O aterramento é crucial para a segurança e o funcionamento adequado dos sistemas fotovoltaicos. Esses sistemas podem ser aterrados ou não, dependendo da aplicação, para evitar choques elétricos e garantir uma operação eficaz. Neste blog, mostraremos as principais diferenças entre sistemas fotovoltaicos aterrados e não aterrados.
Sistemas fotovoltaicos aterrados vs. não aterrados
Sistemas fotovoltaicos (PV) aterrados e não aterrados diferem em design, implementação e riscos e benefícios associados. Antes de compará-los, vamos explorar cada sistema em detalhes.
O que são sistemas aterrados?
Esses sistemas possuem um condutor aterrado, conforme exigido pela Seção 250-23(b) do NEC, que deve ser conectado a cada dispositivo de desconexão de serviço. Esse condutor aterrado pode servir como condutor de corrente para todas as cargas relacionadas ao neutro e também como condutor de aterramento de equipamentos para eliminar falhas de aterramento, conforme a Seção 250-61 do NEC.
Um sistema é considerado aterrado se a fonte de alimentação, como um transformador ou gerador, estiver aterrada. A neutralidade de qualquer sistema aterrado atende a dois propósitos principais:
- Permitindo o uso de tensão de linha para neutro e servindo como um condutor de corrente para corrente desbalanceada.
- Fornecendo um caminho de baixa impedância para correntes de falha para permitir a operação de dispositivos de sobrecorrente no circuito.
O que é um sistema não aterrado?
Sistemas não aterrados não são totalmente desprovidos de conexão com a terra. Eletricamente, seu sistema está ligado à terra através da capacitância entre as linhas e o solo. É mais preciso chamá-lo de sistema aterrado capacitivamente. No entanto, ele é convencionalmente chamado de sistema não aterrado porque não há uma conexão física intencional entre as linhas de energia e a terra.
Em termos simples, em um sistema sem aterramento, a corrente de fuga à terra é mínima , reduzindo o risco de choque elétrico para as pessoas. Durante uma falha, dois fios são necessários para conduzir parte da corrente, evitando o excesso de tensão que pode causar superaquecimento e danos aos equipamentos. No entanto, como a corrente de fuga à terra é mínima, a localização de falhas pode ser complexa e demorada, elevando consideravelmente o custo total dos sistemas sem aterramento.
Agora que você conhece os dois tipos de aterramento elétrico para sistemas fotovoltaicos, vamos também analisar uma tabela destacando a diferença entre sistemas fotovoltaicos aterrados e não aterrados.
| Particularidades | Sistemas fotovoltaicos aterrados | Sistemas fotovoltaicos não aterrados |
| Conexão física entre linhas de energia e o solo | Tenha um condutor aterrado que sirva como condutor de corrente e condutor de aterramento do equipamento | Ligado ao solo através de capacitância entre as linhas e a terra |
| Conexão ao solo | 1 conexão necessária do lado positivo ou negativo | Não há conexões necessárias de nenhum dos ônibus |
| Regiões onde comumente usado | América do Norte | Europa e Ásia |
| Requisito de condutor de circuito aterrado | Exigido | Não é necessária |
| Proteção contra falha de aterramento | Protege contra problemas como arco elétrico, riscos de choque, danos ao equipamento, incêndios | Menor proteção contra disparos devido à capacitância, relacionada ao tamanho do sistema fotovoltaico |
Embora os sistemas fotovoltaicos com e sem aterramento possam oferecer níveis de segurança equivalentes, os sistemas com aterramento proporcionam melhor proteção contra falhas de aterramento e são menos suscetíveis a desligamentos indesejados.
Leia também: 3 principais tipos de sistemas fotovoltaicos
Preço de sistemas fotovoltaicos aterrados vs. não aterrados
Os sistemas sem aterramento não diferem significativamente dos sistemas com aterramento, pois ambos utilizam condutores de aterramento para conectar os racks de módulos, caixas de junção, disjuntores e inversores entre si e ao solo. O custo dos sistemas fotovoltaicos com e sem aterramento pode variar dependendo dos componentes específicos utilizados. No entanto, os sistemas sem aterramento podem ser menos dispendiosos devido à sua instalação mais simples e à ausência da necessidade de um condutor de circuito aterrado.
O que é um sistema fotovoltaico funcionalmente aterrado?
Um sistema fotovoltaico aterrado funcionalmente é um sistema elétrico solar que tem uma referência de aterramento elétrico ao solo para fins operacionais, mas não é solidamente aterrado.
Veja também: Como aterrar um inversor solar
O que é um sistema fotovoltaico com aterramento negativo?
Um sistema fotovoltaico com aterramento negativo é um sistema de energia solar onde o terminal negativo do conjunto de painéis solares fotovoltaicos é conectado à terra. Essa conexão é feita por meio de materiais condutores, como um fusível, disjuntor, resistor, circuito CA aterrado não isolado ou um componente eletrônico dentro de um inversor ou controlador de carga . O aterramento negativo em inversores solares melhora o desempenho geral do sistema de energia solar, reduzindo ruídos e interferências elétricas, garantindo o bom funcionamento do inversor e do sistema solar.
Sistemas fotovoltaicos aterrados vs. não aterrados: qual escolher e quando?
Tanto os sistemas fotovoltaicos aterrados quanto os não aterrados oferecem benefícios únicos, e a decisão entre eles depende das regulamentações locais, das necessidades de segurança e do projeto do sistema. No entanto, os sistemas aterrados, comuns na América do Norte, oferecem melhor proteção contra falhas, mas podem ter operações mais complexas. Por outro lado, os sistemas não aterrados, predominantes na Europa e na Ásia, dependem da capacitância e podem ser menos dispendiosos por não exigirem um condutor de aterramento.
Recomendado: Componentes de painéis solares: explorando os fundamentos dos sistemas fotovoltaicos.
