How a Solar Farm Reduced Safety Incidents by 80% Using the SINGI SGDSE-32 External DC Isolator Switc

Contexto do cliente

Um operador de usina solar de porte médio na Espanha gerencia 50 MW de parques fotovoltaicos instalados no solo em três locais próximos a Sevilha. A empresa presta serviços de manutenção para seus próprios ativos e para instalações de terceiros. Com 12 técnicos responsáveis por inspeções e reparos de rotina, a segurança e a disponibilidade operacional são fundamentais.

Desafios dos métodos atuais de isolamento CC

Antes de migrar para o SGDSE-32, a equipe usava interruptores de desconexão CC genéricos, com classificação para 600 V CC. No entanto, seus strings operam a 1500 V CC. Os interruptores antigos não tinham supressão de arco adequada para CC de alta tensão, o que causava arcos perigosos durante as manobras de corte sob carga. Em dois anos, a equipe registrou quatro incidentes de arco elétrico, um dos quais resultou em queimaduras leves em um técnico. O tempo de parada para substituição dos interruptores era, em média, de 45 minutos por evento, com um custo de US$ 2.000 por hora em produção perdida., os invólucros com classificação IP54 permitiam a entrada de umidade no verão úmido, o que levava à corrosão e a leituras falsas de disparo.

Por que o interruptor seccionador CC externo SGDSE-32 da SINGI?

Após avaliar três alternativas, incluindo um seccionador concorrente de 1500 V com extinção de arco mais lenta, a equipe escolheu o SGDSE-32 por três razões principais:
- Supressão de arco superior: o design de contato de dupla ruptura e o sopro magnético extinguem os arcos CC em menos de 5 ms, atendendo aos requisitos da IEC 60947-3.
- Invólucro robusto IP66: proteção completa contra poeira e jatos de água, ideal para instalação ao ar livre em condições climáticas severas.
- Pegada compacta: o perfil fino (210 x 160 x 120 mm) se encaixou nos painéis existentes das caixas combinadoras sem grandes redesenhos.

Processo de implementação

A modernização durou quatro semanas em três locais. Os técnicos substituíram 48 interruptores existentes por unidades SGDSE-32 nas caixas combinadoras de strings e nas entradas dos inversores. As etapas principais incluíram:
1. Auditoria pré-instalação: identificação de todos os locais dos interruptores e documentação dos diagramas de fiação.
2. Montagem dos interruptores: uso dos adaptadores de trilho DIN fornecidos para instalação rápida (média de 12 minutos por unidade).
3. Verificação do torque: aperto dos terminais em 12 Nm para garantir conexões de baixa resistência.
4. Testes de falha de arco: verificação do desempenho de extinção de arco sob carga usando uma fonte de alimentação CC portátil.
5. Treinamento: sessão de duas horas sobre a operação correta do interruptor e os protocolos de manutenção.

Um desafio: as caixas combinadoras existentes tinham espaço limitado para fiação. Os terminais compactos do SGDSE-32's ainda permitiam acesso fácil, mas adicionamos fixadores para abraçadeiras a fim de organizar os condutores.

Resultados quantificáveis

Após seis meses, os resultados eram claros:
- Os incidentes de segurança caíram de 4 para 1 quase acidente (redução de 80% na exposição a arco elétrico).
- O tempo de parada relacionado aos interruptores caiu de 4,5 horas para 36 minutos (redução de 87%), economizando US$ 8.200 em geração perdida.
- Os custos de manutenção caíram US$ 1.200 por local devido à eliminação das substituições relacionadas à corrosão.
- A confiança dos técnicos melhorou; ninguém se recusou a operar os interruptores após o treinamento.

Depoimento do cliente

"Tínhamos um incidente de arco elétrico por ano. Desde a instalação dos interruptores SGDSE-32, a equipe se sente segura durante o seccionamento dos strings. A extinção do arco é um enorme alívio. A manutenção é mais simples porque o invólucro IP66 mantém a umidade do lado de fora. Agora estamos padronizando com a SINGI para todos os projetos futuros." — Gerente de operações

Lições e insights

1. Adeque a tensão nominal do interruptor aos requisitos do sistema: usar um seccionador CC de 1500 V como o SGDSE-32 é essencial para arranjos fotovoltaicos modernos. Interruptores subdimensionados são um risco à segurança.
2. A proteção do invólucro importa: IP66 ou superior evita danos ambientais em instalações ao ar livre, reduzindo os custos do ciclo de vida.
3. O treinamento reduz o risco: até o melhor equipamento precisa de manuseio adequado. Invista em procedimentos operacionais simples para maximizar a segurança.

Referências:
Aging Characteristics of Contact Electrodes of Low Volt-level DC Switches — Pesquisa sobre materiais de contato para interruptores CC abaixo de 1500 V, relevante para o desempenho do seccionador (DOI: 10.3390/en14206838).
IEC 62548:2016 Arranjos fotovoltaicos (FV) — Requisitos de projeto que abrangem o seccionamento e a escolha de interruptores para o projeto seguro de sistemas fotovoltaicos.