Fotovoltaik sistemlər üçün dalğalanma qorunması


Yenilənə bilən enerjinin istismarı üçün fotovoltaik (PV) qurğular açıq yerləri və geniş səthləri səbəbindən ildırım tökülmələrindən böyük risk altındadır.

Fərdi seqmentlərin zədələnməsi və ya bütün quraşdırmanın uğursuzluğu nəticəsi ola bilər.

Şimşək cərəyanları və dalğalanma gərginliyi əksər hallarda çeviricilərə və fotovoltaik modullara ziyan vurur. Bu zərərlər fotovoltaik qurğunun operatoru üçün daha çox xərc deməkdir. Təmir xərcləri nəinki yüksəkdir, həm də obyektin məhsuldarlığı da xeyli azalır. Buna görə bir fotovoltaik qurğu həmişə mövcud ildırımdan qorunma və topraklama strategiyasına inteqrasiya olunmalıdır.

Bu fasilələrin qarşısını almaq üçün istifadə olunan şimşək və dalğalanmaya qarşı qorunma strategiyaları bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olmalıdır. Müəssisənizin rahat işləməsi və gözlənilən məhsulu verməsi üçün sizə lazımi dəstəyi təqdim edirik! Bu səbəbdən fotovoltaik işıqlandırma və LSP-dən həddindən artıq gərginlikdən qorunma təmin etməlisiniz:

  • Binanızı və PV qurğunuzu qorumaq üçün
  • Sistem mövcudluğunu artırmaq
  • İnvestisiya qorumaq üçün

Standartlar və tələblər

Hər hansı bir fotovoltaik sistemin dizaynında və quraşdırılmasında həddindən artıq gərginlikdən qorunma üçün mövcud standartlar və təlimatlar həmişə nəzərə alınmalıdır.

Avropa layihəsi DIN VDE 0100 part 712 / E DIN IEC 64/1123 / CD (Aşağı gərginlikli sistemlərin quraşdırılması, xüsusi avadanlıq və qurğulara tələblər; fotovoltaik enerji sistemləri) və PV qurğuları üçün beynəlxalq quraşdırma xüsusiyyətləri - IEC 60364-7- 712 - hər ikisi də PV qurğuları üçün dalğalanma qorunmasının seçilməsini və quraşdırılmasını təsvir edir. PV generatorları arasında dalğalanmadan qorunma cihazlarını da tövsiyə edirlər. Bir PV qurğusu olan binaların dalğalanma qorunmasına dair 2010-cu il nəşrində, Alman Əmlak Sığortaçıları Assosiasiyası (VdS), III ildırımdan qorunma sinifinə uyğun olaraq> 10 kW ildırım və həddindən artıq gərginlikdən qorunma tələb edir.

Quraşdırmanızın gələcəkdə təhlükəsiz olmasını təmin etmək üçün, komponentlərimizin bütün tələblərə tam cavab verdiyini deməyə ehtiyac yoxdur.

Bundan əlavə, dalğalanma gərginliyindən qorunma komponentləri üçün Avropa standartı hazırlanır. Bu standart, PV sistemlərinin DC tərəfində dalğalanma gərginliyinin qorunmasının nə dərəcədə dizayn edilməli olduğunu müəyyənləşdirəcəkdir. Bu standart hal hazırda prEN 50539-11-dir.

Bənzər bir standart hazırda Fransada qüvvədədir - UTE C 61-740-51. LSP-nin məhsulları hazırda daha da yüksək səviyyədə təhlükəsizlik təmin edə bilməsi üçün hər iki standarta uyğunluğu yoxlanılır.

Class I və Class II (B və C dayandırıcılar) içindəki dalğalanmaya qarşı qorunma modullarımız, voltaj meydana gəlmələrinin tez bir zamanda məhdudlaşdığını və cərəyanın etibarlı şəkildə boşaldıldığını təmin edir. Bu, bahalı ziyanlardan və ya fotovoltaik qurğunuzda tam elektrik kəsilməsi potensialından qaçınmağa imkan verir.

İşıqdan qorunma sistemli və ya olmayan binalar üçün - hər tətbiq üçün doğru məhsula sahibik! Modulları tələb etdiyiniz kimi təqdim edə bilərik - tamamilə uyğunlaşdırılmış və qabaqcadan məkanlara qoşulmuşuq.

Fotovoltaik sistemlərdə dalğalanmaya qarşı qoruyucu cihazların (SPD) yerləşdirilməsi

Fotovoltaik enerji, bərpa olunan enerji mənbələrindən ümumi enerji istehsalının vacib bir hissəsidir. Fotovoltaik sistemlərdə dalğalanmaya qarşı mühafizə cihazlarını (SPD) yerləşdirərkən nəzərə alınması lazım olan bir sıra xüsusi xüsusiyyətlər mövcuddur. Fotovoltaik sistemlər spesifik xüsusiyyətləri olan bir DC gərginlik mənbəyinə malikdir. Buna görə sistem konsepsiyası bu spesifik xüsusiyyətləri nəzərə almalı və SPD-lərin istifadəsini müvafiq olaraq əlaqələndirməlidir. Məsələn, PV sistemləri üçün SPD spesifikasiyaları həm günəş generatorunun maksimum yüklənmə gərginliyi üçün dizayn olunmalıdır (VOC STC = standart test şərtləri altında boşaldılmış dövrənin gərginliyi) və həmçinin sistemin maksimum mövcudluğu və təhlükəsizliyini təmin etmək baxımından.

Xarici ildırımdan qorunma

Fotovoltaik sistemlər geniş səth sahələri və ümumiyyətlə açıq quraşdırma yerləri sayəsində ildırım kimi atmosfer boşalmalarından risklidir. Bu nöqtədə birbaşa ildırım vurması ilə dolayı (induktiv və tutumlu) vuruşların təsirləri arasında fərq qoymağa ehtiyac var. Bir tərəfdən ildırımdan qorunma zərurəti müvafiq standartların normativ xüsusiyyətlərindən, bir tərəfdən ildırımdan qorunma zərurəti müvafiq standartların normativ xüsusiyyətlərindən asılıdır. Digər tərəfdən, tətbiqetmənin özündən, başqa sözlə, bir bina və ya sahə qurğusu olub-olmamasından asılıdır. Bina qurğuları ilə, bir ictimai binanın damında bir PV generatoru - mövcud bir ildırımdan qorunma sistemi ilə - və bir anbarın damına - ildırımdan qorunma sistemi olmadan quraşdırılma arasında bir fərq qoyulur. Sahə qurğuları geniş ərazi modulları sayəsində böyük potensial hədəflər də təklif edir; bu vəziyyətdə birbaşa işıqlandırma zərbələrinin qarşısını almaq üçün bu tip sistemlər üçün xarici ildırımdan qorunma həlli tövsiyə olunur.

Normativ istinadlara IEC 62305-3 (VDE 0185-305-3), Əlavə 2 (ildırımdan qorunma səviyyəsinə və ya LPL III risk səviyyəsinə görə şərh) [2] və Əlavə 5 (PV güc sistemləri üçün şimşək və dalğalanmaya qarşı qorunma) və 2010-cu il VdS Direktivində [3], (PV sistemləri> 10 kW olduqda, şimşəkdən qorunma tələb olunur). Bundan əlavə, dalğalanmaya qarşı qorunma tədbirləri tələb olunur. Məsələn, PV generatorunu qorumaq üçün ayrı hava sonlandırma sistemlərinə üstünlük verilməlidir. Bununla birlikdə, PV generatoru ilə birbaşa əlaqədən qaçmaq mümkün deyilsə, başqa sözlə, təhlükəsiz ayrılma məsafəsi saxlanıla bilməzsə, qismən ildırım cərəyanlarının təsirləri nəzərə alınmalıdır. Əsasən, generatorların əsas xətləri üçün induksiyalı həddindən artıq gərginliyi mümkün qədər aşağı tutmaq üçün ekranlı kabellərdən istifadə edilməlidir. Əlavə olaraq, kəsik kifayətdirsə (minimum 16 mm² Cu), hissə qoruyucusu qismən şimşək axınları keçirmək üçün istifadə edilə bilər. Eyni, qapalı metal gövdələrin istifadəsinə də aiddir. Topraklama kabellərin və metal gövdələrin hər iki ucunda birləşdirilməlidir. Bu generatorun əsas xətlərinin LPZ1 (İldırımdan Qoruma Zonası) altına düşməsini təmin edir; yəni bir SPD tip 2 kifayətdir. Əks təqdirdə, SPD tip 1 tələb oluna bilər.

Aşırı dalğalanmaya qarşı qorunma cihazlarının istifadəsi və dəqiq spesifikasiyası

Ümumiyyətlə, AC tərəfdəki aşağı gərginlikli sistemlərdə SPD-lərin yerləşdirilməsini və spesifikasiyasını standart prosedur kimi qəbul etmək mümkündür; Bununla birlikdə, PV DC generatorları üçün yerləşdirmə və düzgün dizayn spesifikasiyası hələ də problem olaraq qalır. Səbəb ilk növbədə günəş generatorunun özünəməxsus xüsusiyyətlərinə malik olması və ikincisi, SPD-lər DC dövrəsində yerləşdirilmişdir. Adi SPD-lər bir qayda olaraq birbaşa gərginlikli sistemlər üçün deyil, dəyişən gərginlik üçün hazırlanır. Müvafiq məhsul standartları [4] illərdir bu tətbiqetmələri əhatə edir və bunlar əsas etibarilə DC gərginlik tətbiqetmələrində də tətbiq oluna bilər. Bununla birlikdə, əvvəllər nisbətən aşağı PV sistem gərginliyi reallaşdırıldığı halda, bu gün artıq təqribən əldə edilir. Yüklənməmiş PV dövrəsində 1000 V DC. Vəzifə, gərginlikdən qorunma cihazları ilə sistem gərginliklərini bu qaydada mənimsəməkdir. Bir PV sistemində SPD-lərin yerləşdirilməsinin texniki cəhətdən uyğun və praktik olduğu mövqelər ilk növbədə sistemin tipinə, sistem konsepsiyasına və fiziki səth sahəsinə bağlıdır. Rəqəmlər 2 və 3 prinsipial fərqləri əks etdirir: Birincisi, xarici ildırımdan qorunan bir bina və damda quraşdırılmış PV sistemi (bina quraşdırılması); İkincisi, xarici ildırımdan qorunma sistemi ilə təchiz olunmuş geniş bir günəş enerjisi sistemi (sahə quraşdırılması). İlk növbədə - daha qısa kabel uzunluğu səbəbindən - qoruyucu yalnız inverterin DC girişində həyata keçirilir; ikinci halda SPD-lər günəş generatorunun terminal qutusuna (günəş modullarını qorumaq üçün) və inverterin DC girişinə (çeviricini qorumaq üçün) quraşdırılır. SPD-lər PV generatoru ilə çevirici arasında tələb olunan kabel uzunluğu 10 metrdən uzanan kimi, PV generatoruna və eyni zamanda inverterə yaxın quraşdırılmalıdır (şəkil 2). İnverterin çıxışı və şəbəkə təchizatı mənasını verən AC tərəfini qorumaq üçün standart həll, daha sonra inverter çıxışında quraşdırılmış tip 2 SPD-lərdən istifadə edilməklə və - şəbəkə girişində xarici ildırım qorunması olan bir bina quraşdırılması vəziyyətində olmalıdır. nöqtə - SPD tip 1 dalğalanma dayandırıcı ilə təchiz edilmişdir.

DC günəş generatoru tərəfində xüsusi xüsusiyyətlər

İndiyə qədər DC tərəfindəki qoruma konsepsiyaları normal AC şəbəkə gərginliyi üçün hər zaman SPD-lərdən istifadə edirdi ki, bu da L + və L- kimi qorumaq üçün toprağa bağlanırdı. Bu, SPD-lərin maksimum günəş generatorunun yüklənməmiş gərginliyinin ən az yüzdə 50-si ilə qiymətləndirildiyi deməkdir. Lakin, bir neçə ildən sonra PV generatorunda izolyasiya qüsurları baş verə bilər. PV sistemindəki bu arızanın nəticəsi olaraq, tam PV generator gərginliyi daha sonra SPD-dəki qüsurlu dirəyə tətbiq olunur və həddindən artıq yüklənmə hadisəsi ilə nəticələnir. Davamlı bir gərginlikdən metal-oksid varistorlarına əsaslanan SPD-lərin yükü çox yüksəkdirsə, bu, potensial olaraq onların məhvinə səbəb ola bilər və ya ayırıcı cihazı işə sala bilər. Xüsusilə, yüksək sistem gərginliyi olan PV sistemlərində, ayırma cihazı işə salındıqda, sönməmiş bir keçid qövsünə görə yanğının meydana gəlməsini tamamilə istisna etmək mümkün deyil. Axın axınına qədər istifadə olunan həddindən artıq yükdən qorunma elementləri (sigortalar) bu ehtimala bir həll yolu deyil, çünki PV generatorunun qısa qapanma cərəyanı nominal cərəyandan yalnız bir qədər yüksəkdir. Bu gün sistem gərginliyi təxminən PV sistemlər. Enerji itkilərini mümkün qədər aşağı tutmaq üçün getdikcə 1000 V DC quraşdırılır.

Şəkil 4 -Y üç varistordan ibarət şəkilli qoruyucu dövrə

SPD-lərin bu qədər yüksək sistem gərginliyini mənimsəməsini təmin etmək üçün üç varistordan ibarət olan ulduz bağlantısı etibarlı olduğunu sübut etdi və kvazi standart olaraq quruldu (şəkil 4). Bir yalıtım qüsuru meydana gəlsə, seriyadakı iki varyator hələ də qalır və bu da SPD-nin həddindən artıq yüklənməsinin qarşısını alır.

Xülasə etmək üçün: qətiliklə sıfır qaçaq axını olan qoruyucu dövrə mövcuddur və ayırma mexanizminin təsadüfən aktivləşdirilməsinin qarşısı alınmışdır. Yuxarıda təsvir olunan ssenaridə atəşin yayılması da effektiv şəkildə qarşısı alınır. Eyni zamanda, bir izolyasiya izləmə cihazından da hər hansı bir təsirin qarşısını alır. Beləliklə, bir izolyasiya arızası meydana gəlsə, seriyada hər zaman iki varistor mövcuddur. Bu şəkildə, torpaq qırılmalarının daima qarşısının alınması tələbi yerinə yetirilir. LSP-nin SPD tip 2 tutucu SLP40-PV1000 / 3, UCPV = 1000Vdc yaxşı sınaqdan keçmiş, praktik bir həll təmin edir və bütün mövcud standartlara uyğunluğu üçün test edilmişdir (UTE C 61-740-51 və prEN 50539-11) (şəkil 4). Bu şəkildə, DC dövrələrində istifadə üçün ən yüksək dərəcədə təhlükəsizlik təklif edirik.

Praktiki applications

Artıq qeyd edildiyi kimi, praktik həll yollarında bina və sahə qurğuları arasında bir fərq qoyulur. Xarici bir ildırımdan qorunma həlli quraşdırılıbsa, PV generatoru tercihen təcrid olunmuş bir arestr cihazı sistemi kimi bu sistemə inteqrasiya olunmalıdır. IEC 62305-3, havanın sona çatma məsafəsinin qorunması lazım olduğunu göstərir. Qorumaq mümkün deyilsə, qismən ildırım cərəyanlarının təsirləri nəzərə alınmalıdır. Bu nöqtədə, ildırımdan qorunma standartı IEC 62305-3 Əlavələr 2 Bölmə 17.3-də deyilir: 'induksiya edilmiş həddindən artıq gərginliyi azaltmaq üçün qoruyucu kabellər generatorun əsas xətləri üçün istifadə edilməlidir'. Kesiti kifayət edərsə (minimum 16 mm² Cu), kabel qoruyucu da qismən şimşək axınları aparmaq üçün istifadə edilə bilər. Əlavə (Şəkil 5) - Fotovoltaik sistemlər üçün ildırımdan qorunma - ABB (Elektrik, Elektron və İnformasiya Texnologiyaları Birliyinin (Alman) İldırımdan Qoruma və Şimşək Tədqiqatları Komitəsi) tərəfindən hazırlanmışdır. Generatorlar üçün əsas xətlərin qorunması lazımdır. . Bu, hər iki tərəfdən dalğalanma gərginliyi dayandırıcıları (SPD tip 1) lazım olsa da, ildırım cərəyan dayandırıcılarına (SPD tip 2) ehtiyac olmadığı deməkdir. Şəkil 5-də göstərildiyi kimi, qorunan əsas generator xətti praktik həll təklif edir və prosesdə LPZ 1 statusunu əldə edir. Bu şəkildə, SPD tip 2 dalğalanma dayandırıcıları standartların tələblərinə uyğun olaraq yerləşdirilir.

Uyğun hazır həllər

Yerində quraşdırmanın mümkün qədər sadə olmasını təmin etmək üçün LSP, çeviricilərin DC və AC tərəflərini qorumaq üçün uyğun hazır həllər təklif edir. Tak və çalıştır PV qutuları quraşdırma müddətini azaldır. LSP, həmçinin sizin istəyinizə görə müştərilərə məxsus yığıncaqlar həyata keçirəcəkdir. Daha çox məlumat www.lsp-international.com saytında mövcuddur

Qeyd:

Ölkəyə məxsus standartlara və qaydalara riayət edilməlidir

[1] DIN VDE 0100 (VDE 0100) hissə 712: 2006-06, Xüsusi qurğular və ya yerlər üçün tələblər. Günəş fotovoltaik (PV) enerji təchizatı sistemləri

[2] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) 2006-10 İldırımdan Qoruma, Bölüm 3: Təsislərin və insanların qorunması, əlavə 2, mühafizə sinifinə və ya risk səviyyəsinə görə şərh III LPL, Əlavə 5, ildırım və PV güc sistemləri üçün dalğalanma qorunması

[3] VdS Direktivi 2010: 2005-07 Risk yönümlü ildırım və dalğalanmaya qarşı qorunma; İtkilərin qarşısının alınması üçün təlimatlar, VdS Schadenverhütung Verlag (yayımcılar)

[4] DIN EN 61643-11 (VDE 675-6-11): 2007-08 Aşağı gərginlikli dalğalanma qoruyucu cihazlar - Bölüm 11: aşağı gərginlikli enerji sistemlərində istifadə üçün dalğalanma qoruyucu cihazlar - tələblər və testlər

[5] IEC 62305-3 Şimşəklərə qarşı qorunma - Hissə 3: Quruluşlara fiziki ziyan və həyat təhlükəsi

[6] IEC 62305-4 Şimşəkdən qorunma - Bölüm 4: Quruluşlar içərisində elektrik və elektron sistemlər

[7] prEN 50539-11 Aşağı gərginlikli dalğalanma qoruyucu qurğular - DC daxil olmaqla xüsusi tətbiq üçün dalğalanma qoruyucu cihazlar - Hissə 11: Fotovoltaik tətbiqlərdə SPD-lər üçün tələblər və testlər

[8] UTE C 61-740-51 DC bölgəsində dalğalanmaya qarşı qorunma üçün Fransız məhsulu standartı

Dalğalanmaya qarşı qoruyucu komponentlərimizin modul istifadəsi

Binada şimşəkdən qorunma sistemi mövcuddursa, bu, bütün sistemin ən yüksək nöqtəsində olmalıdır. Fotovoltaik qurğunun bütün modulları və kabelləri hava axınlarının altına quraşdırılmalıdır. Ən azı 0.5 m-dən 1 m-ə qədər olan ayrılma məsafələri qorunmalıdır (IEC 62305-2-dən risk analizindən asılı olaraq).

Xarici Tip I ildırımdan qorunma (AC tərəfi) eyni zamanda binanın elektrik təchizatında Tip I ildırım qoruyucusunun quraşdırılmasını tələb edir. Şimşəkdən qorunma sistemi yoxdursa, Tip II dayandırıcılar (AC tərəfi) istifadə üçün kifayətdir.