Corrente alternada em instalações fotovoltaicas

Fechando a série vencedora do Prêmio de Jornalismo Abracopel com Corrente Alternada em instalações fotovoltaicas, uma análise com foco na segurança em eletricidade.

Corrente alternada em instalações fotovoltaicas

Toda instalação de um sistema fotovoltaico conectado a rede, necessariamente possui instalações em corrente alternada. A princípio, não existe, ou não deveria existir riscos diferentes que uma instalação elétrica normalmente tem. Mas eu discordo.

Como é o mercado?

O mercado de geração distribuída, principalmente o segmento de micro geração, foi desenvolvido através dos principais fatores:

  • Mudança na legislação, que permitiu a injeção de energia na rede da distribuidora e o uso de compensações;
  • O desenvolvimento de um mercado de empresas de distribuição de geradores fotovoltaicos, que passaram a oferecer todos os itens necessários (kits) para um sistema fotovoltaico;
  • O desenvolvimento de um mercado de cursos/treinamentos que visam formar mão de obra capacitada para o dimensionamento e a instalação de um sistema fotovoltaico;

O grande problema é que os treinamentos que visam capacitar não abordam um ponto muito importante: Instalações elétricas em corrente alternada.

Dessa forma, estamos colocando uma série de pessoas no mercado, que estão trabalhando e modificando a instalação elétrica de residências, e desprezando o acréscimo de riscos que temos.

O mais curioso é que com quase 12 anos de NR-10, esse assunto não seja tratado com a devida atenção.

Mas, vamos as principais preocupações em CA.

Primeiro, o que diz a NBR 5410 sobre segurança?

Toda a filosofia da NBR 5410 (aliás, de qualquer norma de instalações) tem como base a segurança das pessoas e do patrimônio. Ela define condições mínimas (e não o estado da arte) que devem ser cumpridas.

Então, quando instalamos um sistema fotovoltaico, estamos modificando as características da instalação elétrica. Precisamos, dessa forma, garantir que onde intervimos ao ponto de conexão ao medidor, as condições mínimas de segurança estejam atendidas (ou seja, em conformidade com a norma).

Medidas de proteção contra choque

A NBR 5410 e a NR 10 prescrevem a necessidade do seccionamento automático da alimentação. Sabemos, que dependendo do tipo de esquema de aterramento que a edificação tiver (TN ou TT), o modo de realizar esse seccionamento automático é diferente.

Então, é necessário que o instalador do sistema FV saiba, primeiramente, reconhecer, em campo se o esquema de aterramento é o TN, o TT ou uma mistura incorreta dos dois. Apenas após identificar isso, se é possível definir qual o dispositivo poderá ser escolhido para cumprir a função de seccionamento automático da alimentação.

Ainda é necessário a avaliação do aterramento, definir se o mesmo está adequado ou não, e não estando, definir e providenciar as intervenções necessárias para a adequação do mesmo.

Proteção contra surtos

Está aí um grande problema. Os kits fotovoltaicos, normalmente tem os DPS para o lado de CC (na maioria, errado ou de má qualidade, mas isso é outro assunto, sobre DPS CC veja meus outros posts https://viniciusayrao.com.br/dps-solar/ e https://viniciusayrao.com.br/dps-fotovoltaico/), mas não tem para o lado CA. Quando tem, a definição deles foi feita sem uma análise da instalação, mas especificado como se fosse uma coisa padronizada.

Mesmo que aceitemos que o modelo e tipo de DPS que virá no Kit esteja de acordo, caberá (ou deveria caber) ao projetista do FV, verificar a correta coordenação dos DPS existentes com o novo DPS que seria instalado com o sistema fotovoltaico.

No entanto, mesmo para os engenheiros eletricistas que militam em instalações elétricas, o assunto proteção contra surtos e especificação de DPS é complexo.

Entradas de energia alimentadas com rede aérea ou em empreendimentos que possuem SPDA instalado deveriam possuir DPS classe 1 e depois os classe 2. A maioria das instalações existentes, ou não tem DPS, ou se tem, estão especificados incorretamente (veja o que falo de DPS em https://viniciusayrao.com.br/especificacao-do-dps/).

Por último, um DPS para corrente alternada precisa de um fusível de proteção, cujo valor máximo encontra-se no catálogo de cada fabricante. Também é muito comum a instalação de DPS sem o fusível de proteção.

corrente alternada em instalações fotovoltaicas - DPS sem proteção
Figura 1 – DPS em CA sem dispositivo de proteção

Ponto de conexão

O local onde o gerador fotovoltaico é conectado efetivamente as instalações elétricas da edificação é o ponto de conexão.

Se utilizarmos um disjuntor, por exemplo, ele deverá ter, no mínimo, as características dos demais disjuntores do mesmo quadro.

Além disso, esse disjuntor a ser instalado exigirá uma intervenção no quadro de distribuição, que não pode ser realizada de qualquer maneira.

Quadros de distribuição que compramos prontos, comuns em muitos empreendimentos residenciais e comerciais, tem seus barramentos de derivação de capacidade de condução de correntes com valores na ordem de 30 ou 40A, mesmo que o barramento geral seja de 100 ou 150A.

corrente alternada em instalações fotovoltaicas - quadro de distribuição
Figura 2- Quadro encontrado em instalação residencial

Esse é um fator que deve ser levado em consideração, pois pode ser um ponto de sobrecarga futura na instalação.

Linhas elétricas

A linha elétrica a ser utilizada no lado de CA precisa avaliar as influencias ambientais em que estará submetido. Instalações em locais de alta afluência de público, por exemplo, não poderão ser de PVC.

Talvez seja um dos pontos mais críticos para residências quando falamos em FV.

A NBR5410 me define o que pode ser usado aonde, certas linhas elétricas que são aceitas em instalações industriais, por exemplo, não podem ser utilizadas em instalações residenciais.

Uso de cabos aparentes, instalação de condutores CC e CA (oriundos de fontes diferentes) são bastante adotados em instalações FV atualmente.

Conclusão

É impossível a execução de uma instalação FV com condições mínimas de segurança elétrica sem a observância da NBR 5410. Aliás, sem o amplo domínio da mesma.

É necessário que o mercado entenda isso, e mais, que entenda que não se forma um especialista em instalações elétricas em 100h de treinamento, por exemplo.

Sem um esforço continuo do mercado, dos seus principais players, e nesse caso incluo as associações (ABSOLAR e ABGD, por exemplo), dos distribuidores, fabricantes, empresas de engenharia consultiva, projetistas e instaladores, não teremos uma melhora na segurança dessas instalações.

Aliás, no primeiro acidente grave que ocorrer, o lobby contra a geração distribuída só aumentará, e dessa vez com argumentos. É dever de todos nós lutar por instalações FV mais seguras, quer pelo aspecto de responsabilidade, quer pelo aspecto financeiro.

Resumo do Espaço Solar

Busquei nos artigos trazer um apanhado geral sobre segurança em FV.

Nos próximos artigos, abordarei assuntos de FV, não necessariamente ligados a segurança, mas também sobre a parte econômica financeira e sobre o projeto de norma de arranjos fotovoltaicos.

Caso tenham sugestões de assuntos para abordar, mandem email para vinicius@viniciusayrao.com.br.

Figura 1: Extraída de: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRNnjzojfKewvFbWWmudU19F0N3Zb4Yh_QUbWkCWCyGbCNQUWfs4g

Figura 2: Extraída de: https://www.google.com.br/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fbr.habcdn.com%2Fphotos%2Fproject%2Fbig%2Fquadro-de-distribuicao-antigo-nema-1021921.jpg&imgrefurl=https%3A%2F%2Fprojetos.habitissimo.com.br%2Fprojeto%2Fatualizacao-de-quadro-de-distribuicao&docid=6I87cdpgiIqAFM&tbnid=YlPzYnNJg-1glM%3A&vet=10ahUKEwig47i-n4nVAhVIlZAKHe1BBD4QMwgjKAEwAQ..i&w=900&h=506&hl=pt-br&safe=active&bih=613&biw=1366&q=quadro%20de%20distribui%C3%A7%C3%A3o%20ruim&ved=0ahUKEwig47i-n4nVAhVIlZAKHe1BBD4QMwgjKAEwAQ&iact=mrc&uact=8

Artigo publicado originalmente na revista Lumière Electric 231 – Link da revista acesso interrompido por iniciativa da publicação