Por que os inversores fotovoltaicos apresentam baixa resistência de isolamento pela manhã?

É necessário um sistema de conexão melhor.

A baixa resistência de isolamento é uma falha comum em sistemas fotovoltaicos e de armazenamento de energia, especialmente em projetos solares flutuantes, regiões úmidas e locais onde cabos de corrente contínua são instalados em valas subterrâneas.

Um padrão típico é que o inversor ou o PCS reporte uma falha de isolamento no início da manhã ou após a chuva, mas volte ao normal após o aumento da luz solar e da temperatura.

Por que a resistência de isolamento diminui?

A umidade proveniente da chuva, do orvalho e da condensação pode reduzir a resistência de isolamento entre os condutores de corrente contínua e o terra. No entanto, a umidade costuma ser apenas o fator desencadeante, e não a causa principal.

Os problemas subjacentes comuns incluem:

Isolamento de cabos fotovoltaicos danificado ou envelhecido;
Revestimentos de cabos arranhados por bordas afiadas de bandejas;
Conectores fotovoltaicos soltos, mal crimpados ou incompatíveis;
Entrada de água em conectores ou caixas de junção;
Cabos danificados por roedores, exposição aos raios UV ou estresse mecânico;
Acúmulo de água ao redor dos cabos da bateria para o PCS.

Em uma observação de campo, o valor indicado de isolamento entre o painel fotovoltaico e o solo aumentou de aproximadamente 8,3 kΩ às 6h30 para 59 kΩ três horas depois — uma diferença de cerca de 7,1 vezes, à medida que o ambiente se tornava mais seco.

Isso demonstra por que um sistema pode funcionar normalmente em condições secas, mas disparar alarmes durante a chuva ou a condensação matinal.

Como o inversor detecta a falha?

Os inversores fotovoltaicos monitoram a condição do isolamento entre o polo positivo do painel fotovoltaico, o polo negativo do painel fotovoltaico e o terra de proteção. Se a resistência calculada cair abaixo do limite de segurança do equipamento, o inversor pode parar de funcionar e emitir um alarme.

O método de detecção e o limite de alarme variam conforme o modelo do inversor. Portanto, a solução de problemas deve seguir as instruções do fabricante do equipamento.

Como localizar o problema

Primeiro, verifique quando o alarme é acionado. Se ele aparece principalmente durante a chuva ou no início da manhã e desaparece depois que o sistema seca, é provável que a umidade esteja expondo um ponto frágil do isolamento.

Em seguida, técnicos qualificados podem isolar e testar individualmente as strings fotovoltaicas ou os ramos CC. Se a conexão de uma string específica acionar o alarme, o problema provavelmente está localizado no cabo, nos conectores, nas caixas de junção ou nos módulos dessa string.

Preste especial atenção a:

Conectores fotovoltaicos com montagem solta, infiltração de água ou sobreaquecimento;
Pontos de entrada de cabos e bordas afiadas das bandejas de cabos;
Cabos expostos que apresentam sinais de envelhecimento ou danos mecânicos;
Painéis traseiros dos módulos e caixas de junção;
Cabos de bateria para PCS instalados em valas úmidas.

Alarmes repetidos não devem ser simplesmente ignorados, mesmo que desapareçam automaticamente. Eles podem ser um sinal precoce de deterioração do isolamento.

O maior risco: fuga de corrente e arco voltaico em corrente contínua.

Isolamento deficiente pode permitir que a corrente vaze para o terra. Cabos danificados ou conexões soltas também podem causar aquecimento localizado e arcos elétricos de corrente contínua, aumentando o risco de danos ao equipamento ou incêndio.

As funções do AFCI podem ajudar a detectar falhas de arco, mas não substituem componentes confiáveis ​​e instalação adequada. A prevenção ainda depende de cabos certificados, conectores compatíveis, crimpagem correta, vedação à prova d'água e proteção mecânica adequada.

Reduzindo os riscos de isolamento no lado CC

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O corte de cabos, a correspondência de conectores e a crimpagem controlados em fábrica podem reduzir a variação na montagem em campo e ajudar as empresas de EPC a melhorar a confiabilidade das conexões fotovoltaicas, principalmente em aplicações fotovoltaicas em ambientes úmidos, flutuantes e de grande escala.

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