Caixa conectada à rede fotovoltaica: funções, padrões e critérios de seleção

O que é uma caixa fotovoltaica conectada à rede e por que ela é necessária?

A Caixa conectada à rede fotovoltaica(também chamada de caixa combinadora CA ou caixa de distribuição ligada à rede) coleta a saída de vários inversores ou microinversores de string e a conecta com segurança à rede elétrica. Ao contrário das caixas combinadoras DC, esta unidade opera no lado AC após a inversão. Suas funções principais incluem proteção contra sobrecorrente, supressão de surtos, isolamento e medição de energia. Cada instalação solar comercial ou industrial requer uma caixa conectada à rede em conformidade com o código para atender às regulamentações elétricas locais. Soutyaele oferece uma linha dessas caixas projetadas para sistemas trifásicos e monofásicos, com gabinetes IP65 para uso externo.

A necessidade de uma caixa dedicada conectada à rede surge de requisitos de segurança e confiabilidade. Sem proteção adequada contra sobrecorrente, uma falha no lado CA pode danificar os inversores ou causar incêndio. A caixa também serve como ponto central para desconexão para manutenção, permitindo que os instaladores isolem o conjunto da rede sem acessar cada inversor individualmente. Em muitas jurisdições, a concessionária exige uma chave seccionadora visível e travável, que é integrada aoCaixa conectada à rede fotovoltaica.

Como a caixa garante a segurança elétrica e a conformidade com o código?

A segurança em sistemas fotovoltaicos conectados à rede é regida por padrões internacionais, como IEC 60364-7-712 e NEC Artigo 690. OCaixa conectada à rede fotovoltaicadesempenha um papel central no atendimento a esses requisitos. Os principais recursos de segurança incluem:

• Proteção contra sobrecorrente: Disjuntores em caixa moldada (MCCBs) ou fusíveis classificados para a corrente do sistema, com coordenação seletiva para isolar a menor seção em falta.
• Dispositivos de proteção contra surtos (SPDs): SPDs Tipo 2 ou Tipo 1+2 para proteção contra transientes induzidos por raios, em conformidade com IEC 61643-11.
• Monitoramento de falta à terra: Dispositivos de corrente residual (RCDs) para proteção pessoal, em sistemas de aterramento TT ou IT.
• Interruptor de desconexão: Um seccionador com trava visível que atende a NEC 690.15 para desligamento rápido.
• Classificação do gabinete: Mínimo IP65 para instalações externas, com materiais resistentes a UV e proteção contra corrosão.

As caixas conectadas à rede da Soutyaele são pré-cabeadas e testadas para atender à IEC 61439-2 para conjuntos de painéis de distribuição de baixa tensão. Os barramentos internos são projetados para suportar classificações de resistência a curto-circuitos de até 50 kA, garantindo durabilidade em condições de falha.

Quais componentes estão integrados dentro da caixa?

Um totalmente montadoCaixa conectada à rede fotovoltaicade Soutyaele contém os seguintes componentes:

• Disjuntor principal ou interruptor seccionador: Classificado para a corrente total de saída do inversor (por exemplo, 100A por string).
• Quebradores de galhos: Um por entrada do inversor, com capacidade de interrupção adequada.
• Módulo SPD: 3 pólos + N para sistemas trifásicos, com seccionador térmico.
• Tomada para medidor de energia: Compatível com medidores bidirecionais aprovados pela concessionária.
• Terminais de controle e monitoramento: Para sinais de desligamento remoto (RTS) e comunicação RS485.
• Barramentos neutros e de aterramento: Dimensionado para corrente de falha do sistema.

As opções incluem monitoramento integrado de Wi-Fi/GPRS, relés anti-ilhamento e aquecedor/ventilação para climas adversos. A configuração padrão utiliza barramentos de cobre e montagem em trilho din para facilitar a fiação em campo.

Como selecionar a caixa fotovoltaica conectada à rede certa para o seu projeto?

Os critérios de seleção dependem do tamanho do sistema, tipo de rede e códigos locais. Siga estas etapas:

1. Determinar a capacidade total do inversor: Adicione as saídas nominais de todos os inversores (por exemplo, 10 inversores × 30 A = 300 A). Isso define a classificação do disjuntor principal.
2. Identifique o número de entradas: Cada inversor requer um disjuntor de ramal. Se forem necessárias mais entradas do que slots disponíveis, escolha uma caixa com um gabinete maior ou adicione subdistribuição.
3. Verifique tensão e fase: As tensões de rede comuns são 230/400 Vca trifásica para uso comercial e 120/240 V fase dividida para a América do Norte.
4. Considere o ambiente do gabinete: As caixas externas precisam de IP65, as internas podem ser IP30. Para áreas corrosivas ou empoeiradas, especifique aço inoxidável ou policarbonato.
5. Revise os requisitos de conformidade: Verifique se a caixa atende IEC 60364-7-712, NEC 690, AS/NZS 4777 ou padrões de serviços públicos locais. Soutyaele fornece documentos de certificação mediante solicitação.
6. Planeje a expansão futura: Escolha um modelo com posições de disjuntor sobressalentes para inversores adicionais.

Para projetos de grande escala, uma caixa personalizada da Soutyaele pode ser projetada para listas técnicas e diagramas de fiação específicos. A empresa utiliza arquivos CAD sólidos e oferece suporte à montagem no local, se necessário.

Referências
[1] IEC 60364-7-712:2017. Instalações elétricas de baixa tensão – Parte 7-712: Sistemas de fornecimento de energia solar fotovoltaica (PV).
[2] CEI 62548:2016. Matrizes fotovoltaicas (PV) – Requisitos de projeto.
[3] NEC 690.12 (NFPA 70). Desligamento rápido de sistemas fotovoltaicos em edifícios.