG fixo apenas pelo fato de um sistema PV ser descrito como pequeno ou grande. Use o cálculo de cabo do projeto e as instruções aplicáveis dos equipamentos.
Uma caixa combinadora solar é um conjunto do lado CC usado para combinar as saídas de múltiplas strings PV antes do inversor. Quando saídas CA precisarem ser combinadas a jusante de inversores de string, use um conjunto combinador ou de distribuição separado do lado CA, com valores nominais e proteção adequados para essa função. Não trate conjuntos combinadores CA e CC como intercambiáveis.
Conjuntos combinadores CA e CC têm funções e requisitos de componentes diferentes. Não presuma que um conjunto seja intercambiável entre aplicações CA e CC.
Uma caixa combinadora solar é utilizada para unir várias cadeias de painéis solares em uma única saída, normalmente antes que a energia CC seja enviada a um inversor. Ela possui dispositivos de proteção, como fusíveis ou disjuntores.
Caixas de junção também são usadas em sistemas fotovoltaicos, inclusive nos módulos PV. A distinção útil é funcional: um combinador de strings fornece a disposição de entrada/saída e a proteção especificadas para o arranjo, enquanto uma caixa de junção fornece as conexões para sua aplicação específica.
