Com mais de 3 milhões de instalações fotovoltaicas na França e uma meta de 100 GW até 2050, o mercado de energia solar está experimentando um crescimento sem precedentes. No entanto, a proteção contra raios para instalações fotovoltaicas continua sendo uma questão frequentemente negligenciada — até que o primeiro incidente ocorra. Para-raios, descarregador sobretensões , ligação à terra : este guia completo explica o que as normas exigem, como dimensionar seu sistema de proteção e por que essa etapa é essencial para seus painéis solares.
Por que as instalações fotovoltaicas são particularmente expostas a raios?
As centrais fotovoltaicas estão sujeitas a múltiplos fatores de exposição:
- Posições elevadas : telhados de edifícios, pérgolas, sistemas de rastreamento no solo — os painéis costumam ser os pontos mais altos de um local.
- Grandes superfícies condutoras : os conjuntos de painéis formam extensas antenas metálicas, capturando e propagando as sobretensões induzidas por raios.
- Cabos de corrente contínua de alta tensão : As instalações fotovoltaicas geram tensões de corrente contínua que podem exceder 1000 V, sendo particularmente sensíveis a sobretensões transitórias.
- Equipamentos eletrônicos caros : inversores, microinversores e otimizadores de potência são componentes dispendiosos e sensíveis a descargas atmosféricas indiretas.
Uma única descarga atmosférica próxima pode gerar picos de tensão de vários milhares de volts que se propagam pela instalação através de cabos CC, CA e de comunicação, danificando ou destruindo inversores e módulos.
O quadro regulamentar aplicável às instalações fotovoltaicas
A proteção de instalações fotovoltaicas contra descargas atmosféricas é regida por diversos textos:
IEC 62305 / NF EN 62305: a norma de referência
série de normas IEC 62305 (transposta para a legislação francesa sob a referência NF EN 62305) constitui o principal quadro regulamentar para a proteção de estruturas contra descargas atmosféricas. Ela está dividida em 4 partes:
- IEC 62305-1 : Princípios Gerais
- IEC 62305-2 : Gestão de riscos (análise de riscos e determinação do nível de proteção necessário)
- IEC 62305-3 : Proteção física de estruturas e pessoas (sistemas de proteção externa: para-raios, condutores, pontos de aterramento)
- IEC 62305-4 : Redes de energia e comunicação em estruturas (proteção interna: descarregador sobretensões s)
IEC 62305-3 Anexo D: Especificações fotovoltaicas
O Anexo D da norma IEC 62305-3 trata especificamente da proteção de instalações fotovoltaicas . Abrange, em particular, o posicionamento dos painéis fotovoltaicos em zonas de proteção, as distâncias de separação a serem observadas entre os condutores de descida e os cabos CC, e as regras para ligação à terra do chassi.
Ordem de 26 de maio de 2014 (Instalações ICPE)
Para centrais fotovoltaicas com potência superior a 250 kW classificadas como ICPE, o decreto de 26 de maio de 2014 exige uma análise de risco de raios (ARF) e a implementação das proteções prescritas pelo estudo.
Proteção externa: o para-raios para instalações fotovoltaicas
O objetivo da proteção externa é interceptar o arco elétrico do raio antes que ele atinja os painéis ou equipamentos e direcionar a corrente do raio para o solo sem causar danos.
Análise preliminar de risco obrigatória
Antes de qualquer decisão sobre a instalação de um para-raios, deve ser realizada norma IEC 62305-2
- Densidade de descargas atmosféricas Nsg no local
- As dimensões da estrutura e dos painéis
- A natureza do equipamento e seu valor de reposição
- As consequências de um desastre (interrupção de negócios, riscos para as pessoas)
Caso o risco calculado exceda o limite de tolerância estabelecido pela norma, a implementação de um sistema de proteção externo é obrigatória.
Para-raios de emissão antecipada de streamers ( PDI ): a solução ideal para telhados fotovoltaicos
Para telhados equipados com painéis fotovoltaicos, o PDI ( ESE) costuma ser a solução preferida por oferecer:
- Um amplo raio de proteção permite a cobertura de grandes áreas com um único ponto de coleta.
- Uma instalação posicionada fora da estrutura (mastro elevado) para preservar o acesso e o apelo estético dos painéis.
- A possibilidade de integrar um contador de raios ( Contact@ir ) para verificação regulatória.
O dimensionamento do PDI (seleção do modelo, altura do mastro, posicionamento) deve ser realizado por uma empresa de engenharia especializada. LPS France linha Paraton@ir — PDI conectados Contact@ir para monitoramento inteligente da sua proteção contra incêndio.
Distâncias de separação entre condutores de descida e cabos fotovoltaicos
Um aspecto crítico da instalação: os condutores de descida do para-raios não devem ser instalados paralelamente aos cabos CC dos painéis. A norma IEC 62305-3 especifica as distâncias de separação calculadas com base no nível de proteção (FNP I a IV) e na resistividade do solo. Na prática, muitas vezes é necessário isolamento ou roteamento separado.
Proteção interna: os descarregador sobretensões essenciais
Mesmo que seu local esteja protegido por um para-raios, a proteção interna com dispositivos de proteção descarregador sobretensões continua sendo obrigatória. Descargas atmosféricas indiretas (descargas remotas) geram sobretensões transitórias que se propagam pelas redes elétricas e de comunicação.
Pontos de proteção a serem instalados em uma instalação fotovoltaica
- Lado CC : descarregador sobretensões na caixa de junção e nas entradas do inversor (Tipo 2 mínimo, Tipo 1+2 se houver para-raios).
- Lado CA : descarregador sobretensões na saída do inversor e no painel geral de baixa tensão (TGBT)
- Redes de comunicação : descarregador sobretensões em links de monitoramento (RS485, Ethernet, baixa corrente)
Coordenação de descarregador sobretensões
A norma IEC 62305-4 exige a coordenação entre os diferentes níveis de proteção (Tipo 1, Tipo 2, Tipo 3) para garantir a eficácia da proteção interna. Uma instalação de descarregador sobretensões não coordenados pode ser tão ineficaz quanto a ausência total de proteção.
Ligação à terra : a base de toda proteção fotovoltaica contra raios
A qualidade do sistema de aterramento determina a eficácia de todo o sistema de proteção. Para uma instalação fotovoltaica:
- uma resistência de aterramento inferior a 10 Ω (inferior a 1 Ω para locais ICPE).
- O chassi do módulo, as estruturas de montagem e as massas metálicas devem estar conectados equipotencialmente.
- As ligações de aterramento do para-raios e da instalação elétrica devem ser interligadas (ligação equipotencial de baixa frequência).
Detecção de raios: o primeiro passo antes de qualquer investimento
Antes de implementar um sistema de proteção, uma avaliação de risco de raios realizada por uma organização qualificada é essencial. Ela permite:
- Avalie objetivamente o nível de exposição do seu site
- Determine o nível de proteção contra raios (NPF) necessário de acordo com a norma IEC 62305-2
- Prescrever medidas de proteção adequadas (natureza, localização, desempenho exigido)
- Justificar as escolhas técnicas às seguradoras e aos órgãos reguladores
Conclusão: Proteja seu investimento em energia solar com uma abordagem integrada
Uma instalação fotovoltaica representa um investimento de dezenas de milhares de euros para um indivíduo e de vários milhões para uma central elétrica em solo. A proteção contra descargas atmosféricas — para-raios externos e descarregador sobretensões — é o seu seguro técnico de vida, a um custo marginal comparado ao valor protegido.
A abordagem recomendada combina:
- Uma análise de risco de acordo com a norma IEC 62305-2
- Proteção externa projetada por uma empresa de engenharia especializada
- Proteção interna coordenada ( descarregador sobretensões CC e CA)
- Verificação regulamentar anual do sistema de proteção
LPS France oferece suporte em todas as etapas : desde a análise de riscos e dimensionamento do sistema até o fornecimento de equipamentos e o monitoramento da conformidade. Entre em contato com nossa equipe para uma avaliação personalizada da sua instalação fotovoltaica.
