Ao planejar um sistema de energia solar fotovoltaico, é comum focar nos painéis e no inversor. No entanto, existem dois componentes que, embora discretos, funcionam como os verdadeiros guardiões da segurança e da durabilidade de todo o sistema: a String Box e a Front Box (Caixa de Proteção CA).
Apesar de ambas serem "caixas de proteção", elas não são intercambiáveis. Elas atuam em lados completamente diferentes do sistema e protegem contra riscos distintos. Entender a função de cada uma é fundamental para garantir um projeto seguro, eficiente e em conformidade com as normas técnicas.
A String Box: O Guardião do Lado Solar (Corrente Contínua - CC)
Imagine a String Box como a sentinela que fica entre os seus painéis solares e o inversor. Toda a energia gerada pelos módulos, que está em Corrente Contínua (CC), passa primeiro por ela.
Posição no Sistema: Entre os arranjos de painéis fotovoltaicos e a entrada do inversor.
Principal Função: Proteger o inversor — o cérebro e coração do sistema — contra surtos e sobrecargas vindas dos painéis, além de permitir o seccionamento (desligamento) seguro do campo fotovoltaico para manutenções.
Componentes Essenciais da String Box:
Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS CC): Atuam como um "para-raios" para a eletrônica do sistema. Eles desviam para o sistema de aterramento os surtos de tensão que podem ser causados por descargas atmosféricas (raios) nas proximidades, protegendo o inversor de queimar.
Fusíveis ou Disjuntores CC: São os protetores contra sobrecorrente. Se houver uma falha que gere uma corrente maior do que a suportada, esses dispositivos interrompem o circuito, evitando danos severos ao inversor.
Chave Seccionadora: É o grande interruptor de segurança. Ela permite que um técnico desligue completamente o fluxo de energia vindo dos painéis, tornando seguro realizar qualquer manutenção no inversor sem risco de choque elétrico.
A Front Box (Caixa de Proteção CA): O Protetor da sua Casa e da Rede (Corrente Alternada - CA)
Depois que o inversor faz seu trabalho de converter a energia de CC para Corrente Alternada (CA) — que é o tipo de energia que usamos em nossas casas —, essa energia precisa passar pela Front Box antes de ser conectada ao quadro de distribuição principal da edificação.
Posição no Sistema: Entre a saída do inversor e o quadro de distribuição geral da casa (ponto de conexão com a rede da concessionária).
Principal Função: Proteger a instalação elétrica da casa, os seus eletrodomésticos e o próprio inversor contra surtos e problemas vindos da rede elétrica externa. Ela também garante um ponto de desligamento seguro do sistema em relação à rede.
Componentes Essenciais da Front Box (Caixa de Proteção CA):
Disjuntor CA: É o principal dispositivo de proteção deste lado. Ele protege o circuito contra sobrecargas e curtos-circuitos. Em caso de qualquer problema, ele "desarma", desconectando o sistema fotovoltaico da rede da casa.
Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS CA): Similar ao seu primo do lado CC, este DPS protege contra surtos de tensão que podem vir da rede da concessionária, como aqueles causados por raios em postes distantes ou manobras na rede da distribuidora. Ele é a última barreira de proteção para o seu inversor.
Resumo das Diferenças: Um Olhar Lado a Lado
Link da planilha:
Conclusão: Por Que Ambas São Essenciais?
A resposta é simples: elas cuidam de universos elétricos diferentes. A String Box lida com a alta tensão em corrente contínua gerada pelos painéis, um ambiente com riscos específicos. A Front Box lida com a corrente alternada, gerenciando a interação segura do seu sistema solar com a rede elétrica que alimenta sua casa e seus vizinhos.
A ausência de qualquer uma delas deixa uma porta aberta para falhas graves, que podem resultar em queima de equipamentos caros (como o inversor e eletrodomésticos), perda de garantia e, o mais importante, sérios riscos de segurança. Portanto, uma instalação fotovoltaica completa, profissional e em conformidade com as normas brasileiras sempre contará com os dois guardiões: a String Box e a Front Box.
String Box em 2025: Como a NBR 17193 e o AFCI Impactam o Projeto da Proteção CC?
Para qualquer integrador fotovoltaico, a String Box sempre foi um componente elementar e sinônimo de segurança no lado de corrente contínua (CC) de um sistema. Sua função é clara: agregar os ramais dos painéis e prover proteção contra sobrecorrente e surtos atmosféricos. No entanto, a publicação da
ABNT NBR 17193 em fevereiro de 2025 introduziu um novo protagonista na arena da segurança: o
Dispositivo de Proteção contra Arco Elétrico (AFCI).
Com a função AFCI agora sendo obrigatória e, na maioria das vezes, integrada diretamente aos inversores modernos, surge uma questão técnica fundamental: qual é o novo papel da String Box? Ela se tornou redundante ou sua função foi redefinida?
O Cenário "Clássico": A Função Tradicional da String Box
Antes de analisar o impacto da nova norma, é crucial relembrar o papel tradicional da String Box em um sistema com inversor string:
Proteção contra Sobrecorrente: Utilizando fusíveis ou disjuntores CC, ela protege o inversor contra correntes de curto-circuito (Isc) que poderiam danificar suas entradas MPPT.
Proteção contra Surtos: Abriga os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) que drenam para o terra as sobretensões causadas por descargas atmosféricas, salvaguardando a eletrônica sensível do inversor.
Seccionamento: Fornece uma chave seccionadora que permite isolar fisicamente os painéis do inversor, garantindo a segurança de técnicos durante manutenções.
A Chegada da NBR 17193 e a Obrigatoriedade do AFCI
O foco principal da NBR 17193 é a
segurança contra incêndios. Nesse contexto, a norma tornou obrigatória a proteção contra arco elétrico para circuitos de corrente contínua com
tensão superior a 120V e corrente acima de 20A.
O que é o AFCI? É um dispositivo eletrônico inteligente projetado para detectar as assinaturas de um arco elétrico perigoso — as fagulhas geradas por uma conexão ruim, um cabo danificado ou um isolamento falho. Ao detectar esse padrão, ele interrompe o circuito antes que o arco possa gerar calor suficiente para iniciar um incêndio.
A grande mudança é que essa tecnologia, na maioria dos casos, já vem integrada aos novos modelos de inversores, que cumprem normas internacionais de segurança.
O Debate Central: O AFCI no Inversor Substitui a String Box?
A resposta curta e direta é: não.
O AFCI não substitui a String Box porque eles desempenham funções de proteção distintas e complementares. Confundir seus papéis é um erro técnico perigoso.
AFCI vs. Disjuntor/Fusível: O AFCI detecta fagulhas (arcos em série ou paralelo), que podem ocorrer em correntes normais de operação. Já o disjuntor ou fusível na String Box atua em eventos de sobrecorrente (curto-circuito). Um arco pode iniciar um incêndio sem jamais atingir a corrente necessária para desarmar um disjuntor. Eles protegem contra falhas diferentes.
AFCI vs. DPS: O AFCI não oferece nenhuma proteção contra surtos de tensão causados por raios. Essa continua sendo a função exclusiva do DPS, que deve estar alojado na String Box, o mais próximo possível do inversor.
AFCI vs. Chave Seccionadora: O AFCI é uma proteção eletrônica interna. A chave seccionadora na String Box garante um seccionamento físico, visível e robusto, essencial para a segurança do trabalho em campo, conforme exigido pela norma NR-10.
Portanto, o AFCI integrado ao inversor adiciona uma nova e crucial camada de proteção focada na prevenção de incêndios, mas não elimina a necessidade das proteções clássicas contra surtos e sobrecorrentes, nem da capacidade de seccionamento seguro.
Como Fica o Projeto da String Box em 2025?
A String Box continua sendo um componente essencial, mas seu projeto e a filosofia de proteção do sistema agora são mais abrangentes.
A String Box Permanece Obrigatória: Para as funções de proteção contra surtos (DPS) e seccionamento seguro, sua presença continua indispensável para a conformidade com as normas NBR 16690 e NR-10.
O Foco se Expande: O trabalho do integrador agora não é apenas dimensionar a String Box, mas também verificar e garantir que o inversor escolhido para o projeto possui a funcionalidade AFCI em conformidade com a NBR 17193.
Potencial de Simplificação (com ressalvas): Alguns fabricantes de inversores podem argumentar que suas proteções eletrônicas internas contra sobrecorrente eliminam a necessidade de fusíveis ou disjuntores na String Box. Embora tecnicamente possível, a prática mais segura e largamente aceita é manter a proteção externa como uma camada de redundância e para garantir a conformidade visual e direta durante uma vistoria.
Conclusão: Mais Inteligência no Sistema, Não Menos Proteção na Caixa
A NBR 17193 e a introdução do AFCI não vieram para eliminar a String Box, mas para enriquecer o ecossistema de segurança do sistema fotovoltaico. A proteção CC agora é mais inteligente e atua em mais frentes.
Para o integrador, isso significa que a responsabilidade aumentou. É preciso dominar não só o dimensionamento dos componentes clássicos da String Box, mas também compreender e validar as novas funções de segurança eletrônica presentes no inversor. A String Box continua sendo o pilar da proteção contra ameaças externas e da segurança física, enquanto o inversor assume a vanguarda da proteção inteligente contra falhas internas que podem levar a incêndios. Juntos, eles formam a dupla de segurança que define os projetos fotovoltaicos em 2025.
