Spanningsbeskerming vir fotovoltaïese stelsels

Fotovoltaïese (PV) fasiliteite vir die ontginning van hernubare energie loop 'n groot risiko as gevolg van weerligvloeiing as gevolg van hul ligging en die groot oppervlakte.

Skade aan individuele segmente of die mislukking van die hele installasie kan die gevolg wees.

Weerligstrome en opleidingspannings veroorsaak dikwels skade aan omskakelaars en fotovoltaïese modules. Hierdie skade beteken meer koste vir die operateur van die fotovoltaïese aanleg. Daar is nie net hoër herstelkoste nie, maar die produktiwiteit van die fasiliteit word ook aansienlik verminder. Daarom moet 'n fotovoltaïese installasie altyd in die bestaande weerligstrategie vir weerlig beskerm word.

Om hierdie onderbrekings te vermy, moet die weerlig- en oorstromingsbeskermingstrategieë wat in gebruik is, met mekaar kommunikeer. Ons bied u die nodige ondersteuning sodat u fasiliteit glad funksioneer en die verwagte opbrengs lewer! Daarom moet u u fotovoltaïese installasie van beligting en oorspanningsbeskerming teen LSP beskerm:

• Om u gebou en PV-installasie te beskerm
• Om die beskikbaarheid van die stelsel te verhoog
• Om u belegging te beskerm

Standaarde en vereistes

Die huidige standaarde en voorskrifte vir die beskerming van oorspannings moet altyd in ag geneem word by die ontwerp en installering van enige fotovoltaïese stelsel.

Die Europese konsepstandaard DIN VDE 0100 deel 712 / E DIN IEC 64/1123 / CD (Oprigting van laespanningstelsels, vereistes vir spesiale toerusting en fasiliteite; fotovoltaïese kragstelsels) en die internasionale installasiespesifikasies vir PV-fasiliteite - IEC 60364-7- 712 - beskryf beide die keuse en installering van die beskerming van die spanning vir PV-fasiliteite. Hulle beveel ook aan dat die beveiligingstoestelle tussen die PV-kragopwekkers gebruik word. In sy 2010-publikasie oor die beskerming van die oplewing van geboue met 'n PV-installasie, vereis die Vereniging van Duitse eiendomsversekeraars (VdS) beskerming teen weerlig en spanning teen 10 kW in ooreenstemming met die weerligbeskermingsklas III.

Om te verseker dat u installasie in die toekoms veilig is, spreek dit vanself dat ons komponente volledig aan alle vereistes voldoen.

Verder is 'n Europese standaard vir die beskerming van spanningskomponente onder spanning. Hierdie standaard sal spesifiseer in watter mate spanningspanningsbeveiliging in die GS-kant van PV-stelsels ontwerp moet word. Hierdie standaard is tans prEN 50539-11.

In Frankryk is tans 'n soortgelyke standaard van krag - die UTE C 61-740-51. LSP se produkte word tans getoets om aan albei standaarde te voldoen, sodat dit 'n hoër vlak van veiligheid kan bied.

Ons spanningbeveiligingsmodules in Klas I en Klas II (B- en C-afleiders) verseker dat die spanning vinnig voorkom en dat die stroom veilig ontlaai word. Dit stel u in staat om duur skade te vermy of die potensiaal vir volledige kragonderbreking in u fotovoltaïese aanleg te voorkom.

Vir geboue met of sonder beligtingsbeskermingstelsels - ons het die regte produk vir elke toepassing! Ons kan die modules aflewer soos u dit benodig - volledig aangepas en vooraf in die behuising gekoppel.

Inwerkingstelling van opspanningsbeveiligingstoestelle (SPD's) in fotovoltaïese stelsels

Fotovoltaïese energie is 'n belangrike komponent van die algehele energieproduksie uit hernubare energiebronne. Daar is 'n aantal spesiale eienskappe wat in ag geneem moet word wanneer die beskermingstoestelle (SPD's) in fotovoltaïese stelsels gebruik word. Fotovoltaïese stelsels het 'n gelykstroombron met spesifieke eienskappe. Die stelselkonsep moet dus hierdie spesifieke eienskappe in ag neem en die gebruik van SPD's dienooreenkomstig koördineer. SPD-spesifikasies vir PV-stelsels moet byvoorbeeld ontwerp word vir 'n maksimum spanning sonder las van die sonkragopwekker (V_OC STC = spanning van die gelaaide stroombaan onder standaardtoetsomstandighede) sowel as om maksimum stelselbeskikbaarheid en veiligheid te verseker.

Eksterne weerligbeskerming

Vanweë die groot oppervlakte en die blootgestelde installasie-plek, is dit moontlik dat fotovoltaïese stelsels gevaar het vir atmosferiese ontlading - soos weerlig. Op hierdie punt is daar 'n behoefte om te onderskei tussen die gevolge van direkte weerlig en sogenaamde indirekte (induktiewe en kapasitiewe) aanvalle. Enersyds hang die noodsaaklikheid van weerligbeskerming af van die normatiewe spesifikasies van die relevante standaarde, en enersyds bestee die noodsaaklikheid van weerligbeskerming aan die normatiewe spesifikasies van die betrokke standaarde. Aan die ander kant hang dit af van die toepassing self, met ander woorde, afhangend van of dit 'n gebou of 'n veldinstallasie is. By gebou-installasies word 'n verskil getref tussen die installering van 'n PV-kragopwekker op die dak van 'n openbare gebou - met 'n bestaande weerligbeskermingstelsel - en die installasie op die dak van 'n skuur - sonder 'n weerligbeskermingstelsel. Veldinstallasies bied ook groot potensiële teikens as gevolg van hul groot area-module-skikkings; in hierdie geval word 'n eksterne weerligbeskermingsoplossing vir hierdie tipe stelsel aanbeveel om direkte beligtings te voorkom.

Normatiewe verwysings kan gevind word in IEC 62305-3 (VDE 0185-305-3), Supplement 2 (interpretasie volgens weerligbeskermingsvlak of risikovlak LPL III) [2] en Supplement 5 (weerlig- en oorstromingsbeskerming vir PV-kragstelsels) en in die VdS-richtlijn 2010 [3], (as PV-stelsels> 10 kW, is weerligbeskerming nodig). Daarbenewens is maatreëls vir die beskerming van die oplewing nodig. Daar moet byvoorbeeld voorkeur gegee word aan afsonderlike lugbeëindigingstelsels om die PV-kragopwekker te beskerm. As dit egter nie moontlik is om 'n direkte verbinding met die PV-kragopwekker te vermy nie, met ander woorde, die veilige skeidingsafstand kan nie gehandhaaf word nie, dan moet die effekte van gedeeltelike weerligstrome in ag geneem word. Fundamenteel moet beskermde kabels vir die hooflyne van kragopwekkers gebruik word om geïnduseerde oorspannings so laag as moontlik te hou. As die deursnee voldoende is (min. 16 mm² Cu), kan die kabelafskerming ook gebruik word om gedeeltelike weerligstrome uit te voer. Dieselfde geld vir die gebruik van geslote metaalbehuise. Aarding moet aan beide kante van kabels en metaalbehuise verbind word. Dit verseker dat die hooflyne van die kragopwekker onder LPZ1 (Lightning Protection Zone) val; dit beteken dat 'n SPD tipe 2 voldoende is. Andersins is 'n SPD tipe 1 nodig.

Die gebruik en korrekte spesifikasie van die beskermingstoestelle

Oor die algemeen is dit moontlik om die ontplooiing en spesifikasie van SPD's in lae spanningstelsels aan die AC-kant as 'n standaardprosedure te beskou; die implementering en die korrekte ontwerpspesifikasie vir PV DC-kragopwekkers bly egter steeds 'n uitdaging. Die rede is eerstens dat 'n sonkragopwekker sy eie spesiale eienskappe het, en tweedens word SPD's in die GS-stroombaan ingespan. Konvensionele SPD's word gewoonlik ontwikkel vir wisselstroom- en nie direkte spanningstelsels nie. Relevante produkstandaarde [4] het hierdie toepassings al jare behandel, en dit kan fundamenteel ook op DC-spanningstoepassings toegepas word. Terwyl voorheen relatiewe lae PV-stelselspanning besef is, behaal dit egter tans ongeveer 1000 V DC in die onbelaaide PV-stroombaan. Die taak is om stelselspanning in daardie volgorde te bemeester met geskikte oorspanningsbeveiligingstoestelle. Die posisies waarop dit tegnies toepaslik en prakties is om SPD's in 'n PV-stelsel te plaas, hang hoofsaaklik af van die tipe stelsel, die stelselkonsep en die fisiese oppervlak. Figuur 2 en 3 illustreer die hoofverskille: Ten eerste 'n gebou met 'n weerligbeskerming en 'n PV-stelsel op die dak (gebou-installasie); tweedens 'n uitgebreide sonenergiestelsel (veldinstallasie), wat ook toegerus is met 'n eksterne weerligbeskermingstelsel. In die eerste instansie - vanweë die korter kabellengtes - word beskerming slegs by die DC-ingang van die omskakelaar geïmplementeer; in die tweede geval word SPD's in die klemkas van die sonkragopwekker geïnstalleer (om die sonkragmodules te beskerm) sowel as by die GS-ingang van die omskakelaar (om die omskakelaar te beskerm). SPD's moet naby die PV-kragopwekker sowel as naby die omskakelaar geïnstalleer word sodra die benodigde lengte tussen die PV-generator en die omskakelaar langer as 10 meter is (Figuur 2). Die standaardoplossing om die WS-kant te beskerm, wat die omskakelaaruitset en die netwerktoevoer beteken, moet dan bereik word deur gebruik te maak van tipe 2 SPD's wat op die omskakelaaruitgang geïnstalleer is en - in die geval van 'n gebou-installasie met eksterne weerligbeskerming by die hoofinvoer punt - toegerus met 'n SPD tipe 1-afleider.

Om te verseker dat SPD's sulke hoë stelselspannings kan baasraak, het die sterverbinding wat uit drie varistors bestaan, betroubaar geblyk en 'n kwasi-standaard gevestig (Figuur 4). As 'n isolasiefout voorkom, bly daar nog twee varistors in die reeks, wat effektief voorkom dat die SPD oorlaai word.

Om op te som: beskermende stroombane met absoluut nul lekstroom is in plek en 'n toevallige aktivering van die ontkoppelingsmeganisme word voorkom. In die scenario hierbo beskryf, word die verspreiding van vuur ook effektief voorkom. En terselfdertyd word enige invloed van 'n isolasie-moniteringstoestel ook vermy. As daar dus 'n isolasiefunksie is, is daar nog altyd twee varistors in die reeks beskikbaar. Op hierdie manier word aan die vereiste dat aardfoute voorkom moet word, nagekom. LSP se SPD tipe 2-afleider SLP40-PV1000 / 3, U_CPV = 1000Vdc bied 'n goed getoetsde, praktiese oplossing en is getoets om aan alle huidige standaarde te voldoen (UTE C 61-740-51 en prEN 50539-11) (Figuur 4). Op hierdie manier bied ons die hoogste mate van veiligheid beskikbaar vir gebruik in GS-stroombane.

Praktiese toepassings

Soos reeds gesê, word 'n verskil getref tussen bou- en veldinstallasies in praktiese oplossings. As 'n eksterne weerligbeskermingsoplossing aangebring word, moet die PV-kragopwekker verkieslik in hierdie stelsel geïntegreer word as 'n geïsoleerde afleweringstelsel. IEC 62305-3 spesifiseer dat die lugbeëindigingsafstand gehandhaaf moet word. As dit nie gehandhaaf kan word nie, moet die gevolge van gedeeltelike weerligstrome in ag geneem word. Op hierdie punt staan ​​die standaard vir beskerming teen weerlig IEC 62305-3 Aanvullings 2 in Afdeling 17.3: 'om geïnduseerde oorspannings te verminder moet beskermde kabels gebruik word vir die hooflyne van die generator'. As die deursnee voldoende is (min. 16 mm² Cu), kan die kabelafskerming ook gebruik word om gedeeltelike weerligstrome uit te voer. Aanvulling (Figuur 5) - Beskerming teen weerlig vir fotovoltaïese stelsels - uitgereik deur die ABB (Komitee vir weerligbeskerming en weerligondersoek van die (Duitse) Vereniging vir Elektriese, Elektroniese en Inligtingstegnologieë) lui dat die hooflyne vir die kragopwekkers beskerm moet word . Dit beteken dat weerligafleiers (SPD-tipe 1) nie nodig is nie, alhoewel spanningspanning (SPD-tipe 2) aan beide kante nodig is. Soos Figuur 5 illustreer, bied 'n afgeskermde hoofgeneratorlyn 'n praktiese oplossing en behaal LPZ 1-status in die proses. Op hierdie manier word SPD tipe 2-afleidingsarms ontplooi volgens die standaardspesifikasies.

Gereed-vir-pas-oplossings

Om te verseker dat die installasie so eenvoudig moontlik is, bied LSP gereed-vir-pas-oplossings om die DC- en AC-sye van omskakelaars te beskerm. Plug-and-play PV-bokse verminder die installasietyd. LSP sal ook kliënt-spesifieke vergaderings op u versoek uitvoer. Meer inligting is beskikbaar by www.lsp-international.com

let wel:

Landspesifieke standaarde en riglyne moet nagekom word

[1] DIN VDE 0100 (VDE 0100) deel 712: 2006-06, Vereistes vir spesiale installasies of lokasies. Kragtoevoerstelsels vir fotovoltaïese sonkrag (PV)

[2] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) 2006-10 Weerligbeskerming, Deel 3: Beskerming van fasiliteite en mense, aanvulling 2, die interpretasie volgens beskermingsklas of risikovlak III LPL, Aanvulling 5, weerlig en oorstromingsbeskerming vir PV-kragstelsels

[3] VdS-richtlijn 2010: 2005-07 Risiko-georiënteerde weerlig- en oorstromingsbeskerming; Riglyne vir die voorkoming van verlies, VdS Schadenverhütung Verlag (uitgewers)

[4] DIN EN 61643-11 (VDE 675-6-11): 2007-08 Laagspanning-opleidingsbeveiligingstoestelle - Deel 11: opleidingsbeveiligingstoestelle vir gebruik in lae-spanning kragstelsels - vereistes en toetse

[5] IEC 62305-3 Beskerming teen weerlig - Deel 3: Fisiese skade aan strukture en lewensgevaar

[6] IEC 62305-4 Beskerming teen weerlig - Deel 4: Elektriese en elektroniese stelsels binne strukture

[7] prEN 50539-11 Beskermingsapparate vir lae spanningspanning - Spanningsbeveiligingstoestelle vir spesifieke toepassing, insluitend wisselstroom - Deel 11: Vereistes en toetse vir SPD's in fotovoltaïese toepassings

[8] Franse produkstandaard vir oorstromingsbeskerming in die DC-omgewing UTE C 61-740-51