Como dimensionar cabos para o inversor solar: guia completo

Quando se trata de instalações de energia solar fotovoltaica, um dos problemas mais comuns é o dimensionamento inadequado dos cabos. Isso pode levar a situações perigosas, como o superaquecimento e a queima dos fios do sistema elétrico.

Neste artigo, vamos mostrar como dimensionar corretamente os cabos para o inversor solar, evitando problemas futuros. Vamos abordar os critérios da NBR 5410, que trata das instalações elétricas de baixa tensão, e fornecer um guia passo a passo para o dimensionamento dos cabos de corrente alternada.

Aqui você vai ver:

• NBR 5410
• Passo-a-passo do dimensionamento de cabos
• Exemplo de dimensionamento

NBR 5410

De acordo com a NBR 16690, que fala sobre as Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos, a parte de corrente alternada do sistema fotovoltaico deve atender às condições gerais da tão famosa NBR 5410 que trata sobre as Instalações elétricas de baixa tensão.

O objetivo da NBR manter a segurança de pessoas e animais, a preservação dos bens materiais e o funcionamento correto das instalações elétricas, aplicando- se em todos os tipos de edificações que possuem instalações em baixa tensão

Passo-a-passo do dimensionamento de cabos

1. Escolha do Inversor

O primeiro passo para dimensionar os cabos é escolher o inversor que será utilizado no sistema. É necessário conhecer a potência nominal de saída do inversor, que será utilizada para determinar a corrente que circulará pelos cabos.

2. Seção Mínima dos Condutores

De acordo com a NBR 5410, os cabos de corrente alternada devem atender às condições gerais da norma. A seção dos cabos de fase não pode ser inferior ao valor especificado na Tabela 47. Para circuitos de força, como é o caso de um sistema fotovoltaico, a seção mínima recomendada é de 2,5 mm².

3. Capacidade de Condução de Corrente

O próximo passo é determinar a corrente de projeto do circuito, que corresponde à corrente nominal de saída do inversor. Essa informação pode ser encontrada no datasheet do equipamento. Além disso, é necessário saber como os cabos serão instalados, consultando a Tabela 33 da NBR 5410.

4. Número de Condutores Carregados

Com base na tensão de saída do inversor, é possível determinar o número de condutores carregados. Por exemplo, se a saída do inversor for de 220V e a rede do cliente for bifásica com tensão de 220V entre fases, serão necessárias duas fases para alimentar o inversor.

5. Tipo de Isolação do Cabo

Para uma instalação interna, é possível utilizar cabos com isolação de PVC/70ºC, que atendem à norma. É importante considerar a temperatura ambiente do local de instalação para garantir que a isolação do cabo seja adequada.

6. Fatores de Correção

Existem dois fatores de correção que podem influenciar o dimensionamento dos cabos: o fator de correção por agrupamento e o fator de correção por temperatura. Esses fatores levam em consideração a quantidade de circuitos que passam pelo mesmo eletroduto e a temperatura ambiente do local de instalação, respectivamente.

7. Verificação da Queda de Tensão

Além do dimensionamento da corrente, também é importante verificar a queda de tensão ao longo do circuito. A NBR 5410 estabelece que a queda de tensão máxima permitida em um circuito não deve exceder 4% para circuitos de alimentação e 6% para circuitos terminais. Para calcular a queda de tensão, é necessário conhecer a resistência dos cabos, que pode ser encontrada nas tabelas dos fabricantes.

8. Proteção dos Cabos

Outro aspecto a considerar é a proteção dos cabos. Eles devem ser protegidos contra sobrecorrentes por meio de disjuntores ou fusíveis adequados, de acordo com a corrente de projeto do circuito.

10. Busque qualificação

Embora este guia forneça uma visão geral do processo de dimensionamento de cabos para inversores solares, é sempre recomendável a atuação de um profissional qualificado para que seja feita uma análise detalhada e precisa da instalação elétrica. Um eletricista especializado ou um engenheiro eletricista poderá avaliar as condições específicas do local e fornecer orientações personalizadas.

Por isso, se você trabalha com instalações e projetos fotovoltaicos, mantenha-se atualizado e busque formação adicional sempre que necessário.

Exemplo de dimensionamento

Vamos considerar um exemplo de dimensionamento dos cabos. Suponhamos que a instalação seja feita em um galpão com temperatura ambiente de 35ºC e que o circuito do inversor esteja junto com um circuito de tomadas, ou seja, estão passando dois circuitos no mesmo eletroduto. Nesta instalação, vamos começar com cabos de 4mm².

Agora vamos pegar a corrente que o cabo de 4mm² suporta, que, como vemos na Tabela 36 da NBR 5410, é 32A e aplicar os fatores de correção.

Consultando a Tabela 42, a forma de agrupamento dos condutores para o nosso caso é em conduto fechado e são 02 circuitos dentro do mesmo eletroduto, sendo assim, o fator de correção por agrupamento será de 0,8.

Já na Tabela 40, como consideramos a temperatura ambiente de 35ºC e a isolação do cabo é de PVC, o fator de correção por temperatura será 0,94.

Para corrigir a capacidade de condução de corrente do cabo, basta multiplicar a corrente que o cabo suporta dada pela Tabela 36 pelo fator de correção por agrupamento e pelo fator de correção por temperatura. Sendo assim, a corrente corrigida passa a ser

32 x 0,8 x 0,94 = 24A

Portanto, nessas condições, não podemos utilizar o cabo de 4mm², porque a corrente do inversor é de 27,3A e o cabo suporta somente 24A.

A solução nesse caso será aumentar a seção do cabo. Verificando a Tabela 36, o cabo de 6mm² suporta 41A para o método de instalação B1 e dois condutores carregados. Fazendo os cálculos de correção da capacidade de condução de corrente, teremos uma corrente corrigida de: 41 x 0,8 x 0,94 = 30,83A. Agora sim!

O dimensionamento correto dos cabos para o inversor solar é fundamental para garantir um sistema elétrico seguro e eficiente. Ao seguir as diretrizes da NBR 5410 e considerar fatores como a potência do inversor, a corrente de projeto, a seção dos cabos e a queda de tensão, é possível evitar problemas como superaquecimento e perda de desempenho do sistema. Lembre-se sempre de contar com a orientação de um profissional especializado para garantir uma instalação elétrica adequada.