Concepte general

Per aconseguir la funcionalitat completa d’una central fotovoltaica (FV), ja sigui petita, instal·lada al terrat d’una casa familiar o gran, que s’estengui sobre àmplies zones, és necessari desenvolupar un projecte complex. El projecte inclou una selecció correcta de panells fotovoltaics i altres aspectes com l’estructura mecànica, el sistema de cablejat òptim (ubicació adequada dels components, la sobredimensionament correcte del cablejat, la interconnexió de protecció o la protecció de la xarxa), així com la protecció externa i interna contra llamps i sobretensions. LSP Company ofereix dispositius de protecció contra sobretensions (SPD), que poden protegir la vostra inversió a una fracció del cost total de compra. Abans de projectar els dispositius de protecció contra sobretensions, és necessari familiaritzar-se amb els panells fotovoltaics en concret i la seva connexió. Aquesta informació proporciona dades bàsiques per a la selecció del SPD. Es tracta de la tensió màxima de circuit obert del panell fotovoltaic o de la cadena (una cadena de panells connectats en una sèrie). La connexió de panells fotovoltaics en una sèrie augmenta la tensió de CC total, que després es converteix en voltatge de CA en inversors. Les aplicacions més grans poden assolir de forma estàndard els 1000 V CC. La tensió del circuit obert del panell fotovoltaic està determinada per la intensitat dels rajos solars que cauen sobre les cel·les del panell i la temperatura. Puja amb la radiació creixent, però baixa amb l’augment de la temperatura.

Un altre factor important consisteix en l'aplicació d'un sistema de protecció contra llamps extern: un parallamps. La norma CSN EN 62305 ed.2 sobre Protecció contra llamps, part 1 a 4 defineix tipus de pèrdues, perills, sistemes de protecció contra llamps, nivells de protecció contra llamps i la distància d’arc adequada. Aquests quatre nivells de protecció contra raigs (I a IV) determinen els paràmetres dels llamps i la determinació ve donada pel nivell de perill.

En principi, hi ha dues situacions. En el primer cas, es requereix la protecció d’un objecte mitjançant un sistema de protecció contra raigs externs, però no es pot mantenir la distància d’arc (és a dir, la distància entre la xarxa de terminació d’aire i el sistema fotovoltaic). En aquestes condicions, és necessari assegurar la connexió galvànica entre la xarxa de terminació d’aire i l’estructura de suport dels panells fotovoltaics o els marcs dels panells fotovoltaics. Els corrents llampecs I_dimoniet (el corrent d’impuls amb el paràmetre de 10/350 μs) són capaços d’entrar als circuits de CC; per tant, cal instal·lar un dispositiu de protecció contra sobretensions tipus 1. LSP ofereix una solució més adequada en forma de dispositius combinats de protecció contra sobretensions tipus 1 + 2 de la sèrie FLP7-PV, que es produeixen per a tensions de 600 V, 800 V i 1000 V amb o sense senyalització remota. En el segon cas, no hi ha demanda d’equipar l’objecte protegit mitjançant un sistema de protecció contra llamps extern, o es pot mantenir la distància d’arc. En aquesta situació, els corrents de llamp no poden entrar al circuit de corrent continu i només es té en compte la sobretensió induïda (corrent d’impuls amb el paràmetre de 8/20 μs), on és suficient un dispositiu de protecció contra sobretensions de tipus 2, per exemple, la sèrie SLP40-PV per a la tensió de 600 V, 800 V i 1000 V, de nou amb o sense senyalització remota.

A l’hora de projectar els dispositius de protecció contra sobretensions, hem de tenir en compte el costat alternatiu, així com les línies de dades i comunicacions, que s’utilitzen habitualment en una central fotovoltaica moderna. Una central elèctrica fotovoltaica també està amenaçada des del costat de la xarxa de CC (distribució). D'aquesta banda, l'elecció d'un SPD adequat és molt més àmplia i depèn de l'aplicació donada. Com a protector universal contra sobretensions, es recomana un dispositiu modern de la sèrie FLP25GR, que incorpora els tres tipus 1 + 2 + 3 a cinc metres del punt d’instal·lació. Compta amb una combinació de varistors i un para-llamps. LSP ofereix diverses sèries de dispositius de protecció contra sobretensions per a sistemes de mesura i regulació, així com línies de transferència de dades. Els nous tipus d’inversors solen equipar-se amb interfícies que permeten controlar tots els sistemes. Els productes inclouen diversos tipus d’interfícies i diversos voltatges per a diverses freqüències i una quantitat seleccionable de parells. Com a exemple, podem recomanar els SPDs muntats en carril DIN de la sèrie FLD2 o el protector contra sobretensions PoE ND CAT-6A / EA.

Penseu en els següents exemples de tres aplicacions bàsiques: una petita central elèctrica fotovoltaica al terrat d’una casa familiar, una estació de mida mitjana al terrat d’un edifici administratiu o industrial i un gran parc solar que s’estén sobre una parcel·la gran.

Casa familiar

Com s’esmenta en el concepte general de dispositius de protecció contra sobretensions per a sistemes fotovoltaics, l’elecció d’un tipus particular de dispositiu es veu afectada per nombrosos factors. Tots els productes LSP per a aplicacions fotovoltaiques s’adapten a DC 600 V, 800 V i 1000 V. La tensió particular sempre es selecciona d’acord amb la tensió màxima de circuit obert especificada pel fabricant en funció de la disposició donada dels panells fotovoltaics amb un ca 15 % de reserva. Per a una casa familiar: una petita central elèctrica fotovoltaica, recomanem productes de la sèrie FLP7-PV al costat CC (a condició que la casa familiar no requereixi cap protecció externa contra els llamps ni la distància d’arc entre la xarxa de terminació d’aire i el PV sistema SLP40-PV (si s’instal·la una xarxa de terminació d’aire a una distància inferior a la distància d’arc). Com que la unitat FLP7-PV és un dispositiu combinat de tipus 1 + 2 (que protegeix contra corrents de llamp parcials i sobretensió) i la diferència de preu no és gran, aquest producte es pot utilitzar per a ambdues opcions, evitant així possibles errors humans si el projecte és no s’observa del tot.

Pel que fa a la CA, es recomana l’aplicació d’un dispositiu de la sèrie FLP12,5 al distribuïdor principal de l’edifici. Es fabrica en una versió fixa i reemplaçable de la sèrie FLP12,5. Si l’inversor es troba a prop del distribuïdor principal, el costat de corrent altern està protegit per un dispositiu de protecció contra sobretensions del distribuïdor principal. Si es troba, per exemple, sota el sostre de l’edifici, cal repetir la instal·lació d’un dispositiu de protecció contra sobretensions tipus 2, per exemple, la sèrie SLP40 (de nou en una versió fixa o reemplaçable) al subdistributor situat generalment al costat del inversor. Oferim tots els tipus esmentats de dispositius de protecció contra sobretensions per a sistemes de CC i CA també en una versió de senyal remot. Per a línies de dades i comunicacions, es recomana instal·lar un dispositiu de protecció contra sobretensions FLD2 muntat en carril DIN amb terminació de cargol.

TIP 1 + 2 / CLASSE I + II / TN-S / TT

FLP12,5-275 / 1S + 1 és un descàrrega de sobretensions i llamps de varistor d'òxid metàl·lic bipolar, combinat amb un tub de descàrrega de gas tipus 1 + 2 segons EN 61643-11 i IEC 61643-11. Es recomana utilitzar aquests descarregadors al concepte de zones de protecció contra raigs contra els límits de LPZ 0 - 1 (segons IEC 1312-1 i EN 62305 ed.2), on proporcionen la connexió equipotencial i la descàrrega de tots dos, el corrent de llamp i la sobretensió de commutació, que es genera en els sistemes d’alimentació que entren a l’edifici. L’ús dels descarregadors de corrent llampec FLP12,5-275 / 1S + 1 es fa principalment a les línies de subministrament elèctric, que funcionen com a sistemes TN-S i TT. El principal ús del descarregador de la sèrie FLP12,5-275 / 1S + 1 és en estructures de LPL III - IV segons la norma EN 62305 ed.2. El marcatge de "S" especifica una versió amb control remot.

TIP 1 + 2 / CLASSE I + II / TN-S / TT

La sèrie FLP7-PV és un descarregador de llamps i sobretensions tipus 1 + 2 segons EN 61643-11 i IEC 61643-11 i UTE C 61-740-51. Es recomana utilitzar aquests descarregadors en el concepte de zones de protecció contra raigs contra els límits de LPZ 0-2 (segons IEC 1312-1 i EN 62305) per a l'enllaç equipotencial de barres positives i negatives de sistemes fotovoltaics i l'eliminació de sobretensions transitòries que s'originen durant les descàrregues atmosfèriques o els processos de commutació. Els sectors particulars de varistors, connectats entre els terminals L +, L- i PE, estan equipats amb seccionadors interns que s’activen quan els varistors fallen (s’escalfen). La indicació de l'estat operatiu d'aquests seccionadors és parcialment visual (decoloració del camp del senyal) i amb control remot.

Naus administratives i industrials

Les regles bàsiques dels dispositius de protecció contra sobretensions també s'apliquen a aquesta aplicació. Si ignorem la tensió, el factor decisiu torna a ser el disseny de la xarxa de terminació d’aire. És probable que cada edifici administratiu o industrial hagi d’estar equipat amb un sistema extern de protecció contra sobretensions. L’ideal seria que la central fotovoltaica estigui situada en una zona de protecció contra llamps externa i es mantingui la distància mínima d’arc entre la xarxa de terminació d’aire i el sistema fotovoltaic (entre els panells reals o les seves estructures de suport). Si la distància de la xarxa de terminació d'aire és superior a la distància d'arc, només podem considerar l'efecte de la sobretensió induïda i instal·lar un dispositiu de protecció contra sobretensions tipus 2, per exemple, la sèrie SLP40-PV. Tot i això, encara recomanem la instal·lació de dispositius combinats de protecció contra sobretensions tipus 1 + 2, que siguin capaços de protegir-se contra corrents parcials de llamps i contra sobretensions potencials. Un d’aquests dispositius de protecció és una unitat SLP40-PV, que es caracteritza per un mòdul reemplaçable, però que té una capacitat de desviació lleugerament inferior a FLP7-PV, que té una capacitat de desviament més gran i, per tant, és més adequada per a aplicacions més grans. Si no es pot mantenir la distància mínima d'arc, és necessari assegurar la connexió galvànica d'un diàmetre suficient entre totes les parts conductores del sistema fotovoltaic i la protecció contra llamps externa. Tots aquests dispositius de protecció contra sobretensions s’instal·len en subdistribuïdors del costat CC abans de l’entrada a l’inversor. En cas d’una aplicació més gran on els cables siguin llargs o s’utilitzin concentradors de línia, és adequat repetir la protecció contra sobretensions fins i tot en aquestes zones.

El dispositiu FLP1GR tipus 2 + 25 es recomana de manera estàndard per al distribuïdor principal de l'edifici a l'entrada de la línia de corrent altern. Compta amb varistors duplicats per a una major seguretat i pot presumir d’un corrent d’impuls de 25 kA / pol. La unitat FLP25GR, una novetat en el camp de la protecció contra sobretensions, incorpora els tres tipus 1 + 2 + 3 i consisteix en una combinació de varistors i un para-llamps, proporcionant així múltiples avantatges. Tots dos productes protegiran l’edifici de forma segura i adequada. En la majoria dels casos, l’inversor estarà situat al costat del distribuïdor principal, de manera que caldrà tornar a instal·lar un dispositiu de protecció contra sobretensions al subdistributor immediatament darrere de la sortida de corrent altern. Aquí podem repetir la protecció contra sobretensions de nivell 1 + 2 amb el dispositiu FLP12,5, que es produeix en una versió fixa i reemplaçable FLP12,5 o simplement SPD tipus 2 de la sèrie III (de nou en una versió fixa i reemplaçable). Oferim tots els tipus esmentats de dispositius de protecció contra sobretensions per a sistemes de CC i CA també en una versió de senyal remot.

TIP 1 + 2 / CLASSE I + II / TN-S / TT

FLP25GR / 3 + 1 és un buit de descàrrega de grafit tipus 1 + 2 segons EN 61643-11 i IEC 61643-11.Aquests es recomanen per al concepte de zones de protecció contra raigs contra els límits de LPZ 0-1 (segons IEC 1312 -1 i EN 62305), on proporcionen l’enllaç equipotencial i la descàrrega d’ambdós, el corrent de llamp i la sobretensió de commutació, que es generen en els sistemes d’alimentació que entren a l’edifici. L'ús dels descarregadors de corrent llampec FLP25GR / 3 + 1 es fa principalment a les línies de subministrament elèctric, que funcionen com a sistemes TN-S i TT. El principal ús del descargador FLP25GR / 3 + 1 és en estructures de LPL I - II segons EN 62305 ed.2. Els terminals dobles del dispositiu permeten la connexió “V” a la capacitat màxima de 315A.

TIP 1 + 2 / CLASSE I + II / TN-S / TT

FLP7-PV són els descarregadors de llamps i sobretensions tipus 1 + 2 segons EN 61643-11 i IEC 61643-11 i UTE C 61-740-51. Es recomana utilitzar aquests descarregadors en el concepte de zones de protecció contra raigs contra els límits de LPZ 0-2 (segons IEC 1312-1 i EN 62305) per a l'enllaç equipotencial de barres positives i negatives de sistemes fotovoltaics i l'eliminació de sobretensions transitòries que s'originen durant les descàrregues atmosfèriques o els processos de commutació. Els sectors particulars de varistors, connectats entre els terminals L +, L- i PE, estan equipats amb seccionadors interns que s’activen quan els varistors fallen (s’escalfen). La indicació de l'estat operatiu d'aquests seccionadors és en part visual (decoloració del camp del senyal) i en part control remot (per possible canvi lliure dels contactes).

LPZ 1-2-3

TLP és una gamma complexa de dispositius de protecció contra sobretensions dissenyats per a la protecció de dades, comunicacions, línies de mesura i control contra efectes de sobretensions. Es recomana utilitzar aquests dispositius de protecció contra sobretensions al concepte de zones de protecció contra llamps als límits de LPZ 0_{A (B)} - 1 segons EN 62305. Tots els tipus ofereixen una protecció eficaç dels equips connectats contra efectes de sobretensió en mode comú i diferencial segons la norma IEC 61643-21. El corrent nominal de càrrega de les línies protegides individuals I_L <0,1A. Aquests dispositius consisteixen en tubs de descàrrega de gas, impedància en sèrie i trànsits. El nombre de parells protegits és opcional (1-2). Aquests dispositius es produeixen per a una tensió nominal dins del rang de 6V-170V. El corrent màxim de descàrrega és de 10 kA (8/20). Per a la protecció de les línies telefòniques, es recomana utilitzar un tipus amb tensió nominal U_N= 170V

LPZ 2-3

Aquests dispositius de protecció contra sobretensions destinats a xarxes d’ordinadors estan especialment dissenyats per assegurar una transferència de dades impecable dins de la categoria de xarxes d’ordinadors 5. Protegeixen els circuits electrònics d’entrada de les targetes de xarxa contra els danys causats per efectes de sobretensió al concepte de zones de protecció contra raigs als límits de LPZ 0_{A (B)} -1 i superior segons EN 62305. Es recomana utilitzar aquests dispositius de protecció a l'entrada de l'equip protegit.

Grans centrals fotovoltaiques

Els sistemes de protecció contra llamps externs no s’instal·len amb freqüència en grans centrals fotovoltaiques. Posteriorment, l'ús de la protecció tipus 2 és impossible i és necessari utilitzar el dispositiu de protecció contra sobretensions tipus 1 + 2. Els sistemes de grans centrals fotovoltaiques incorporen un gran inversor central amb una potència de centenars de kW o un sistema descentralitzat amb una quantitat més gran d’inversors més petits. La longitud de les línies de cable és important no només per eliminar pèrdues, sinó també per optimitzar la protecció contra sobretensions. En el cas d’un inversor central, els cables de CC de cadenes individuals es condueixen a concentradors de línia des dels quals es condueix un únic cable de CC a l’inversor central. A causa de les longituds de cables, que poden arribar a centenars de metres en grans centrals fotovoltaiques, i per un possible llamp directe als concentradors de línia o directament als panells fotovoltaics, és important instal·lar un dispositiu de protecció contra sobretensions tipus 1 + 2 a tots concentradors de línia fins i tot abans de l'entrada al convertidor central. Recomanem una unitat FLP7-PV amb més capacitat de desviament. En cas d’un sistema descentralitzat, s’hauria d’instal·lar un dispositiu de protecció contra sobretensions abans de cada entrada de corrent continu a l’inversor. Podem tornar a utilitzar la unitat FLP7-PV. En ambdós casos, no hem d’oblidar d’interconectar totes les parts metàl·liques amb la terra per igualar el potencial.

Per a la sortida de la part posterior de l’alimentació inversor central, recomanem la unitat FLP25GR. Aquests dispositius de protecció contra sobretensions permeten grans corrents de fuita a terra de 25 kA / pol. En cas d’un sistema descentralitzat, cal instal·lar un dispositiu de protecció contra sobretensions, per exemple, FLP12,5, darrere de cada sortida de corrent altern de l’inversor i repetir la protecció pels dispositius FLP25GR esmentats al distribuïdor principal de corrent altern. La línia de corrent altern de la sortida del convertidor central o del distribuïdor principal de corrent altern es dirigeix ​​amb més freqüència a una estació de transformació propera on el voltatge es transforma a HV o VHV i després es condueix a una línia elèctrica aèria. A causa de la major probabilitat de llamp directament a la línia elèctrica, s'ha d'instal·lar un dispositiu de protecció contra sobretensions d'alt rendiment de tipus 1 a l'estació de transformació. LSP Company ofereix el seu dispositiu FLP50GR, que és més que adequat per a aquestes aplicacions. És una bretxa capaç de desviar un corrent de pols de llamp de 50 kA / pol.

Per garantir el funcionament correcte d’una gran central elèctrica i la màxima eficiència, la central elèctrica fotovoltaica es controla mitjançant moderns sistemes electrònics de mesura i regulació, així com la transferència de dades a una sala de control. Diversos sistemes funcionen amb diversos límits i LSP proporciona protecció de tots els sistemes utilitzats de manera estàndard. Com en les aplicacions anteriors, aquí només oferim una fracció de productes, però podem oferir diversos conceptes personalitzats.

LSP Company està representada a molts països i el seu personal qualificat està preparat per ajudar-lo a triar el dispositiu de protecció contra sobretensions adequat per a l’aplicació donada o un concepte tècnic del seu projecte en particular. També podeu visitar el nostre lloc web a www.LSP.com, on podeu contactar amb els nostres representants comercials i trobar una oferta completa dels nostres productes, tots conformes amb la norma internacional IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012.

TIP 1 + 2 / CLASSE I + II / TN-S / TT

FLP12,5-xxx / 3 + 1 és un descarregador de llamps i sobretensions de varistor d'òxid de metall, combinat amb un tub de descàrrega de gas tipus 1 + 2 segons EN 61643-11 i IEC 61643-11.Es recomana utilitzar-lo a les zones de protecció contra raigs Concepte als límits de LPZ 0-1 (segons IEC 1312-1 i EN 62305), on proporcionen la connexió equipotencial i la descàrrega d’ambdós, el corrent de llamp i la sobretensió de commutació, que es generen en els sistemes d’alimentació que entren a l’edifici. . L'ús dels descarregadors de corrent llampec FLP12,5-xxx / 3 + 1 es fa principalment a les línies de subministrament elèctric, que funcionen com a sistemes TN-S i TT. El principal ús del descargador FLP12,5-xxx / 3 + 1 és en estructures de LPL I - II segons EN 62305 ed.2.

TIP 1 + 2 / CLASSE I + II / TN-S / TT

FLP25GR-xxx / 3 + 1 és un descarregador de llamps i sobretensions de varistor d'òxid de metall, combinat amb un tub de descàrrega de gas tipus 1 + 2 segons EN 61643-11 i IEC 61643-11.Es recomana utilitzar-lo en el concepte de zones de protecció contra raigs els límits de LPZ 0-1 (segons IEC 1312-1 i EN 62305), on proporcionen la connexió equipotencial i la descàrrega d’ambdós, el corrent de llamp i la sobretensió de commutació, que es generen en els sistemes d’alimentació que entren a l’edifici. L'ús dels descarregadors de corrent llampec FLP12,5-xxx / 3 + 1 es fa principalment a les línies de subministrament elèctric, que funcionen com a sistemes TN-S i TT. El principal ús del descarregador FLP25GR-xxx es troba en estructures de LPL III - IV segons EN 62305 ed.2.

TIP 1 + 2 / CLASSE I + II

FLP7-PV és un descarregador de llamps i sobretensions tipus 1 + 2 segons EN 61643-11 i EN 50539. Està dissenyat per a la protecció de barres positives i negatives de sistemes fotovoltaics contra els efectes de sobretensions. Es recomana utilitzar aquests descarregadors en el concepte de zones de protecció contra raigs contra els límits de LPZ 0-2 (segons IEC 1312-1 i EN 62305). Els sectors particulars de varistors estan equipats amb seccionadors interns, que s’activen quan els varistors fallen (s’escalfen). Una indicació de l'estat operatiu d'aquests seccionadors és parcialment mecànica (mitjançant un objectiu de senyalització vermella exercit en cas d'error) i amb monitorització remota.

LPZ 1-2-3

TLP és una gamma complexa de dispositius de protecció contra sobretensions dissenyats per a la protecció de dades, comunicacions, línies de mesura i control contra efectes de sobretensions. Es recomana utilitzar aquests dispositius de protecció contra sobretensions al concepte de zones de protecció contra llamps als límits de LPZ 0_{A (B)} - 1 segons EN 62305. Tots els tipus ofereixen una protecció eficaç dels equips connectats contra efectes de sobretensió en mode comú i diferencial segons la norma IEC 61643-21. El corrent nominal de càrrega de les línies protegides individuals I_L <0,1A. Aquests dispositius consisteixen en tubs de descàrrega de gas, impedància en sèrie i trànsits. El nombre de parells protegits és opcional (1-2). Aquests dispositius es produeixen per a una tensió nominal dins del rang de 6V-170V. El corrent màxim de descàrrega és de 10 kA (8/20). Per a la protecció de les línies telefòniques, es recomana utilitzar un tipus amb tensió nominal U_N= 170V.