Glauco Duarte Diniz – como dimensionar uma usina fotovoltaica
Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, aterramento elétrico é sempre um assunto delicado, em se tratando de sistemas fotovoltaicos (SFV) ou não: Há sempre muita dúvida, desinformação e também irresponsabilidade.
Presenciei no mercado de energia solar profissionais considerados experts que agiam apenas por intuição, sem recorrer à bibliografia técnica, normas ou manuais de boas-práticas existentes no mercado.
Resultado: existem hoje várias instalações fotovoltaicas executadas com aterramento independente, ou seja, sem qualquer equipotencialização com a instalação elétrica a qual o SFV se conecta.
Qual o problema disso? É o que irei mostrar nesse artigo, bem como a solução adequada à NBR5410.
O MUNDO REAL
Bem vindos, ao Brasil.
País em que quase 50% da população não tem acesso à coleta de esgoto, quem dirá a instalações elétricas executadas dentro das normas.
A maioria das unidades consumidoras em que os sistemas fotovoltaicos são instalados não tem suas instalações equipotencializadas, o que gera a seguinte dúvida:
Se não há barramento de proteção nos quadros, de onde vai derivar o condutor PE para o inversor, DPSs e massas metálicas do SFV?
A primeira solução que parece vir à mente é fazer um ponto de aterramento para atender o sistema fotovoltaico, garantindo assim que qualquer corrente de falta que venha a ocorrer seja direcionada para o solo.
No entanto, esta não é uma prática prevista em norma e, portanto, não podemos aceitá-la como uma solução adequada ao problema apresentado.
O PERIGO IGNORADO
Vamos dar uma olhada no que diz o item 1.1 da NBR 5410:
Esta Norma estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens.
Se a motivação que fundamenta as normas técnicas é levada em consideração, incorremos no risco de parecermos meramente uns bitolados ou preciosistas.
Mas quando temos em mente que aquelas orientações foram concebidas para garantir o bom funcionamento das instalações e, principalmente, garantir a segurança das pessoas que irão interagir com elas, pensamos duas vezes antes de agir em desacordo com o que está prescrito.
VAMOS À NBR
Então, o que a NRB 5410 (Instalações elétricas de baixa tensão) tem a nos dizer sobre como proceder adequadamente no caso em que uma instalação elétrica sem equipotencialização venha a receber um sistema fotovoltaico?
Bem, vou deixar compilado a seguir uma série de itens da norma que se relacionam com este nosso problema e, em seguida, irei apresentar a solução de acordo com o que nela está exposto.
NBR 5410 item 5.1.2.2.3.6
“Todo circuito deve dispor de condutor de proteção, em toda sua extensão.”
NBR 5410 item 6.4.3.1.5
“Um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos, desde que esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase …”
NBR 5410 item 5.4.3.6
“Em toda edificação alimentada por linha elétrica em esquema TN-C, o condutor PEN deve ser separado, a partir do ponto de entrada da linha na edificação, ou a partir do quadro de distribuição principal, em condutores distintos para as funções de neutro e de condutor de proteção. A alimentação elétrica, até aí TN-C, passa então a um esquema TN-S (globalmente, o esquema é TN-C-S).”
f) os condutores de interligação provenientes de outros eletrodos de aterramento porventura existentes ou previstos no entorno da edificação;
g) o condutor neutro da alimentação elétrica, salvo se não existente ou se a edificação tiver que ser alimentada, por qualquer motivo, em esquema TT ou IT;
i) o(s) condutor(es) de proteção principal(is) da instalação elétrica (interna) da edificação.”
“No ponto de separação referido em 6.4.3.4.3 devem ser previstos terminais ou barras distintas para o condutor de proteção e o condutor neutro, devendo o condutor PEN ser ligado ao terminal ou barra destinada ao condutor de proteção. De um condutor PEN podem derivar um ou mais condutores de proteção, assim como um ou mais condutores neutros.”
SOLUÇÃO
A norma deixa claro, então, que todos os circuitos devem possuir condutor de proteção e que quaisquer outros eletrodos de aterramento devem estar equipotencializados com o barramento de equipotencialização principal (o que já desbanca a “solução” apresentada por certas “empresas” de instalar um eletrodo de aterramento exclusivo para o sistema fotovoltaico).
Conexão ao QGD
A norma permite que a separação das funções de neutro e de proteção do condutor PEN (que no caso é o neutro aterrado no padrão de entrada da instalação) em condutores distintos (N e PE) possa ser realizada no quadro de distribuição principal (QGD).
Nesse ponto de separação (QGD), devem ser previstos terminais ou barras distintas para o condutor N e para o condutor PE. O condutor PEN, proveniente do padrão de entrada, deve ser conectado à barra PE.
Separação das funções de Neutro e de Proteção do condutor PEN em barramentos distintos no quadro geral de distribuição.
Dado que, via de regra, os QGDs são atendidos pelo neutro aterrado na entrada da alimentação da instalação, essa é a opção mais viável de ser implementada, permitindo a derivação de um condutor PE para equipotencializar o sistema fotovoltaico indiretamente com o BEP.
Na prática, essa alternativa pode implicar a instalação de um quadro de distribuição novo para acomodar o barramento de proteção, mas, na maioria das vezes, é mais fácil de ser implementada do que originar um condutor PE diretamente a partir do BEP.
Essa solução também proporciona ao cliente a possibilidade de vir a adequar o restante de sua instalação ao item 5.1.2.2.3.6, provendo no QGD um barramento para derivação dos condutores de proteção para o restante dos circuitos.
Eletrodo de aterramento principal há mais 50 metros do local de instalação do sistema fotovoltaico (SFV). Como a instalação elétrica local não possuía equipotencialização, foi originado um barramento de proteção no QGD para atender ao SFV.
