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Informação profissional do setor das instalações em Portugal

Não subestimar o risco do perigo oculto [15] Solar Renovável - Parques Fotovoltaicos

Manuel Martinho | Engenheiro de Segurança no Trabalho07/03/2024
…Continuação do número anterior
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V. Ligação à terra (Continuação)

O sistema de proteção deverá ser construído de baixo para cima, sendo a rede de terras imperativamente o primeiro elemento a ser posto em funcionamento.

Como já referido, as partes metálicas da estrutura serão ligadas entre si por meio de ligações com cabo de cobre isolado, formando uma massa única, que por sua vez liga a malha de terra enterrada.

O projeto deve especificar por cálculo a resistência de terra de cada elétrodo ou em associação dos elétrodos de cada “string”.

De um modo geral o projeto da instalação e edificações que a integram, deve dimensionar e prever medidas de proteção contra o contacto direto e indireto de acordo com o RTIEBT, por exemplo:

- Ligação a terra das massas metálicas.

- Isolamento dos módulos, cablagem e caixas de ligação.

- Monitorização de isolamento a terra pelo inversor, desligando-se e acionando o sinal de alarme quando a resistência de isolamento à terra seja inferior ao limiar previsto.

- Não injeção de corrente de descarga para a terra no lado DC por conceção do inversor.

- Na rede de corrente alternada em baixa tensão, deve instalar-se um interruptor diferencial regulável na saída do Inversor.

- A rede dos serviços auxiliares de baixa tensão deve ser protegida no quadro geral por um interruptor diferencial geral e por interruptores diferenciais em cada uma das derivações individuais ou tomadas de serviço para os quadros auxiliares.

- Para segurança das pessoas, a tensão de contacto em qualquer ponto da instalação deve ser sempre muito inferior a que o corpo pode suportar.

- Dotar os edifícios de malhas de terra equipotenciais. que limitem as tensões de passo e contacto no exterior e interior dos mesmos.

As proteções a descargas atmosféricas (raios atmosféricos) são igualmente importantes, porque as centrais fotovoltaicas estão expostas às sobretensões delas resultantes, diretamente nas instalações e nas imediações das mesmas (indução eletromagnética).

Um para-raios com dispositivo de ionização não radioativo montado no edifício de comando pode ser dimensionado para proteger a área exterior, o que consubstancia um elemento captor (PDI), mastro de fixação, descida em varão de cobre nu, contador de descargas, ligador amovível, calha de proteção e ligação a rede de terras da subestação.

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VI. Montagem da estrutura de suporte e módulos fotovoltaicos

Em função das definições de projeto, na escolha da estrutura de suporte dos módulos fotovoltaicos são fator primordial os aspetos técnicos com ele relacionados, a exposição solar, a fauna, a flora e outros impactos ambientais e climáticos, assim como a adaptabilidade à topografia, acessibilidades e propriedades do solo.
São variadas as soluções que podem ser adotadas para estrutura de suporte dos módulos, por exemplo se se trata de estruturas fixas ou móveis.
Os projetistas e fabricantes possuem o conhecimento e as ferramentas necessárias para dimensionar corretamente as estruturas, passando pela geometria, resistência dos materiais, capacidade de suporte de peso próprio, dos painéis, eventuais sobrecargas, a ação dos ventos a que estão sujeitos, e desta forma conferir-lhes a estabilidade para assegurar a correta aplicação das suas soluções.

Na fundação, ou seja, na inserção térrea, já abordada em artigos anteriores, define-se os termos de perfuração do solo ou escavação, profundidade e resistência necessária para alcançar estabilidade adequada. As mais correntes são as de betão armado “in sítu” ou pré-fabricadas, como lajes de ensoleiramento, vigas ou outras, como estacas isoladas da qual emanam um pilar com rótula e um capitel que suporta e orienta o painel no seu movimento.

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A montagem de estruturas metálicas (aço), montadas “in sitú”, consiste em configurar as várias peças que, no seu conjunto, dão origem à estrutura como peça única. Tem por base um plano de assemblagem (desenho de sequência de montagem) da estrutura, fornecido pelo fabricante.

Como riscos associados a este tipo de trabalhos teremos, sem prejuízo de outros a identificar na avaliação de riscos:

i. As quedas em altura (de trabalhadores e de terceiros), às quais pode acrescer soterramento por aluimento ou desmoronamento do coroamento e/ou das paredes da escavação, sendo que a queda de terras acontece normalmente devido à fraca coesão do terreno, sobre esforços no coroamento, vibrações próximas (resultantes de máquinas, utilização de explosivos, etc.) e intempéries.

ii. Entaladelas entre elementos, e esmagamento seja por queda de materiais, movimentação de cargas ou tombo de máquinas.

iii. Eletrocussão, intoxicação ou afogamento (resultante da interferência com redes técnicas de eletricidade, gás ou água).

iv. Queda e projeção de materiais;

v. Pancadas/Cortes;

vi. Atropelamento.

Os riscos nessas atividades previnem-se em primeiro lugar recorrendo a profissionais competentes, com experiência para as funções que forem desempenhar. mesmo os que estejam relacionados com as técnicas mais simples.

Avaliar e adotar medidas em função de constrangimentos das condições do local e metodologias de execução, respeitando as distâncias de segurança a eventuais fontes de risco (redes técnicas, condições atmosféricas, máquinas, cargas em movimento ou outros trabalhos coativos no mesmo local, são fatores de risco a considerar).

A planificação das atividades privilegiando o trabalho “no solo”, preparando montagens segundo as instruções recebidas, a classificação dos materiais ou componentes, acessórios e outros recursos como os equipamentos de trabalho e ferramentas e uma medida mitigadora dos riscos, de acordo com os princípios gerais da prevenção.

Do mesmo modo se deve atuar na escolha dos equipamentos a serem utilizados, antes da escolha do modelo ideal, devem ser observados fatores como a altura de trabalhos, o peso e quantidade dos materiais, o raio de operação, os meios de elevação e movimento, bem como o seu armazenamento.

Havendo ligações soldadas, assim como outros processos relacionados à montagem de estruturas metálicas, devem seguir um conjunto de normas vigentes para soldaduras. Já a utilização de parafusos, diversificados na em diversos tipos, modelos e perfis, também requer atenção.
As quedas ao mesmo nível, de uma forma geral, são evitadas caminhando-se com precaução entre os obstáculos.

Havendo operações que não estejam ao nível do solo, e havendo necessidade de as executar em níveis superiores, será de prever o recurso à montagem de andaimes, uso de plataformas elevatórias ou outra solução, sem esquecer que a dupla segurança requer uso de equipamento individual para proteção contra quedas de altura ancorado a pontos estáveis.

Nota: Antes de se posicionar em altura cada elemento deve assegurar-se que o seu equipamento de proteção individual está corretamente colocado e devidamente fechado com o mosquetão de dupla segurança.

Quando em altura devem as ferramentas e os materiais de pequena dimensão, parafusos, porcas e outros componentes estar acondicionados e transportados em cestos para evitar a sua queda ocasional no solo.

VII. A Fixação de Painéis à estrutura de suporte

O requisito prévio e mandatório será que a instalação de painéis fotovoltaicos só deve ser realizada por instaladores certificados.

Porque um parque fotovoltaico se situa muitas vezes em local distante, ou de difícil acesso, com um elevado número de painéis e componentes, será necessária uma operação logística que deve ser objeto de planificação e, organização, de forma a reduzir operações desnecessárias, sem prejuízo de privilegiar a pré-montagem ou montagem dos componentes em oficina, transportando-os já preparados.
Para otimização deste processo pode ser interessante para a atividade configurar um “layout” dividido em fases como pré-instalação, mais virada para as tarefas de preparação de acessórios (suportes, cablagens, terminais etc.), e a montagem no local, revisão e comissionamento e testes.
Para a operação de instalação de sistemas solares fotovoltaicos, a executar por equipas de dois trabalhadores ou mais, requer-se a distribuição prévia dos módulos pelos locais, no topo e meio das mesas, recorrendo a meios mecânicos (equipamentos específicos), como por exemplo a empilhadores multifunções telescópico, com o pré aperto dos suportes.

Após desembalagem de cada painel, colocam-se os clips, posiciona-se na linha inferior das mesas e parte inferior do painel, e só depois na superior, de modo a garantir um alinhamento correto.

Para a montagem propriamente dita, colocam-se os clips de fixação dos módulos fotovoltaicos nas longarinas e distribuem-se pelas mesas. Os módulos devem ficar bem apertados à estrutura de acolhimento.

Caso a altura das mesas exija a utilização de plataformas de trabalho, deverá ser considerada a compatibilidade com o modo de desembalagem e de colocação na mesa, em função da(s) altura(s) consideradas.

A zona de trabalhos deve ser restrita apenas às pessoas envolvidas na execução da atividade, assim como devem ser cumpridos todos os requisitos gerais de segurança definidos no Plano de Segurança (avaliação de riscos e medidas preventivas) aplicável (habilitações, procedimentos para trabalhos em altura, proteção individual e coletiva, posturas de trabalho, limpeza do local, iluminação, plano de emergência, regras de circulação, etc.).

Não se deve trabalhar em condições meteorológicas adversas, como chuva, neve ou em condições de vento.

A instalação do sistema requer o cumprimento dos regulamentos legais, como os regulamentos de segurança (por exemplo, regras de segurança para trabalhar em instalações de energia elétrica) para todos os outros componentes do sistema, incluindo fios e cabos, conectores, reguladores de carga, inversores, acumuladores, baterias recarregáveis, etc.

Um único módulo pode gerar mais de 30 Vcc quando exposto à luz solar direta, sendo aconselhável cobrir completamente o módulo com um material opaco durante a instalação para evitar a geração de eletricidade.

O contacto com a CC é potencialmente perigosa e deve ser sempre evitado, pelo que não se deve desligar os módulos ou qualquer parte elétrica sob carga.

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Não se deve tocar no módulo fotovoltaico desnecessariamente durante a instalação, pois a superfície do vidro e a moldura podem estar quentes, existindo o risco de queimaduras ou/e choque elétrico. Do número de módulos ligados depende o risco e a severidade de queimadura e eletrocussão.

Usar luz solar concentrada artificialmente nos módulos é potencialmente perigoso e não permitido.

Devem ser utilizados apenas equipamentos, ligadores, cabos e estruturas de suporte adequados para sistemas elétricos solares, conforme os requisitos de projeto e fabricantes dos componentes.

Não se deve subestimar que o contato com partes eletricamente ativas dos módulos, como terminais, pode resultar em queimaduras, faíscas e eletrocussão, estando ou não o módulo conectado.

Evite expor cabos e conectores à luz direta do sol e arranhões ou cortes para evitar a degradação do isolamento, bem como não se deve permitir a permanência sobre um módulo e/ou estruturas. seja sentado, em pé, pisando ou caminhando.

Nunca se devem remover as conexões elétricas ou desligar os conectores enquanto o circuito estiver sob carga.
Apenas ferramentas isoladas aprovadas para trabalhar em instalações elétricas devem ser usadas nos trabalhos.

Não se deve permitir que qualquer parte do(s) módulo(s) seja submersa ou sujeita a água constante que neles permaneça depositada, excetuando-se a chuva natural ou limpeza periódica com água corrente. Também o orvalho constante em qualquer parte da folha traseira do módulo deve ser evitado.

Devem ser usados apenas ligadores compatíveis para conetar módulos para formar uma “string” ou conetar a outro dispositivo.

VIII. Inversores

Nos sistemas fotovoltaicos, o inversor tem como função converter a energia elétrica em corrente continua que provém do gerador fotovoltaico, para energia elétrica em corrente alternada, ajustando a injeção de eletricidade à frequência da rede.

Serão capazes de extrair a qualquer momento a potência máxima que o gerador pode proporcionar ao longo do dia, através do dispositivo MPPT (Maximum Power Point Tracking) regular da operação constante dos módulos no ponto de máxima potência.
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Os inversores devem ser instalados em edificações, por exemplo pré-fabricados em betão, que são ideais para instalações exteriores e cujas dimensões e localização o projeto definirá.

Estando a conceção destes realizada no âmbito da segurança e fiabilidade do sistema, será o fabricante a garantir o seu fabrico de acordo com todas as normas de segurança aplicáveis.

Em termos gerais poderemos referir que deverão desligar-se caso ocorra:

- Falha da corrente elétrica para não ficar em curto-circuito, não funcionando em nenhum caso em modo fechado (ilha), voltando a ligar-se com o restabelecimento da tensão na rede.

- Tensão fora do limite, isto é, se esta se situar acima ou abaixo da tensão de funcionamento do inversor, desligar-se-á automaticamente, esperando por condições de tensão mais favoráveis.

- Frequência fora do limite, ou seja, se a frequência da rede não permanecer em padrão aceitável, significa que a rede pode estar a funcionar em modo “ilha”, o que é instável.

- Temperatura elevada, embora o inversor deva dispor de um sistema de refrigeração por convecção e ventilação forçada, se a temperatura interior do equipamento aumentar, este deve ser concebido para entregar menos potência por forma a não exceder o limite de temperatura e se necessário, desligar-se-á automaticamente.

O Power Plant Controller é um dispositivo que assegura o cumprimento dos parâmetros definidos pelo operador da rede e permite a comunicação bidirecional entre o ponto de entrega (neste caso subestação) e os inversores da instalação fotovoltaica. Através deste dispositivo os inversores têm a capacidade de reagir e ajustar de modo dinâmico os seus parâmetros de acordo com os requisitos da rede.

IX. Subestação, transformadores, linha para ligação à rede publica e outras instalações auxiliares.

Dependendo do tipo de projeto, estes aspetos serão mais ou menos condicionantes na forma de construção e interação com o parque fotovoltaico, porém muitas vezes são tratados de forma autónoma, envolvendo diversos atores. E daí poderem gerar-se várias coatividades, situação já abordada em pontos anteriores de “Não subestimar o risco do perigo oculto – 1 a 14”.

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