Microrrede para estufas Instalação elétrica para um sistema agro-fotovoltaico de 1,5 MW / 3,2 MWh

Uma estufa em funcionamento mantém um ambiente úmido. A água evapora das plantas e do piso todos os dias e, quando o sol se põe, a estrutura libera condensação sobre tudo o que está dentro, incluindo fiação elétrica e pontos de conexão. Esse é o ambiente de operação de uma microrrede de 1,5 MW / 3,2 MWh em Westland, na Holanda, onde uma empresa comercial de horticultura equilibra a geração solar no telhado e as cargas de iluminação LED para as culturas no local. A fiação da microrrede da estufa se estende entre o armazenamento, a conversão e a distribuição de iluminação. Fornecemos conectores de encaixe da série CN da linha de armazenamento de energia, com o CN10 nos caminhos principais de 300 A CC, além de conjuntos de cabos com terminação de fábrica, fabricados de acordo com o projeto elétrico do local.

Visão geral do projeto

Desafios na instalação elétrica de microrredes em estufas

A instalação elétrica de uma microrrede em estufas, nessa escala, é um sistema ambiental e térmico, e não um conjunto de conexões individuais. Três restrições orientaram o projeto.

Umidade e condensação que nunca desaparecem completamente

As estufas hortícolas representam o limite máximo para o qual a maioria dos conectores CC foi projetada. A irrigação e a transpiração das plantas mantêm a umidade relativa elevada durante a maior parte do dia, e a variação de temperatura entre a noite e a manhã produz condensação em todas as superfícies frias. As caixas dos conectores padrão podem reter essa umidade na linha de vedação. Ao longo de uma estação de cultivo, a corrosão na área de contato se manifesta como aumento da resistência de contato e da temperatura, e não como um circuito aberto repentino. Para um circuito de 300 A, essa tendência é importante.

Corrente de 300 A contra uma estrutura de estufa aquecida

A iluminação LED para culturas consome corrente constante e de alta densidade durante as longas horas de escuridão do inverno holandês, e a bateria da microrrede precisa conduzir essa corrente nos dois sentidos. Dentro de uma estufa, a temperatura ambiente já é elevada perto da linha do telhado e das estruturas de iluminação. Um conector de 300 A tem um limite fixo de aumento de temperatura, e qualquer margem perdida devido a uma junta defeituosa, um contato subdimensionado ou especificações incompatíveis do cabo reduz a vida útil de todo o circuito. A conexão precisa permanecer dentro desse limite de aumento de temperatura durante horas de carga contínua, não apenas no ponto de teste indicado na placa de identificação.

Ciclos de cultivo e mudanças sazonais na iluminação

A horticultura funciona com base em ciclos de cultivo, não em janelas de manutenção. Entre um cultivo e outro, as equipes alteram os esquemas de iluminação, adicionam zonas de iluminação e reconfiguram a distribuição de corrente contínua (CC), muitas vezes sob pressão de tempo. Cada desconexão e reconexão representa um risco de inversão de polaridade ou de uma junta mal encaixada, e cada minuto de inatividade durante uma troca de iluminação significa perda de produção. Em uma estufa repleta de cabos pesados que se parecem muito após uma temporada de manuseio, a fiação deve tornar a conexão correta óbvia e a inversão difícil de ocorrer.

A solução: conectores da série CN e conjuntos de cabos adequados para o ambiente de estufas

Para a instalação elétrica da microrrede da estufa, combinamos conectores de encaixe da série CN com conjuntos de cabos pré-terminados na fábrica. A etapa de especificação é tão importante quanto o próprio conector; por isso, ambos foram verificados em relação à tensão do projeto, à corrente contínua e de pico, ao tipo de cabo e às condições de umidade da estufa antes mesmo de cortarmos um metro de cabo. A EPC recebeu um kit de fiação, e não uma caixa de peças para montagem no local.

• Trava rápida e automática, com liberação por um único botão. A trava de encaixe garante uma conexão elétrica e mecânica perfeita em todas as ocasiões, com capacidade nominal para mais de 500 ciclos de acoplamento. As zonas de iluminação podem ser desconectadas para reconfiguração e reconectadas rapidamente, sem a necessidade das ferramentas exigidas por uma conexão aparafusada.
• Contatos de alta corrente com mola de dedo. Os contatos de cobre puro T2Y banhados a prata apresentam um design em forma de mola de dedo que mantém a pressão de contato estável sob carga contínua, mantendo a resistência de contato igual ou inferior a 0,5 mΩ (medida a 100 mA) nos circuitos principais do CN10.
• Controle de polaridade integrado à configuração. As caixas positivas e negativas se diferenciam visualmente pela cor, e a configuração aprovada para este projeto incluiu metades de acoplamento polarizadas e com chave, de modo que uma junta invertida não possa ser fechada de forma alguma. Em uma microrrede onde as equipes trabalham entre ciclos de cultivo sob pressão de tempo, isso elimina o erro de fiação mais caro antes mesmo que ele ocorra.
• Opções de terminação para barramentos e terminais. As extremidades com orifício rosqueado, tipo parafuso, tipo porca e tipo plugue de passagem se encaixam diretamente nas barras coletoras da bateria, nos terminais do inversor e nas barras de distribuição de iluminação, com saídas de cabo que giram 360 graus, garantindo um traçado organizado mesmo em corredores de serviço estreitos.
• Conjuntos cortados sob medida. Cada trecho é terminado na fábrica e medido de acordo com o projeto do local. A equipe no local monta as juntas, em vez de crimpar os cabos, o que reduz o trabalho com corrente contínua sob tensão dentro da estufa.

Conectores de armazenamento da série CN: corrente nominal por modelo

A corrente nominal é o ponto de partida natural para a instalação elétrica de microrredes em estufas. A série CN abrange faixas de 70 A a 500 A em cinco tamanhos, com tensão de até 1.500 V CC, portanto, a seleção deve seguir as especificações do circuito. Os circuitos de distribuição de bateria e iluminação de 300 A utilizam o CN10 com cabo de 95 mm². Zonas de iluminação menores podem utilizar o CN08 com 35 mm². Uma única família de conectores, um único conjunto de ferramentas e uma única lista de peças de reposição para toda a instalação.

Especificações da série (série CN)

Veja a série completa “Energy Storage Connector” →

O que personalizamos

Essa não foi uma venda de conectores prontos para uso. A instalação elétrica de microrredes em estufas raramente é assim. O cliente precisava de um sistema de fiação projetado de acordo com o layout do local, e todas as variáveis abaixo foram configuradas antes da produção.

• Configuração do cabo. Comprimento, calibre do condutor, isolamento, cor do revestimento, margem de curvatura e direção do traçado, de acordo com o diagrama unifilar e o esquema de distribuição de iluminação do local, com os trechos positivos e negativos mantidos visualmente distintos.
• Configuração do conector. Modelo e corrente nominal, tipo de terminação (orifício rosqueado, parafuso, porca ou orifício passante), atribuição de pares de conexão polarizados com chaveta e acessórios de proteção.
• Qualidade da montagem. Terminação em fábrica com ferramentas controladas, especificações de torque documentadas para terminações com parafusos e porcas, e cada junta verificada antes da embalagem.
• Identificação e embalagem. Etiquetas de peças, marcação de série ou lote, desenhos de montagem e embalagens específicas para cada projeto, para que a equipe de recebimento possa associar cada kit a uma seção do layout.

Como foi enviado

A EPC compartilhou o esquema elétrico unifilar, a lista de cabos e a planta da estufa. Nosso engenheiro de aplicações adaptou os tamanhos dos conectores e as terminações às interfaces da bateria, do inversor e da distribuição de iluminação, e montou em fábrica os trechos de cabos no comprimento adequado, com etiquetas e desenhos de montagem correspondentes. As amostras foram enviadas três dias após a aprovação do layout, e o lote de produção seguiu o cronograma acordado.

As mesmas quatro etapas se aplicam ao seu projeto:

1. Resenha. Forneça os requisitos elétricos, a interface dos conectores, a lista de cabos e o layout do local para uma análise inicial de viabilidade.
2. Exemplo. Amostras de protótipos em 3 dias; ferramentas personalizadas em 20 dias.
3. Aprovar. Confirme a configuração, o desenho, as etiquetas e a documentação aplicável selecionados antes da liberação para produção.
4. Entregar. Conjuntos específicos para cada projeto, com requisitos acordados de inspeção, embalagem e entrega.

Resultado do projeto

As linhas de distribuição de corrente contínua foram fornecidas com juntas de travamento de chave única, conexões terminadas de fábrica e pares de polaridade com chave, todos documentados de acordo com o layout do local. A equipe no local montou as juntas sem a necessidade de crimpagem em campo, e o controle de polaridade eliminou o risco de inversão da lista de verificação para a troca sazonal.

Divulgamos dados específicos de cada projeto, como tempo de instalação, aumento de temperatura medido e intervalos de manutenção, somente quando esses dados forem comprovados por registros do projeto. Solicite o pacote de resumo do projeto mediante assinatura de um acordo de confidencialidade (NDA).

Por que a instalação elétrica dessa microrrede de estufa resiste à alta umidade

Aqui deve constar uma citação real de um cliente, a ser adicionada assim que a empresa de horticultura ou a EPC aprovar uma.

Qualidade e conformidade

Os conectores para armazenamento de energia da série CN utilizados neste projeto são certificados para UL 1977 e UL 4128, possuem a marcação CE e estão em conformidade com a diretiva RoHS. Os documentos de certificação são fornecidos de acordo com o número de peça entregue. A norma UL 1977 abrange conectores de componentes para uso em aplicações de energia. A norma UL 4128 abrange as metades de acoplamento de conectores intercélula e intercamada para sistemas de baterias. A marcação CE segue as diretivas europeias aplicáveis; consulte o Orientações da Comissão Europeia sobre a marcação CE. A PVLinkTech opera de acordo com os sistemas de qualidade IATF 16949, ISO 9001, ISO 13485 e ISO 14001.

Sobre a norma IEC 62619 neste projeto: A norma IEC 62619 é a norma de segurança para o sistema de baterias de lítio industriais utilizado nesta microrrede, e não para os conectores de interconexão. O sistema de armazenamento de energia por bateria do projeto está em conformidade com a norma IEC 62619:2022. Nosso escopo de fornecimento abrange os conectores CC da série CN e os conjuntos de cabos entre a bateria, o conversor e a distribuição de iluminação. Consulte Código IP para saber o que a classificação IP67 abrange e o que não abrange.

Nota técnica: a corrente nominal, o aumento de temperatura e o grau de proteção IP dependem do tamanho final do cabo, das condições ambientais e do projeto completo do sistema. Os valores de resistência de contato apresentados estão de acordo com a ficha técnica do produto, com corrente de teste de 100 mA. Confirme a configuração aprovada com um engenheiro de aplicações.

Aplicações típicas

• Instalação elétrica de microrrede em estufas para instalações agro-fotovoltaicas que combinam painéis solares instalados no telhado, armazenamento em baterias e iluminação LED para culturas, como neste exemplo agrivoltaica configuração
• Caminhos de corrente contínua (CC) da bateria para o inversor e da bateria para a rede de distribuição em microrredes comerciais e industriais
• Interconexões de alta corrente para zonas de iluminação hortícola com LED e reconfiguração sazonal da iluminação
• Instalação elétrica personalizada de alta corrente para fabricantes de equipamentos de armazenamento de energia (OEMs), empresas de engenharia, compras e construção (EPCs) de estufas e integradores
• Kits de substituição e manutenção de fiação para sistemas de energia instalados em microrredes e estufas

Escopo: este estudo de caso aborda conectores de alimentação e conjuntos de cabos personalizados, e não o fornecimento de um sistema completo de armazenamento de energia por bateria.

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Ryan

Blogueiro técnico e especialista no setor

Acredito que a verdadeira especialização não deve se limitar à oficina. Por meio do meu blog, compartilho insights do setor e transformo normas industriais complexas em soluções técnicas claras e práticas— discutir tecnologia por escrito e garantir a qualidade na produção.