O aparelho de localização de erros de ligação à terra em sistemas fotovoltaicos Fluke GFL-1500 – Um caminho para o futuro

Por Will White, especialista sénior em aplicações da Fluke, DER

Se perdeu tempo a resolver problemas de conjuntos fotovoltaicos (especialmente em sistemas maiores e mais complexos), sabe quão frustrante e demorado pode ser detetar uma falha de ligação à terra. O aparelho de localização de erros de ligação à terra em sistemas solares Fluke GFL-1500 é uma ferramenta concebida especificamente para reduzir essa frustração. Não é um medidor multiusos com uma nova funcionalidade integrada; é um sistema específico para uma tarefa: localizar e identificar falhas de ligação à terra em sistemas solares de forma rápida, segura e precisa.

Uma vez que trabalhei com técnicos de campo durante anos e ajudei a desenvolver ferramentas adaptadas aos desafios reais dos mesmos, posso afirmar, com confiança, que o GFL-1500 apresenta algo especial. Não se trata de substituir os métodos de teste existentes. Trata-se de acelerar o que demora demasiado tempo e melhorar a precisão onde normalmente há demasiada incerteza.

O que é o Fluke GFL-1500?

Basicamente, o GFL-1500 é um aparelho de localização de erros de ligação à terra para sistemas fotovoltaicos com uma classificação de até 1500 V CC. Foi concebido para identificar o caminho real da falha, utilizando um método de injeção de sinal. Assim que o sinal estiver no circuito, o técnico utiliza uma pinça de localização de sinais ou um recetor para seguir o caminho até ao ponto da falha.

O sistema foi construído em torno de três componentes:

• Transmissor do GFL-1500 – Injeta o sinal detetável no circuito fotovoltaico
• Recetor do GFL-1500 – Um dispositivo portátil que deteta o sinal, com feedback áudio e visual para orientar o utilizador
• Pinça de localização de sinais do GFL-1500 – Ajuda a isolar o ramal com falha sem desconexões. Oferece uma melhor deteção de sinal em ambientes ruidosos ou de elevada interferência.

O transmissor e o recetor têm a classificação CAT III 1500 V e CAT IV 600 V e foram construídos de acordo com as normas IEC 61010, essenciais para trabalhar em segurança nos sistemas atuais à escala de serviços públicos. A pinça de localização de sinais está classificada para utilização em condutores isolados até 1500 V.

O que faz realmente?

O GFL-1500 oferece várias funções de diagnóstico, cada uma delas concebida para suportar diferentes fases da resolução de problemas. Segue-se uma breve descrição:

• Função de análise: este é o seu ponto de partida. Mede a tensão de circuito aberto entre os terminais positivo e negativo e, em seguida, de cada terminal para a massa. Se existir uma avaria, estima a resistência da avaria. Também pode fornecer a localização aproximada da avaria, se introduzir o número de módulos por cadeia.
• Função de avaria: depois de identificar a existência de uma avaria, a função de avaria injeta um sinal detetável que pode ser seguido até à localização exata da avaria, utilizando a pinça ou o recetor. Isto permite que os técnicos sigam o sinal até à localização física do erro. Não é necessário isolar cadeias ou puxar condutores de uma barra de bus, exceto se necessário.
• Função de circuito aberto: se o problema for um condutor aberto (em vez de uma falha de ligação à terra), esta função permite-lhe localizar onde ocorre a interrupção, particularmente útil em cadeias que não estão a produzir corrente e não estão a disparar o GFDI.
• Função de mapeamento: ideal para sistemas com documentação deficiente ou desatualizada. Esta função ajuda a localizar cadeias em bom estado, confirmar configurações e identificar onde os componentes se ligam, sem depender de mapas do local que podem ou não corresponder à realidade.

Onde e quando o utilizaria?

O GFL-1500 foi concebido para a resolução de problemas de elevada eficiência em todos os tipos de sistemas fotovoltaicos: telhado residencial, comercial ou industrial e instalação no solo à escala de serviços públicos. É especialmente importante em locais grandes onde podem ocorrer avarias em qualquer lugar, desde a cablagem ao nível do módulo até aos condutores principais através de quadros "combiner box", e onde o tempo gasto a procurar é dinheiro perdido.

Algumas aplicações específicas:

• Quando uma avaria não dispara a proteção GFDI, mas continua a reduzir a produção: o GFL-1500 pode detetar avarias de alta resistência que não disparariam um inversor, ajudando a detetar avarias antecipadamente, antes de estas escalarem.
• Quando a documentação do sistema está incompleta ou imprecisa: a função de mapeamento e a deteção de falhas eliminam as suposições na resolução de problemas de conjuntos que não estão claramente identificados ou cujo design não corresponde à configuração física.
• Quando os técnicos precisam de se movimentar rapidamente e em segurança: a ferramenta não requer uma desconexão frequente dos condutores, o que não só poupa tempo, como também ajuda a reduzir o desgaste nos terminais e elimina a exposição desnecessária a equipamentos com tensão.

O que o torna diferente?

Os métodos tradicionais como os testes de resistência do isolamento e as medições de tensão-terra são valiosos, mas requerem muita configuração, formação e, muitas vezes, algum grau de tentativa e erro. O GFL-1500 evita muito disso. Ao injetar um sinal detetável diretamente no circuito fotovoltaico, a ferramenta proporciona aos técnicos uma forma muito mais rápida de localizar avarias, especialmente em grandes distâncias.

Isso é particularmente útil num ambiente de campo onde vários conjuntos e cadeias estão envolvidos e onde os técnicos podem lidar com dezenas ou até centenas de possíveis localizações de falhas. Em vez de colocar os sistemas offline durante horas, pode isolar e confirmar o problema com uma interrupção mínima.

Que problema resolve realmente?

Resumindo: poupa tempo, reduz riscos e ajuda a restaurar a produção mais rapidamente.

O GFL-1500 não se resume apenas à conveniência, mas aborda os principais pontos problemáticos que têm um verdadeiro impacto operacional e financeiro. Uma localização de falhas mais rápida significa menos acessos físicos, menos tempo de inatividade e menos cadeias paradas, à espera de serem reconectadas. Para as equipas de O&M (operação e manutenção) que trabalham com garantias de desempenho e KPI de tempo de atividade, esta é uma grande vantagem.

Também ajuda a manter os técnicos experientes concentrados em trabalhos de alto valor. Com ferramentas como esta, perde-se menos tempo na resolução de problemas forçada e mais em reparações estratégicas e otimização do sistema.

Considerações finais

O GFL-1500 não é uma solução milagrosa, nem foi concebido para o ser. Trata-se de uma ferramenta precisa e direcionada que se adapta perfeitamente a um fluxo de trabalho moderno de resolução de problemas em sistemas solares. Quer esteja a confirmar suspeitas de falhas, a detetar problemas de cablagem ou, simplesmente, a validar que o que está em papel corresponde ao que está no campo, esta ferramenta acelera cada passo do processo.

Reflete o que é necessário no panorama de O&M atual: diagnósticos mais rápidos, menos suposições e trabalho mais seguro. Se é responsável pelo tempo de atividade em sistemas grandes ou complexos, esta é uma ferramenta que vale a pena ter no seu arsenal.

Acerca do autor

Will White começou a trabalhar em energia solar em 2005, para um pequeno integrador. Depois de começar como instalador, trabalhou em vendas, design e gestão de projetos e, finalmente, tornou-se Diretor de Operações. Em 2016, juntou-se à equipa de currículo da Solar Energy International (SEI), onde se concentrou no desenvolvimento de conteúdos de cursos e no ensino de aulas sobre energia solar. Em 2022, Will assumiu uma função de especialista em aplicações solares na Fluke, onde apoia equipamentos de teste de energias renováveis, como localizadores de curvas IV, contadores elétricos e câmaras termográficas.

Will tem experiência em energia eólica, energia solar térmica, armazenamento de energia e todas as escalas de energia fotovoltaica. Adora implementar técnicas de instalação de alta qualidade e em conformidade com os códigos. Will é um profissional de instalação de energia fotovoltaica certificado pela NABCEP desde 2006 e, anteriormente, foi instalador de aquecimento solar certificado pela NABCEP. É licenciado em gestão de empresas pela Columbia College Chicago e tem um MBA pela University of Nebraska-Lincoln. No seu tempo livre, é comum encontrá-lo a trabalhar com a esposa e a filha na sua propriedade no centro de Vermont, que conta com uma casa de palha autónoma.

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