04 jun Dimensionamento dos cabos CC e CA
Muitos projetistas e instaladores esquecem que para dimensionar o cabeamento de forma correta é necessário seguir a norma de instalações elétricas em baixa tensão (NBR 5410). Ao não seguir essa norma, os profissionais colocam em risco não somente a instalação, mas também a vida das pessoas. Neste post, iremos detalhar alguns aspectos importantes sobre o dimensionamento dos cabos utilizados em sistemas fotovoltaicos.
Os sistemas fotovoltaicos possuem trechos tanto em corrente contínua como em corrente alternada. Agora iremos demonstrar o dimensionamento correto dos cabos, iniciando pela parte em corrente contínua do circuito.
Os cabos da parte contínua saem dos painéis solares e seguem até o inversor grid tie (ou controlador de carga e baterias no caso de sistemas off grid) e são expostos muitas vezes às intempéries (chuva, radiação UV), e por isso, devem ser próprios para aplicações solares, e seu dimensionamento seve seguir a seguinte regra:
Essa equação diz que a capacidade de corrente do cabo deve ser superior em 25% à corrente de curto circuito (em 80°C) do arranjo fotovoltaico. Além desse critério, também é necessário respeitar os limites de queda de tensão ao longo do cabo, assim, a seção do mesmo deve ser suficiente para evitar quedas de tensão exageradas. Para definir a seção do do fio, pode-se usar a equação abaixo.
Nessa equação, L é o comprimento do circuito CC, I é a corrente, V é a tensão do arranjo fotovoltaico e σ é a condutividade do cobre (46 Sm/mm² a 80°C). De posse do resultado das duas equações, escolhe-se o condutor com a maior seção.
Para os cabos da parte do circuito em corrente alternada, deve-se utilizar as tabelas disponíveis na norma NBR 5410 onde, dependendo do modo de instalação, a tabela fornece uma certa seção de cabo.
Na tabela acima, o método de instalação normalmente utilizado em sistemas fotovoltaicos é o modo B1, onde os cabos passam por eletrodutos externos à parede. Deve-se levar em conta a temperatura ambiente do local de instalação e também o número de circuitos que ficarão no mesmo eletroduto, para isso, utilizamos as tabelas disponíveis na NBR 5410.
De posse da corrente de projeto, pode-se dividi-la pelos fatores mencionados para então obter a seção do cabo através das tabelas 32 e 33 da NBR5410.
Assim como no caso em corrente contínua, os limites de queda de tensão também devem ser respeitados. Com o auxílio das equação abaixo, podemos determinar a seção dos cabos CA.
Onde Cosθ é o fator de potência da carga (residência), pode-se adota-lo como 1 para sistemas residenciais.
Novamente deve-se escolher a maior seção calculada.
Em resumo, o projetista deve escolher corretamente as dimensões dos cabos do sistema de modo a atender os critérios de capacidade de corrente (com o uso dos fatores de correção e de tabelas) e de queda de tensão admissível.
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