Huawei, Mazer e UFSM testam AFCI e comprovam eficácia contra arcos elétricos

Teste visou verificar o desempenho do sistema de proteção contra falhas de arco elétrico

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A Huawei, em parceria com a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) e a Mazer Solar, concluiu com sucesso uma prova de conceito para validar a atuação da função AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter) em inversores fotovoltaicos. O teste teve como objetivo verificar o desempenho do sistema de proteção contra falhas de arco elétrico, uma exigência das normas IEC 63027:2023 e da portaria INMETRO Nº515/2023.

A iniciativa foi conduzida no laboratório da UFSM, homologado pelo Inmetro, e permitiu comprovar a eficácia do AFCI nos inversores da Huawei, reforçando o compromisso da empresa com a segurança e a confiabilidade das instalações fotovoltaicas.

Aplicação do AFCI

Em sistemas fotovoltaicos, a tensão em corrente contínua (CC) normalmente opera entre 600 e 1000V. Nessas condições, especialmente em instalações em telhados, o risco de incêndio representa a maior ameaça tanto do ponto de vista econômico quanto à segurança das pessoas. Em casos de incêndio, o arco voltaico em CC é amplamente reconhecido como a principal causa do problema.

Esse fenômeno ocorre quando a corrente elétrica atravessa um meio isolante — como o ar — superando sua resistência e provocando uma ruptura dielétrica entre dois pontos do mesmo condutor ou entre condutores distintos. Situações como mau contato em conectores ou falhas no isolamento dos cabos CC podem desencadear esse tipo de arco, elevando drasticamente a temperatura na região afetada, com registros que variam entre 700°C e 3000°C.

Diante da iminência de formação de um arco elétrico, é fundamental interromper o fornecimento de energia o mais rapidamente possível para garantir a segurança da instalação e das pessoas. Com base nesse princípio, os testes da POC (prova de conceito) seguiram rigorosamente os critérios de conformidade estabelecidos pela norma IEC 63027:2023 e pela portaria Inmetro Nº515/2023.

Detalhes do POC

Pela complexidade de se aferir a eficácia do AFCI, foram utilizadas as dependências do laboratório da UFSM já que a mesma possui a homologação do Inmetro para executar este tipo de ensaio. O escopo do ensaio engloba os procedimentos técnicos da norma IEC63027:2023.

Modelo do Inversor	HUAWEI SUN2000-6KTL-L1
Data do Ensaio	14/05/2025
Temperatura Ambiente	22ºC a 26ºC
Umidade	30% a 75%
Equipamentos de Medição	Analisador de Energia – LMG670 PVAG LAB

Figura 1: Inversor SUN2000-6KTL-L1 — Figura 1 – Inversor SUN2000-6KTL-L1. Fonte: HDT/Divulgação

Figura 2 - PVAG (Photovoltaic Arc Generator Laboratory) — Figura 2 – PVAG (Photovoltaic Arc Generator Laboratory)

Rotina de ensaio do AFCI

Com os equipamentos previamente listados, foi possível estabelecer uma rotina de ensaio para avaliar a proteção do circuito de corrente contínua (CC) contra falhas por arco elétrico em sistemas fotovoltaicos. A partir dessa estrutura, o laboratório PVAG LAB foi capaz de simular a ocorrência de arcos em série, conforme os critérios definidos na norma IEC 63027:2023.

O PVAG LAB é composto por diferentes módulos de controle, que permitem reproduzir condições realistas de operação. O ACEM (dispositivo de emulação de arco) possui um módulo ajustável que permite controlar com precisão o tempo de atuação do arco. Já o ILM (módulo de linha de impedância) simula cabos de comprimento mais longo, enquanto o ILDM (módulo de impedância e desacoplamento) reproduz cenários com strings fotovoltaicas de diferentes extensões, curtas ou longas.

Figura 3 - Configuração de teste com uma única string — Figura 3 – Configuração de teste com uma única string

Com os dispositivos energizados o ensaio foi realizado, conduzindo aos seguintes resultados:

Figura 4 - Espectro do AFCI — Figura 4 – Espectro do AFCI

Podemos observar a atenuação e a leitura do espectro, assim como o tempo de atuação. Ou seja, a proteção consegue desligar o inversor antes mesmo do surgimento do arco elétrico ou antes que a iminência do arco possa se estabilizar.

Figura 5 - Simulação AFCI — Figura 5 – Simulação AFCI

Item	Premissa do ensaio	Premissa do ensaio	Conformidade
AFCI	Os inversores devem interromper o arco em série em, no máximo, 2,5 s ou antes da energia do arco exceder 750 J, o que ocorrer primeiro, em todas as condições de operação.	Tempo de atuação menor do que exigido pela IEC63027:2023	Conforme

Conclusão dos Testes

Após análise da funcionalidade da função AFCI oferecida pela Huawei nos modelos de inversores residenciais, podemos concluir que a solução é eficaz para garantir a segurança da instalação quando há iminência de formação de arco elétrico. Além disso, estando em conformidade com os requisitos da norma IEC 63027:2023, o sistema AFCI atende às exigências internacionais.

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