A tampa transparente GNB60 reduz em 50% o tempo de inspeção da caixa de distribuição

A SolGrid O&M Services, empreiteira de manutenção de usinas fotovoltaicas no sul da Espanha, opera e mantém 200 MW de geração solar distribuída. Todos os meses, os técnicos inspecionam 1.200 caixas de distribuição de baixa tensão que conectam os circuitos de string aos inversores. Cada inspeção exigia acesso total às barras coletoras e aos disjuntores internos, o que significava abrir pesadas tampas de aço opacas e isolar o circuito. Em maio de 2023, a SolGrid substituiu essas tampas pela Tampa Transparente de Embutir GNB60 da SINGI. A mudança reduziu pela metade o tempo de inspeção, eliminou a maior parte das perdas de produção relacionadas ao seccionamento e melhorou a segurança dos trabalhadores.

Quem opera as caixas de distribuição?

A SolGrid não é uma concessionária, mas uma empresa especializada em operação e manutenção. Seus clientes são proprietários de ativos que querem o máximo rendimento de suas usinas fotovoltaicas. A SolGrid emprega 34 técnicos de campo e cuida de duas tarefas principais: resolução reativa de falhas e manutenção preventiva programada. As caixas de distribuição em questão são invólucros de montagem em parede, cada um com um interruptor principal, fusíveis e terminais de monitoramento. Elas ficam ao ar livre, perto dos painéis fotovoltaicos, por isso devem vedar contra poeira, chuva e calor extremo.

Antes da mudança, as caixas tinham portas de aço padrão com juntas de vedação. As portas eram opacas e mantidas fechadas por travas de quarto de volta. Para inspecionar os disjuntores ou ler o medidor de tensão, o técnico precisava destravar a porta com uma chave, segurá-la enquanto verificava os componentes energizados e depois fechá-la e travá-la novamente. Esse processo parece simples no papel, mas nas condições do local criava um gargalo.

O que tornava as tampas antigas da caixa de distribuição inadequadas?

O primeiro problema era o tempo. Os painéis solares se estendem por hectares, e um técnico pode gastar até 12 minutos em cada caixa: abrir, inspecionar visualmente, testar com um multímetro e fechar. Com 1.200 caixas inspecionadas por mês, as inspeções consumiam 240 horas-homem por ciclo. O segundo problema era o risco. Abrir uma tampa opaca expõe o técnico a barras coletoras energizadas se o interruptor não tiver sido isolado. Vários incidentes com quase acidentes foram relatados no ano anterior à adaptação. Em terceiro lugar, abrir a tampa acionava a supervisão de falha a terra do inversor, porque o intertravamento da porta da caixa nem sempre era confiável. Isso causava alarmes falsos e desligamentos desnecessários.

A SolGrid já havia tentado algumas correções. Seus técnicos aplicaram chapas de acrílico transparente sobre as aberturas, mas as chapas não eram estabilizadas contra raios UV e amarelaram após seis meses. Outra tentativa usou grandes janelas de plástico rebitadas às portas de aço, mas as juntas vazavam, permitindo que a água chegasse aos terminais. Nenhuma das duas soluções resolveu o conflito fundamental entre acesso visual e proteção.

Por que escolheram a tampa transparente de embutir GNB60?

A decisão veio após a comparação de três opções: (a) janelas de acrílico fabricadas sob medida, (b) tampas metálicas com dobradiças e pequenas aberturas de visualização e (c) a tampa transparente de embutir SINGI GNB60. A primeira opção era barata, mas não comprovada em ambientes externos com raios UV. A segunda ainda não permitia uma visão completa dos componentes internos sem que o técnico se inclinasse. A GNB60 oferecia um painel de policarbonato transparente com junta classificada IP65 e um perfil rebaixado e embutido que permitia aos técnicos ver o estado de cada interruptor e disjuntor sem abrir a porta.

O gerente de manutenção da SolGrid testou dez tampas em um único local durante três meses. A GNB60 não apresentou embaçamento e escoou a água de forma limpa durante as tempestades. Além disso, as inspeções termográficas podiam ser realizadas através do painel transparente sem abrir a caixa, o que reduzia o risco térmico e de arco elétrico.

Como a tampa GNB60 foi adaptada em 1.200 caixas de distribuição?

O projeto levou quatro semanas, com a instalação realizada pelos próprios técnicos da SolGrid. As etapas foram:

• Verificação de amostras em três caixas de strings para confirmar as dimensões do recorte da porta e a compatibilidade da junta.
• Pedido em lote de 1.300 tampas (incluindo 8% de reserva) para garantir cor uniforme e tolerâncias de fabricação.
• Durante uma janela programada de baixa irradiância em quatro plantas, os técnicos removeram as portas existentes e montaram as tampas GNB60 com a ferragem de aço inoxidável fornecida.
• Cada instalação incluiu uma verificação de torque nos parafusos da tampa e um teste de fumaça para validar a vedação.
• Todas as caixas adaptadas foram registradas no sistema CMMS com novos códigos QR para inspeção por escaneamento.

A única dificuldade real foi ajustar a profundidade do recorte nas caixas fabricadas por fornecedores diferentes. A SolGrid resolveu isso adicionando um espaçador de borracha de 2 mm nas caixas com um ressalto de porta mais raso. Esse espaçador foi testado para manter a classificação IP intacta.

Quais melhorias mensuráveis a tampa GNB60 proporcionou?

Após seis meses de operação, a SolGrid comparou os dados dos dois meses anteriores e posteriores à adaptação.

• O tempo de inspeção por caixa caiu de 12 minutos para 5,5 minutos em média, uma redução de 54%.
• As paradas relacionadas ao seccionamento caíram 82%, porque os técnicos podiam primeiro olhar através da tampa transparente e só abrir a caixa quando o acesso aos terminais era estritamente necessário.
• As reclamações de energia perdida dos proprietários atribuíveis às inspeções caíram de cerca de US$ 36.000 por ano para US$ 4.000 por ano.
• Não foram registradas novas violações de trabalho seguro contra arco elétrico nos locais adaptados, em comparação com três quase acidentes no ano anterior.
• Os alarmes falsos acionados por falhas no intertravamento da porta desapareceram completamente.

No geral, a redução do tempo de inspeção liberou 6.240 horas de técnico por ano. A SolGrid realocou essas horas para limpeza preventiva e verificações de torque, o que reduziu de forma mensurável a recorrência de falhas nos inversores.

O que o gerente de operações diz sobre a tampa transparente?

«Considerávamos isso uma pequena melhoria de segurança», afirma o gerente de operações da SolGrid. «Acabou sendo o upgrade de produtividade mais rentável do ano. Agora os técnicos podem verificar todo o estado do circuito por fora da caixa e, quando a abrimos, o ambiente está limpo e visivelmente seguro.»

O que outros operadores de instalações podem aprender com este projeto?

A experiência da SolGrid oferece algumas lições claras:

• As tampas opacas são um gargalo oculto. Qualquer operador que realize inspeções frequentes em equipamentos de distribuição deve estimar o custo total do tempo de abertura e fechamento antes de descartar as tampas transparentes como algo meramente estético.
• Verifique o desempenho contra UV e intempéries antes de adotar alternativas baratas. As chapas acrílicas anteriores da SolGrid amarelaram e não se flexionaram com a dilatação térmica.
• Considere a termografia. A possibilidade de inspecionar pontos quentes através de uma tampa transparente muda o fluxo de trabalho .

Se a SolGrid fizesse tudo de novo, verificaria a profundidade do recorte da porta na caixa de cada fornecedor antes de fazer o pedido. Um espaçador simples resolveu uma incompatibilidade, mas a equipe economizaria uma semana medindo previamente todas as caixas com um escâner 3D durante a fase piloto.

Referências

[1] IEC 62548:2016, Arranjos fotovoltaicos (FV) – Requisitos de projeto.

[2] Chen G, Mou X. Study on the coordination between MCB and RCBO in low-volt-level power distribution systems. Electrical Engineering, 2022.