String Box: O Que É e Como Funciona?

String Box: O Que É e Como Funciona?

Se só agora você começou a usar energia solar, talvez ainda não saiba dos percalços que as estações de células fotovoltaicas passaram no início da utilização residencial. Primeiramente, havia muito desperdício da energia produzida por cada célula, além de alguns curtos-circuitos e surtos elétricos. Tudo começou a mudar no momento em que começou a utilização da String Box! 

Quer saber mais sobre esse equipamento? Então vamos lá!

Mas o que é exatamente a string Box?

A string box é um equipamento que faz a proteção da parte CC (corrente contínua) da usina e é conectada entre os módulos fotovoltaicos e o inversor. 

Esse equipamento isola o sistema de produção de energia fotovoltaica, com o propósito de impedir o risco de propagação de acidentes elétricos, como os curtos-circuitos e os surtos elétricos. 

Dessa forma, a String Box sacrifica seus componentes e abre o circuito elétrico em que ela está instalada. Analogamente, ela funciona como os disjuntores de energia dentro do seu quadro de distribuição de circuitos (QDC).

O que compõe uma string box?

Basicamente a string box é composta por três itens: invólucro, disjuntor CC ou chave seccionadora e o DPS CC.

  • Invólucro: componente que aloja os dispositivos de proteção e/ou de manobra.
  • Disjuntor CC: dispositivo de proteção que tem como função proteger os cabos contra sobrecargas e curto-circuitos, além de garantir a segurança da instalação e dos usuários.
  • Chave seccionadora: dispositivo de manobra que tem a função de permitir o seccionamento do circuito sob carga, interrompendo-o quando for necessário.
  • DPS CC: Dispositivo de Proteção contra Surto que tem como objetivo proteger a instalação contra surtos de tensão ou correntes causadas por descargas atmosféricas.

A imagem abaixo mostra uma string box montada para um cliente da SolarVolt:

Como funciona?

Como mencionado, a string box é posicionada entre os módulos fotovoltaicos e o inversor, e seu objetivo é fazer a proteção da parte CC da usina. Os dispositivos de proteção como o disjuntor CC e o DPS CC são conectados diretamente nos cabos solares que saem dos módulos fotovoltaicos.

O que diz a norma NBR 16690?

A norma NBR 16690 Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos – Requisitos de projeto, foi publicada em 2019 e orienta que “os meios de manobra em arranjos fotovoltaicos devem ser providos, de acordo com a tabela 6, para isolar o arranjo fotovoltaico da Unidade de Condicionamento de Potência [o inversor] e vice-versa e para permitir a realização segura de tarefas de manutenção e isolação”.

A- Conector e soquete isolados (toque seguro) e fusível ejetável são exemplos de dispositivos seccionadores adequados.
B- Quando um dispositivo interruptor/seccionador for utilizado, este também pode ter a função de seccionamento, ou seja, apenas um dispositivo é requerido. 
FONTE: ABNT

A norma ainda define os locais onde o seccionamento pode estar localizado, quando o dispositivo de seccionamento que está no inversor pode ser aceito ou se é necessário que haja um dispositivo externo, no item 6.3.7.3.

Para substituição de UCP completas, um dos seguintes meios de manobra deve ser utilizado:

  • um dispositivo interruptor-seccionador adjacente e fisicamente separado; ou
  • um dispositivo interruptor-seccionador que esteja ligado mecanicamente à UCP e que permita que a UCP seja removida sem riscos elétricos; ou
  • um dispositivo interruptor-seccionador localizado dentro da UCP, se a UCP incluir um meio de isolamento que opere apenas quando o dispositivo interruptor-seccionador estiver na posição aberta; ou seja, quando em manutenção, a UCP só pode ser aberta ou retirada se o dispositivo interruptor-seccionador estiver na posição aberta; ou
  • um dispositivo interruptor-seccionador localizado dentro da UCP, se a UCP incluir um meio de isolamento que só pode ser operado com uma ferramenta e estiver marcada com um sinal de alerta facilmente visível ou texto indicando “Não desligar sob carga”.

Se o inversor atende esses requisitos, não é necessário um outro dispositivo de seccionamento externo.

Na imagem da string box instalada para o cliente da SolarVolt, optamos por colocar o disjuntor CC ao invés de colocar a chave seccionadora. Seguindo a norma NBR 16690, disjuntores utilizados para proteção contra sobrecorrente também podem fornecer a função de interrupção.

Em relação ao DPS, no item 6.3.5 da NBR 16690, Dispositivo de proteção contra surtos (DPS), diz que “certas UCP [Unidade de Condicionamento de Potência – o inversor] possuem alguma forma de DPS embutido, porém devem ser instalados tão perto quanto possível do equipamento a ser protegido”. Tal norma ainda afirma que “para a proteção no lado de corrente contínua, os DPS devem estar em conformidade EN 50539-11 ou a IEC 61643-31 e ser explicitamente classificados para uso no lado em corrente contínua de um sistema fotovoltaico.”

No item 5.4.2 da NBR 16690, diz que “para proteger o sistema em corrente contínua como um todo, dispositivos de proteção contra surtos devem ser avaliado de acordo com a série ABNT NBR 5419 e medidas de proteção devem ser implementadas quando a necessidade for comprovada na análise de risco.”Em outras palavras, o uso do DPS CC é necessário e fundamental nos projetos fotovoltaicos, podendo ou não estar interno ao inversor. Na imagem da string box instalada para o cliente da SolarVolt, optamos por colocar o DPS CC externo ao inversor.

Por que ela é tão importante?

Conforme mencionado acima, a String Box é essencial para a proteção do sistema de geração de energia fotovoltaica, uma vez que realiza um seccionamento sob a carga elétrica, protegendo a instalação contra surtos de tensão ou correntes causadas por descargas atmosféricas. Os componentes que a acompanham podem ser internos ou externos ao inversor. A não proteção dos equipamentos pode ocasionar a queima do equipamento, parada de operação e incêndios.

A String Box consome energia?

Não. O sistema inteligente utilizado pela String Box é baseado nas leis físicas e nas propriedades químicas dos materiais, de tal forma que são aproveitadas para abrir o circuito em caso de alguma falha.

É seguro instalar a usina solar sem a String Box?

Não! Esse equipamento é primordial para garantir a segurança dos usuários, afinal, você tem uma geradora de energia dentro de sua residência. Em outras palavras: você não possui mais uma típica distribuição da energia de uma fonte distante. Você tem uma usina própria que requer este nível de cuidado.

A distância entre o gerador e a distribuição é pequena, portanto, é necessário tomar alguns cuidados. Você pode usar sem medo a energia solar em sua casa, desde que se certifique que o fabricante e o instalador estão utilizando as medidas de segurança ideais.

Tem dúvidas sobre esse equipamento? Tem alguma experiência para contar? Não deixe de compartilhar com a gente nos comentários!

SolarVolt Energia
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Empresa especializada em Energia Solar


23 Respostas a “String Box: O Que É e Como Funciona?”

  1. André Gustavo disse:

    Boa tarde. Sou técnico em eletricidade e Informática. Estou com dúvidas sobre redimensionamentos. Meu consumo mensal foi de 1.250Kw. Quantas placas preciso levando em conta que cada será de 330W? Qual inversor a ser instalado para esse consumo? Quantas baterias serão necessárias, e qual o regulador de tensão a ser instalado já que o sistema será off grid. Por favor cotar preços de cada peça+frete para o Cep:. Muito obrigado pela atenção. Atenciosamente: André Gustavo, Técnico em eletricidade e Informática.

    1. Márcia Lima disse:

      Bom dia André Gustavo, tudo bem?
      Para te darmos um retorno preciso e de acordo com a sua necessidade, peça um orçamento em nosso site: https://www.solarvoltenergia.com.br/peca-seu-orcamento/, nossos consultores irão analisar seu caso e em breve retornaremos seu contato. 🙂

  2. fernanda disse:

    Bom dia,

    Muito didático o artigo, tenho uma duvida referente ao modelo de inversor sungrow, em alguma potencias tipo 8,3 acima ele noa usa string box, quero saber o porque

    1. Olá Fernanda! Em alguns modelos as proteções do string box já estão internalizadas no inversor para a parte de corrente contínua, sendo desnecessário o string box. Caso tenha mais dúvidas, entre em contato com a gente!

  3. Claudio Reginaldo dos santos silva disse:

    bom dia
    preciso 24 pineis fotovoltaicos de 300w cada
    com saúde Vpp de 30 vcc. foi dimensionado um inversor gridtie 8kw 220v trifásico.
    pergunta: 1 inversor só é suficiente? já que o máximo da saída dele vcc e 600vcc e os painéis em série vão gerar mais de 720 vcc
    – ligo dois inversores em paralelo ou
    – ligo os 24 painéis em paralelo ou serie-paralelo?
    grato

    1. SolarVolt Energia disse:

      Ei Cláudio,
      Para maiores informações, por gentileza entre em contato com nossa equipe comercial. Será um prazer atendê-lo!

  4. alex Lima disse:

    Este quadro é sem dúvida fundamental para proteção do circuito DC

  5. Geraldo disse:

    De que é composto uma stringbox? Um mini disjuntor com amperagens específica para o inversor?

    1. Neto Rodrigues disse:

      Olá, Geraldo. Trabalho com a SolarVolt e agradecemos o comentário!

      O String box é composto de fusível e disjuntor para cada inversor.

      Um abraço!

  6. raimundo araujo dos santos disse:

    bom dia posso ou nao usar um string box pra um inversor grid tie, com potencia de 1000 watts com 3 paineis de 265 watts canadian.

    1. Neto Rodrigues disse:

      Olá, Raimundo. Trabalho com a SolarVolt e agradecemos seu comentário!

      Sugerimos que você leia as especificações técnicas para determinar o modelo do string box e número de módulos mínimo para funcionamento do inversor.

      Um abraço.

  7. Paulo Fernando disse:

    Como sei quantas string box necessito? Acabei de fazer um curso de dimensionamento e estou com dificuldade nesta questao

    1. Neto Rodrigues disse:

      Olá, Paulo. Trabalho com a SolarVolt e agradecemos seu comentário!

      As strings depende da faixa de operação do inversor. Você precisa verificar no datasheet do equipamento.

      Um abraço!

  8. Gustavo disse:

    A String Box é dispensável nos modelos da ABB que já possuem proteções internas? E se estiver a mais de 10 metros do painel? Grato!

    1. Neto Rodrigues disse:

      Olá, Gustavo. Trabalho com a SolarVolt e agradecemos seu comentário!

      Para dúvidas de projeto é necessário avaliar com mais cautela. Se quiser falar com a gente de forma mais técnica e específica, mande email para contato@solarvoltenergia.com.br.

      Referente à string box, sim, é dispensável.

      Abraços!

  9. ARY FILLER disse:

    E QUAL É O CUSTO MÉDIO DE CADA UNIDADE DE STRING BOX ??

    1. Neto Rodrigues disse:

      Olá, Ary. Trabalho com a SolarVolt e agradecemos seu comentário!

      O custo é variado depende do modelo, da quantidade de strings e da tensão de saída. A média de custo é R$2.150,00.

      Obrigado. Um abraço.

  10. Tuffyc Month disse:

    Como é feito o aterramento das placas se a string box não tem saida para o cabo e hastes que serão enterradas no chão? O cabo de aterramento vindo das placas entra na string box, segue pro inversor e pro quadro de distribuição da residência e não vejo como fazer a ligação entre a string box e a terra. Não estou entendendo se o aterramento da CEMIG já existente nas residencias é suficientemente adequado.
    Obrigado

    1. Neto Rodrigues disse:

      Olá, Tuffyc. Trabalho com a SolarVolt e agradecemos seu comentário!

      O aterramento da carcaça dos módulos e do inversor deve ser interligado com o aterramento da residência seguindo o conceito de equipotencialização do aterramento presente na norma NBR 5410, que trata de instalações elétricas de baixa tensão.

      Um abraço.

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