Proteção e Aterramento de Sinais em Plantas Solar FV

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Por Ricardo Azevedo | Consultor de Desenvolvimento de Negócios em Energia Renovável

1- Introdução:

Usinas de mini geração distribuída e centralizada ocupam grandes áreas numa proporção média de entre 1 a 2 hectares para cada 1 MW de capacidade de geração, dependendo da região geográfica.

O monitoramento na operação destas plantas é fundamental para que os proprietários consigam atingir as metas de geração estabelecidas nos contratos estabelecidos.

O protocolo mais comum para monitoramento neste segmento é o MODBUS-RTU sobre a comunicação RS485, que segundo o respectivo padrão, EIA 485, é possível cobrir de ponto a ponto distâncias de até 1.200m.

Por diversos motivos, é difícil garantir a equipotencialização da malha de aterramento nesta ordem de grandeza de distâncias, fato que pode impactar diretamente nas malhas de proteção contra interferências eletromagnéticas EMI nos cabos de comunicação.

2- Riscos

A falta da aplicação correta de Dispositivos de Proteção contra Surtos DPS pode danificar os equipamentos conectados a esta rede, tanto por descargas atmosféricas quanto pelo seccionamento de cargas como por exemplo, na manobra de chaves seccionadoras dos String Boxes e Inversores.

Quando um cabo de comunicação tem as duas pontas da malha aterradas e nestes dois pontos o aterramento não é equipotencializado, pode ocorrer nesta malha uma Diferença De Potencial DDP e com a corrente resultante pela impedância desta malha, causar interferências e até a perda de comunicação.

3- Boa práticas

Sistemas de comunicação por cabos metálicos devem sempre ser protegidos por DPS em todos os pontos, quando instalados em campo aberto. A correta coordenação e especificação destes dispositivos é fundamental para o correto funcionamento da comunicação.

Esta coordenação deve seguir os princípios das zonas de proteção descritas na norma IEC 61643-32, onde deve-se atentar a proteção do sistema como um todo, desde a instalação de para-raios, alimentação elétrica, até os sinais.

Mesmo com uma correta coordenação da aplicação de DPS é importante tomar cuidado com o aterramento da malha dos cabos de comunicação, em função das distâncias e equipotencialização do aterramento.

Exemplos de aterramento de malha:

Para tanto, algumas técnicas são bastante úteis, principalmente no segmento Solar Fotovoltaico, onde é comum as redes MODBUS-RTU conterem múltiplos equipamentos.

– Aplicação de DPS e seccionamento de malha

– Aplicação de DPS com terra flutuante e acoplamento por centelhador em malha contínua

4- Maiores informações

Além da ferramenta de especificação STOP-IP disponível em
www.phoenixcontact.com.br, onde é possível identificar facilmente o DPS de sinais correto para aplicação correta, a Phoenix Contact do Brasil conta com uma equipe qualificada que atende a todo território nacional.

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