Um estudo técnico realizado pela Universidade de Pernambuco (UPE), em parceria com a empresa CLAMPER, analisou o impacto da ausência de dispositivos de proteção contra surtos (DPS) externos em inversores fotovoltaicos.
A pesquisa foi conduzida no laboratório da instituição com simulações de surtos elétricos provocados por descargas atmosféricas, com o objetivo de entender como esses eventos afetam diretamente o desempenho e a durabilidade dos inversores. O trabalho busca evidenciar a importância da proteção externa para preservar a integridade dos equipamentos, garantir a continuidade da geração de energia e reduzir prejuízos em instalações solares.
A pesquisa foi motivada por debates recentes no setor sobre a necessidade e os efeitos do uso de proteções externas, como a string box CLAMPER Solar SB, especialmente diante do posicionamento de alguns fabricantes de inversores que desaconselham o uso desses dispositivos, alegando que o dispositivo de proteção interna do inversor é suficiente, e, em alguns casos, até sinalizando perda de garantia dos equipamentos.
Na análise, foram testados dois modelos de inversores de 3 kW, identificados como “A” e “B”, de fabricantes distintos. Os equipamentos foram submetidos a até 100 impulsos elétricos com corrente limitada a 4 kA, aplicados tanto na entrada de corrente contínua (CC) quanto na saída de corrente alternada (CA).
Os testes demonstraram que, na ausência de DPS externo, ambos os modelos apresentaram falhas precoces diante dos surtos elétricos. Na saída CA, os inversores falharam, em média, antes do oitavo pulso. Já na entrada CC, as falhas ocorreram ainda mais rapidamente, com um dos modelos deixando de operar após o primeiro impulso.
Com a adição do DPS externo, os dois modelos testados conseguiram suportar todos os 100 impulsos, tanto na entrada CC quanto na saída CA. De acordo com os dados obtidos, o DPS foi responsável por desviar mais de 93,6% da energia dos surtos aplicados, reduzindo significativamente os danos aos inversores.
Douglas Lara, coordenador de Engenharia de Aplicação da CLAMPER, comentou os resultados. “O estudo mostra, de forma prática e mensurável, o quanto os inversores ficam expostos quando não há proteção externa adequada. A presença do DPS externo teve impacto direto na capacidade de prolongamento da vida útil dos equipamentos frente a surtos, o que é relevante em qualquer caso, mas, especialmente para regiões com alta incidência de descargas atmosféricas ou surtos elétricos”, explica.
Lara ainda completou que o estudo teve um papel fundamental ao demonstrar a real necessidade da proteção externa em sistemas fotovoltaicos, algo que vai muito além de uma iniciativa isolada da empresa ou da academia. “Foi muito importante não só para esclarecer, aqui no Brasil, que a proteção externa não é uma invenção da Universidade ou da CLAMPER. A string box é uma necessidade técnica prevista em norma (NBR 16690). É uma aplicação obrigatória, uma regra estabelecida pelas normas brasileiras”, afirma.
O COO da CLAMPER, Wagner Barbosa, destacou a repercussão internacional do estudo, onde o case foi apresentado no 37th International Conference on Lightning Protection em Dresden, na Alemanha, em setembro de 2024. “Inicialmente, achávamos que essa era uma situação comercial restrita ao Brasil, uma tentativa de reduzir custos nas instalações fotovoltaicas, retirando componentes essenciais como os dispositivos de proteção externa. Mas, durante o seminário internacional, percebemos que esse é um problema recorrente em outros países também, muitas vezes pelos mesmos motivos”.
A pesquisa também comprovou que o custo de implantação do DPS externo representa uma fração pequena do valor total do inversor, configurando-se como uma alternativa de baixo investimento para proteção dos sistemas fotovoltaicos. A adoção da medida pode contribuir para a redução de gastos com manutenção e substituição de equipamentos danificados, além de evitar o descarte prematuro dos equipamentos eletrônicos.
O estudo conclui que a inclusão do DPS externo em sistemas de energia solar representa uma prática eficaz para proteger os inversores e reduzir os impactos causados por surtos elétricos.
