Post 78 — Transformadores de Corrente (CT) em Inversores Solares: Defeitos e Diagnóstico

Transformadores de corrente em inversores solares são componentes que custam entre R$ 8 e R$ 80 e raramente entram no diagnóstico de campo. Quando o técnico vê erro de overcurrent sem carga excessiva, ou leitura de potência abaixo do esperado sem causa aparente, o caminho natural é ir para o IGBT, para o capacitor do barramento, para a placa de potência. O CT fica para o final — ou nem entra na lista.

Na nossa bancada, o padrão se repete com frequência suficiente para virar regra: o inversor chega com diagnóstico de “placa de potência com defeito” feito no campo. IGBT: intacto. Tensão no barramento DC: normal. Fusíveis: bons. Medimos o CT e encontramos núcleo saturado ou secundário em circuito aberto. O problema estava ali desde o começo.

O que causa esse problema

O transformador de corrente (CT) tem função crítica nos inversores solares: mede a corrente CA de saída com precisão para alimentar os circuitos de proteção e o controle do MPPT. Nos inversores on-grid sem transformador de isolamento — que são a maioria dos modelos residenciais e comerciais hoje em dia — o CT também detecta componente CC na corrente de saída, que é vedada pelas normas ABNT NBR 16149 e IEC 61000-3-2 e pode danificar transformadores da rede pública.

A saturação magnética é a causa mais frequente. Quando a corrente de entrada supera a capacidade linear do núcleo ferromagnético, a relação de transformação perde a proporcionalidade e o sinal de saída distorce. Harmônicos gerados por cargas não-lineares na rede e componente CC elevada no output do inversor são os principais aceleradores do processo — e a saturação permanente do núcleo toroidal não reverte sozinha.

Outras causas que chegam na bancada:

• Circuito aberto no secundário — gera tensão induzida que pode superar 150 V em CTs de relação 1000:1 com carga de 20 A; essa tensão destrói o circuito de medição na placa de controle antes de qualquer fusível atuar
• Curto no secundário — zera a leitura de corrente; o inversor opera sem proteção de overcurrent efetiva sem apresentar erro claro
• Deterioração do isolamento por umidade — mais comum em inversores instalados sem proteção adequada no litoral e em regiões do Norte e Nordeste com umidade relativa acima de 80%
• Vibração mecânica persistente — inversores em telhados metálicos de galpões industriais são mais vulneráveis; a vibração solta a fixação física do CT e gera leitura instável antes da falha total
• Microfissuras no núcleo ferrita — resultado de ciclos térmicos intensos em equipamentos com mais de 7 anos em operação
• Transitório de corrente na energização — sistemas com gerador a diesel como backup são particularmente vulneráveis; o transitório de partida pode saturar permanentemente o núcleo em um único evento

Como identificar

O diagnóstico começa com uma comparação direta: corrente medida no cabo de saída com alicate amperímetro calibrado versus o valor que o inversor está reportando no display ou no software de monitoramento.

Sequência de verificação:

1. Consultar o histórico de erros do inversor — erros de overcurrent sem carga excessiva confirmada no lado CA são o indicador mais frequente
2. Medir a corrente CA de saída com alicate amperímetro calibrado
3. Comparar com o valor reportado pelo inversor — divergência acima de 5% já aponta para problema no CT ou no circuito de condicionamento de sinal
4. Com o inversor desligado e o secundário do CT desconectado da placa: medir resistência do secundário com multímetro — circuito aberto ou valor fora do especificado no datasheet confirmam falha
5. Verificar continuidade da fiação entre o CT e o conector na placa de controle — solda fria em conector subminiatura é causa real, especialmente após manuseio em campo
6. Verificar presença de umidade, oxidação ou resíduo branco no corpo do CT e nas proximidades do conector
7. Em bancada com osciloscópio: injetar sinal AC de teste na janela do CT e verificar se o sinal de saída é proporcional e sem distorção harmônica
8. Observar comportamento por faixa de carga: se o inversor opera normalmente até 60-70% da potência nominal mas falha acima disso, saturação parcial do núcleo é o primeiro suspeito

Esse último padrão — falha intermitente acima de uma determinada carga — é o que mais confunde o diagnóstico no campo, porque em medição rápida sem carga o inversor parece completamente normal.

Quando é falha eletrônica interna

A distinção entre problema externo — fiação, conector solto — e falha interna no CT nem sempre é evidente. O circuito aberto no secundário, porém, deixa uma assinatura clara na placa.

Sem carga conectada ao secundário, o CT se comporta como um indutor em série com a linha primária. A tensão induzida é proporcional ao número de espiras e à corrente primária. O circuito de condicionamento de sinal da placa de controle — projetado para trabalhar com sinais de 0 a 3,3 V — não sobrevive a essa tensão. O dano é localizado, rápido e sem sinal visual óbvio: nenhuma marca de queima evidente, nenhum odor característico.

Quando a placa de controle chega na bancada com queima localizada na seção de medição de corrente, a primeira pergunta é: qual era o estado do CT que alimentava esse canal?

A saturação permanente do núcleo não é detectável com multímetro convencional. Exige injeção de sinal AC controlado e análise da linearidade da resposta do CT isolado do circuito. Não existe teste de campo confiável para diferenciar saturação temporária de permanente — e esse ponto ainda não tem solução simples.

Vale a pena consertar?

O CT em si é um componente de custo baixo. O problema é a especificação.

Inversores das principais marcas — Growatt, Sungrow, Deye, Fronius, WEG — utilizam CTs com parâmetros customizados que não aparecem em catálogos abertos: relação de transformação específica (1000:1, 2500:1), frequência de corte, carga resistiva do secundário (burden resistor calibrado para a entrada do ADC). Substituir por um CT genérico de mesma corrente nominal sem confirmar esses parâmetros resulta em leitura descalibrada. O inversor vai continuar apresentando erros mesmo com o CT novo instalado.

O reparo exige:

• Identificar o CT com referência cruzada no esquema da placa de controle
• Confirmar a relação de transformação e o valor exato do burden resistor no secundário
• Verificar se a placa de controle foi danificada pelo CT com defeito — se o circuito de medição foi destruído por tensão de secundário aberto, o CT novo não resolve sem reparar a placa também
• Em alguns modelos, o CT é integrado em posição que exige retrabalho de SMD — o que muda a estimativa de tempo de bancada

O custo de diagnóstico e substituição do CT, somado à verificação da placa de controle, raramente ultrapassa 15% do valor de um inversor novo. Quando o campo condena o equipamento sem investigar esse componente, o prejuízo é duplo: financeiro e técnico. Um diagnóstico errado que vira referência para os próximos casos.

Envie seu inversor para diagnóstico

Antes de comprar equipamento novo, envie para a nossa bancada. A TEC Solar realiza diagnóstico eletrônico completo em nível de componente — abrimos o inversor, medimos a placa, identificamos a causa raiz e entregamos um laudo técnico detalhado.

Se o reparo for viável, você recebe o equipamento funcionando por uma fração do custo de substituição. Se não for, o laudo serve de base para qualquer decisão.

Atendemos todo o Brasil via logística reversa.