Você precisa de um protetor de tensão para um inversor? Um guia prático do comprador

Precisamos de um protetor de tensão para um inversor?

A resposta curta: proteja a carga, não o inversor

Se o seu inversor for uma unidade moderna ligada à rede, híbrida ou fora da rede com uma janela de tensão CA configurável e um atraso de reinicialização, um protetor separado a montante dele muda muito pouco. O inversor já faz a amostragem da tensão da rede, desconecta quando a alimentação sai da janela e aguarda antes de reconectar. Um segundo dispositivo em série adiciona um segundo ponto de disparo, não uma segunda camada de inteligência.

A necessidade de um protetor surge quando o bem que você tem medo de perder não é o inversor. Os aparelhos de ar condicionado, congeladores e bombas de furo perdem o binário com o quadrado da tensão aplicada: a 190 V num motor de 230 V, o binário de arranque cai para cerca de 68% do nominal enquanto a corrente de funcionamento aumenta. O compressor arranca com mais força, aquece mais e eventualmente falha.

A questão útil, então, não é se um inversor precisa de proteção, mas contra qual dos dois eventos muito diferentes você está se protegendo.

Leia a tabela como uma divisão de trabalho: o inversor lida com frequência, limites CC e seu próprio hardware, enquanto o protetor lida com desvios lentos de tensão no lado da carga.

O que o seu inversor já faz sozinho

Um inversor moderno é um monitor de tensão com um estágio de potência conectado. Em sistemas nominais de 230 V, as janelas CA comuns ficam em torno de 184 V a 253 V; em unidades nominais de 120 V usando códigos de rede norte-americanos, mais próximos de 88 V a 132 V, com limites de frequência próximos de 47-52 Hz e 59,3-60,5 Hz. As unidades híbridas adicionam uma faixa MPPT e uma desconexão de baixa tensão CC.

O limite que vale a pena entender é que o inversor mede em seus próprios terminais, não no aparelho. Um alimentador longo e subdimensionado pode cair vinte volts entre o inversor e um compressor enquanto o inversor ainda lê um valor totalmente aceitável.

Também ajuda a separar dois empregos. Eventos rápidos e de alta energia pertencem a um dispositivo de proteção contra surtos; desvios lentos pertencem a um dispositivo de proteção de tensão, cujo comportamento de medição e comutação é explicado nesta nota em o que um protetor de tensão realmente faz . Esperar que um protetor plug-in absorva a queda de um raio é um dos mal-entendidos mais caros nesta categoria.

Cinco situações em que o dispositivo extra ganha o seu lugar

Um protetor de tensão é uma adição sensata nessas condições e raramente em qualquer outro lugar.

• Alimentadores rurais fracos, onde o fornecimento cai abaixo de 200 V sob carga e sobe acima de 250 V durante a noite.
• Áreas solares densas nos telhados, onde a exportação agregada empurra a tensão local para o limite superior de viagem ao meio-dia.
• Cargas de motores, como condicionadores de ar, resfriadores, freezers e bombas, onde a subtensão se converte diretamente em calor.
• Gerador ou fornecimento de pequena hidrelétrica, onde a tensão se recupera lentamente após uma etapa de carga.
• Um único ponto de distribuição que alimenta vários equipamentos, onde um único equipamento pode cuidar de uma filial inteira.

Em cada caso, o valor vem de limites ajustáveis ​​e de um atraso de reconexão correspondente, e não da palavra “proteção” impressa na caixa. Um dispositivo de janela fixa desliga em suprimentos que um dispositivo devidamente ajustado passaria.

A proteção de tensão raramente diz respeito ao inversor. É sobre o compressor que não pode dar partida em 180 volts e a placa de controle que não tolera 260.

Considere um ponto de alimentação compartilhado de 120 V alimentando um ar condicionado, uma geladeira e um roteador a partir de uma tomada. Uma unidade de tomadas múltiplas de 15 A com limite inferior ajustável mantém o ramal off-line durante uma queda de energia e o restaura apenas quando a tensão estiver genuinamente estável, em vez de permitir que o compressor tente uma partida em 95 V.

Quando um protetor é desnecessário ou ativamente inútil

Vale a pena reconhecer quatro situações antes de adicionar um dispositivo.

• O inversor é o único ativo em risco e já possui janela de rede ajustável com atraso de reinicialização.
• Dois dispositivos discordam: temporizadores de contagem regressiva com configurações diferentes produzem ciclos de conexão-desconexão que sobrecarregam os contatores e compressores mais do que a falha original causaria.
• O fornecimento cai vinte vezes por dia e um protetor corta a energia a cada queda.
• O protetor está cobrindo uma falha na fiação, como um alimentador subdimensionado, um neutro solto ou um gerador mal dimensionado.

Dimensionamento: oito verificações antes de fazer um pedido

1. Tensão nominal e padrão de tomada, 230 V para UE e Reino Unido ou 120 V para EUA, verificados no site e não no catálogo.
2. A classificação atual corresponde ao disjuntor a montante e não à etiqueta do aparelho; um dispositivo de 15 A em um circuito de 30 A não protege nada.
3. Capacidade de energia na sua tensão real, já que 3300 W a 230 V equivale a cerca de 14,3 A.
4. Limites superiores e inferiores ajustáveis, para que uma alimentação marginal possa ser ajustada em vez de ser acionada o dia todo.
5. Atraso na reconexão de um a cinco minutos; três minutos permitem que um compressor equalize a pressão antes de reiniciar.
6. Contagem de caixas e tomadas, tomadas simples ou múltiplas, plug-in ou montadas na parede, combinadas com a fiação.
7. Documentação de importação: marcação CE, registros de qualidade ISO 9001 e evidências de teste que um revisor aceitará.
8. Comportamento térmico, porque os contatos classificados para 16 A em uma bancada não são contatos classificados para 16 A em um gabinete a 45 °C.

Os compradores que precisam de ambos os padrões geralmente consolidam com um fabricante de dispositivos de proteção contra sobre e subtensão em vez de qualificar duas cadeias de fornecimento, uma vez que a lógica de limite ajustável e grande parte das ferramentas de alojamento são válidas em ambas as faixas.

Onde o protetor vai no circuito

Trabalhando fora da conexão da rede elétrica, uma ordem racional é executada: disjuntor principal, um dispositivo de proteção contra surtos Tipo 2 no painel, qualquer proteção de tensão que seu código local exija, a entrada CA do inversor ou porta de backup e, finalmente, o ramal protegido.

• Na saída do inversor, entre a alimentação de backup e as cargas você não pode perder. É aqui que vivem os motores e é a localização que compensa o seu custo.
• Na alimentação de entrada, onde as regras de fiação locais exigem um dispositivo de proteção de tensão, independentemente do inversor. Ele protege o inversor como efeito colateral, mas não substitui nada posterior.

Proteger a entrada CA do próprio inversor tem o menor retorno, porque em um sistema conectado à rede duplica o trabalho que o inversor já realiza. Para um circuito dedicado, combine o dispositivo com o ramal: uma unidade de 120 V 30 A é adequada para um único ar condicionado grande em seu próprio disjuntor, enquanto um modelo de 15 A ficaria permanentemente no seu limite.

O resultado final

A maioria dos inversores não necessita de protetor de tensão externo, pois já medem a rede e se desconectam dela. Muitas vezes, as cargas o fazem, especialmente motores em redes fracas ou em alimentadores que transportam muita energia solar no telhado.

Se o risco que o preocupa é a queda de um raio, compre um dispositivo de proteção contra surtos. Se for um compressor com alimentação que oscila entre 180 V e 260 V, compre um protetor ajustável com retardo, dimensione-o para o disjuntor e instale-o na frente do motor. Se for o próprio inversor em uma rede razoavelmente estável, gaste o dinheiro no dimensionamento correto do cabo e em um dispositivo de sobretensão montado no painel.

Um último ponto prático: a proteção que você não consegue ajustar é a proteção que você acabará desconectando. A capacidade de ajuste e um atraso de reconexão correspondente são mais importantes do que um amplificador extra de classificação de título.