Quando se fala em sistemas de energia solar fotovoltaica, dois componentes principais têm o protagonismo do assunto: os painéis solares e os inversores. No entanto, um cabo de energia solar é tão importante quanto esses equipamentos, e também merece uma atenção especial.
A fiação desse tipo de instalação é fundamental para que o sistema funcione bem e sem apresentar problemas. Por isso, o integrador solar precisa entender a diferença entre um cabo comum de energia elétrica e um cabo de energia solar.
Confira mais detalhes a seguir.
Cabos elétricos convencionais
Antes de falar sobre as diferenças entre um cabo de energia elétrica e um cabo de energia solar, é preciso entender alguns conceitos gerais sobre os tipos mais convencionais que fazem parte da fiação elétrica.
Os fios e cabos são também chamados de condutores elétricos, e são os responsáveis pela condução e distribuição de energia elétrica.
Enquanto os fios são formados por um único filamento metálico e rígido, os cabos são compostos por vários fios torcidos e entrelaçados, que são mais flexíveis.
De acordo com a Norma Brasileira nº 5410, o cabeamento elétrico é classificado em três tipos. São eles:
- Condutor Isolado: composto por condutor e isolação;
- Cabo Unipolar: esse tipo possui uma cobertura adicional, que é aplicada sobre a isolação;
- Cabo Multipolar: formado por vários condutores isolados com uma cobertura ou capa única.
A cobertura utilizada nos cabos unipolar e multipolar serve para garantir a proteção e isolação do condutor de ações externas e danos mecânicos.
Um cabo condutor é formado por diferentes fios condutores que são conectados entre si, tornando o cabo flexível e resistente a dobragens, sem quebrar facilmente.
Por isso, costumam ser utilizados na ligação entre duas partes de um circuito, já que podem mudar de posição e serem submetidos a esforços de dobragem.
Os cabos estão presentes em diversos elementos utilizados por nós no dia a dia, já que são responsáveis por conduzir a corrente elétrica nos mais variados tipos de instalações elétricas.
Há no mercado uma extensa variedade de cabos elétricos, que são geralmente feitos de cobre ou alumínio, por conta da baixa resistividade elétrica desses materiais.
Esses dispositivos possuem algumas características de fabricação que muitas vezes passam batido pelos profissionais que trabalham na área, mas que merecem uma atenção redobrada.
Uma dessas características é o aquecimento que acontece em função do “efeito Joule”, quando um condutor é percorrido por uma corrente elétrica.
Isso faz com que a capacidade de condução de corrente de um cabo esteja diretamente relacionada à temperatura que o cabo suporta sem danificar sua isolação.
Além disso, deve-se também prestar atenção às diferentes temperaturas que se adequam a cada tipo de situação. Dentre os diversos materiais isolantes existentes para cabos elétricos, há três considerados mais comuns: PVC, EPR e XLPE.
Agora confira a seguir alguns detalhes sobre os cabos de energia solar, que são as opções mais seguras e adequadas para instalação de sistemas fotovoltaicos.
Cabos de energia solar
Os cabos de energia solar (também chamados de cabos solares e cabos fotovoltaicos) servem para conectar e conduzir a corrente elétrica entre os painéis solares e o restante do sistema fotovoltaico.
Sendo assim, escolher o cabo adequado para o sistema de energia solar é fundamental para que ele funcione corretamente.
São usados cabos, em vez de fios, para garantir a conectividade apropriada para a transmissão de energia elétrica.
Como dito no tópico anterior, os cabos são mais flexíveis e resistentes, inclusive em relação às variações climáticas (como ventos fortes e chuva), o que é primordial para instalações fotovoltaicas.
Caso o cabo fotovoltaico não seja devidamente dimensionado, o desempenho de todo o sistema pode ser comprometido, impedindo o funcionamento correto das baterias e demais equipamentos.
Como a energia elétrica de um sistema solar tem sua origem em corrente contínua, deve-se utilizar cabos adequados para tal situação. Geralmente, a tensão de isolação dos cabos fotovoltaicos é com tensão contínua máxima de 1,8 kV CC, entre condutores e condutor/terra.
São, portanto, diversas especificidades a serem consideradas.
As instalações que fazem uso desse tipo específico de cabo devem atender à NBR 16612, aprovada em 2020 pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), em substituição à NBR 16612 de 2017.
A norma em vigência trata especificamente sobre cabos de potência para sistemas fotovoltaicos.
O material do cabo fotovoltaico deve ter algumas características específicas, como, por exemplo:
- Os fios de cobre devem ser esmaltados, pois a corrente contínua exige muito do cabo;
- Não ter em sua composição silicone e outras substâncias que possam causar danos ou emitir gases tóxicos se submetidas ao fogo;
- Ter resistência em relação aos efeitos da radiação solar e outras condições climáticas, já que ficam expostos ao tempo;
- Ter camada dupla polimérica, permitindo uma transição segura, principalmente em casos de interrupção brusca de isolamentos (o que poderia provocar danos às conexões).
Para facilitar o processo de escolha do cabo adequado na instalação de painéis solares, uma boa dica é considerar a amperagem máxima suportada pelo cabo. Quanto maior for a corrente (em amperes) gerada pelo sistema solar, maior deve ser a amperagem suportada pelo cabo fotovoltaico.
Um cabo com amperagem maior do que a que é produzida pelo sistema evitará quedas de tensão e superaquecimento do cabo, reduzindo os riscos de sobrecargas no sistema, e, consequentemente, de incêndios.
Outro detalhe importante em relação aos cabos que serão utilizados em projetos fotovoltaicos é que devem ser adequados para aplicações em corrente contínua, com tensão nominal de isolação igual ou superior à tensão máxima do arranjo fotovoltaico.
É altamente contraindicado utilizar condutores isolados nesses casos, já que a sua tensão de isolação é baixa.
Além disso, os cabos para sistemas fotovoltaicos necessitam de uma proteção mecânica, uma vez que podem ser instalados em ambientes expostos ao tempo.
Eles precisam ser resistentes à radiação ultravioleta, ficarem devidamente abrigados da radiação UV, ou, ainda, instalados em eletrodutos resistentes a esse tipo de radiação.
Alguns fabricantes de cabos de energia solar garantem uma vida útil de no mínimo 25 anos sob radiação solar direta, o que é muito importante para que sua durabilidade se equipare à vida útil dos painéis solares.
É preciso que os eletrodutos, braçadeiras e presilhas possuam uma vida útil equivalente ou superior. Caso isso não seja possível, é preciso fazer uma manutenção programada após alguns anos da instalação para realizar a substituição desses itens.
Os cabos solares possuem uma temperatura de trabalho de 90°C, e podem operar em 120°C por determinados períodos. Normalmente, a indicação que consta nos catálogos dos fabricantes em relação a esse período é de 20.000 h.
Durante a instalação dos condutores, é indicado observar alguns fatores específicos. Um deles refere-se ao uso de conector para o cabo da mesma marca e modelo dos demais já fornecidos pelos módulos fotovoltaicos, assim obtêm-se maior segurança para sua instalação.
Também é importante atentar para que os cabos sejam acomodados e fixados de modo que não sofram fadiga devido a esforços mecânicos.
Vale ter um cuidado extra em instalações com presença de estruturas metálicas, quando há bordas cortantes ou perfurantes que podem danificar a capa de proteção e comprometer a isolação do cabo.
Por fim, vale lembrar a importância de dimensionar o cabeamento de forma adequada, evitando riscos e danos à instalação.
Os cabos de energia solar possuem uma série de especificidades que ajudam a garantir maior segurança para a sua instalação, por isso é importante dar prioridade a eles na hora de realizar seu trabalho.
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