Obecný koncept

K dosažení úplné funkčnosti fotovoltaické (FV) elektrárny, ať už malé, instalované na střeše rodinného domu nebo velké, rozkládající se na rozsáhlých plochách, je nutné vypracovat komplexní projekt. Projekt zahrnuje správný výběr FV panelů a další aspekty, jako je mechanická konstrukce, optimální elektroinstalační systém (vhodné umístění komponent, správné předimenzování kabeláže, ochranné propojení nebo ochrana sítě) a také vnější a vnitřní ochrana před bleskem a přepětím. Společnost LSP nabízí zařízení na ochranu proti přepětí (SPD), která mohou chránit vaši investici za zlomek celkových nákupních nákladů. Před projektováním přepěťových ochran je nutné se seznámit s konkrétními fotovoltaickými panely a jejich připojením. Tato informace poskytuje základní údaje pro výběr SPD. Jde o maximální napětí naprázdno FV panelu nebo řetězce (řetězec panelů zapojených do série). Zapojením FV panelů do série se zvyšuje celkové stejnosměrné napětí, které se v střídačích převádí na střídavé napětí. Větší aplikace mohou standardně dosáhnout 1000 XNUMX V DC. Napětí naprázdno FV panelu je určeno intenzitou slunečních paprsků dopadajících na články panelu a teplotou. Roste s rostoucím zářením, ale klesá s rostoucí teplotou.

Dalším důležitým faktorem je použití externího systému ochrany před bleskem - hromosvodu. Norma ČSN EN 62305 ed. 2 o ochraně před bleskem, část 1 až 4 definuje typy ztrát, nebezpečí, systémy ochrany před bleskem, úrovně ochrany před bleskem a přiměřenou vzdálenost elektrického oblouku. Tyto čtyři úrovně ochrany před bleskem (I až IV) určují parametry úderu blesku a určení je dáno úrovní nebezpečí.

V zásadě existují dvě situace. V prvním případě je vyžadována ochrana objektu vnějším systémem ochrany před bleskem, ale vzdálenost oblouku (tj. Vzdálenost mezi jímací sítí a FV systémem) nelze dodržet. Za těchto podmínek je nutné zajistit galvanické spojení mezi jímací sítí a nosnou konstrukcí FV panelů nebo rámů FV panelů. Bleskové proudy I_skřítek (impulsní proud s parametrem 10/350 μs) jsou schopny vstoupit do stejnosměrných obvodů; proto je nutné nainstalovat přepěťovou ochranu typu 1. LSP nabízí vhodnější řešení v podobě kombinovaných přístrojů přepěťové ochrany typu 1 + 2 řady FLP7-PV, které jsou vyráběny pro napětí 600 V, 800 V a 1000 V s dálkovou signalizací nebo bez ní. V druhém případě není třeba vybavovat chráněný objekt externím systémem ochrany před bleskem, nebo lze dodržet vzdálenost elektrického oblouku. V této situaci nemohou bleskové proudy vstoupit do stejnosměrného obvodu a uvažuje se pouze s indukovaným přepětím (impulsní proud s parametrem 8/20 μs), kde je dostačující přepěťová ochrana typu 2, např. Vyráběná řada SLP40-PV pro napětí 600 V, 800 V a 1000 V, opět s dálkovou signalizací nebo bez ní.

Při projektování přepěťových ochran je třeba vzít v úvahu stranu střídavého proudu a také datové a komunikační linky, které se standardně používají v moderní FV elektrárně. FV elektrárna je ohrožena také ze strany DC (distribuční) sítě. Na této straně je výběr vhodného SPD mnohem širší a závisí na dané aplikaci. Jako univerzální přepěťovou ochranu doporučujeme moderní zařízení řady FLP25GR, které obsahuje všechny tři typy 1 + 2 + 3 do pěti metrů od místa instalace. Je vybaven kombinací varistorů a bleskojistky. LSP nabízí několik sérií přepěťových ochran pro měřicí a regulační systémy i pro vedení přenosu dat. Nové typy střídačů jsou obvykle vybaveny rozhraními, která umožňují monitorování celých systémů. Produkty zahrnují různé typy rozhraní a různá napětí pro různé frekvence a volitelné množství párů. Jako příklad můžeme doporučit SPD řady FLD2 namontované na DIN lištu nebo přepěťovou ochranu PoE ND CAT-6A / EA.

Zvažte následující příklady tří základních aplikací: malá fotovoltaická elektrárna na střeše rodinného domu, střední stanice na střeše administrativní nebo průmyslové budovy a velký solární park, který se rozprostírá na velkém pozemku.

Rodinný dům

Jak již bylo zmíněno v obecné koncepci přepěťových ochran pro FV systémy, výběr konkrétního typu zařízení je ovlivněn řadou faktorů. Všechny produkty LSP pro FV aplikace jsou přizpůsobeny pro DC 600 V, 800 V a 1000 V. Konkrétní napětí se vždy volí podle maximálního napětí naprázdno určeného výrobcem v závislosti na daném uspořádání FV panelů s cca 15 % rezerva. Pro rodinný dům - malou fotovoltaickou elektrárnu doporučujeme výrobky řady FLP7-PV na straně DC (za podmínky, že rodinný dům nevyžaduje vnější ochranu před bleskem nebo elektrickým obloukem mezi jímací sítí a FV systém je udržován) nebo série SLP40-PV (pokud je jímací síť instalována ve vzdálenosti kratší, než je vzdálenost elektrického oblouku). Jelikož jednotka FLP7-PV je kombinované zařízení typu 1 + 2 (chrání jak před parciálními bleskovými proudy, tak před přepětím) a cenový rozdíl není velký, lze tento produkt použít pro obě varianty, čímž se zabrání potenciální lidské chybě, pokud je projekt není plně dodrženo.

Na straně střídavého proudu doporučujeme použít zařízení řady FLP12,5 v hlavním rozvaděči budovy. Vyrábí se v pevné a vyměnitelné verzi řady FLP12,5. Pokud je střídač umístěn v bezprostřední blízkosti hlavního rozdělovače, je AC strana chráněna přepěťovou ochranou hlavního rozdělovače. Pokud je umístěn například pod střechou budovy, je nutné opakovat instalaci přepěťové ochrany typu 2, např. Řady SLP40 (opět v pevné nebo vyměnitelné verzi) do subdistributoru obvykle umístěného vedle střídač. Všechny uvedené typy přepěťových ochran nabízíme pro systémy stejnosměrného a střídavého proudu také ve verzi dálkového signálu. U datových a komunikačních linek doporučujeme instalaci přepěťové ochrany FLD2 na DIN lištu se šroubovým zakončením.

TYP 1 + 2 / TŘÍDA I + II / TN-S / TT

FLP12,5-275 / 1S + 1 je dvoupólový svodič blesku a přepětí v provedení s oxidem kovu, kombinovaný s výbojkou typu 1 + 2 podle EN 61643-11 a IEC 61643-11. Tyto svodiče se doporučují pro použití v koncepci zón ochrany před bleskem na hranici LPZ 0 - 1 (podle IEC 1312-1 a EN 62305 ed. 2), kde zajišťují vyrovnání potenciálů a výboj bleskového proudu a spínací ráz, který je generován v napájecích systémech vstupujících do budovy. Svodiče bleskových proudů FLP12,5-275 / 1S + 1 se používají hlavně v napájecích vedeních, která jsou provozována jako systémy TN-S a TT. Hlavní použití svodiče řady FLP12,5-275 / 1S + 1 je ve strukturách LPL III - IV podle EN 62305 ed. 2. Označení „S“ určuje verzi se vzdáleným monitorováním.

TYP 1 + 2 / TŘÍDA I + II / TN-S / TT

Řada FLP7-PV je svodič blesku a přepětí typu 1 + 2 podle EN 61643-11 a IEC 61643-11 a UTE C 61-740-51. Tyto svodiče se doporučují pro použití v koncepci zón ochrany před bleskem na hranici LPZ 0-2 (podle IEC 1312-1 a EN 62305) pro vyrovnání potenciálů kladných a záporných přípojnic fotovoltaických systémů a eliminaci přechodného přepětí, které vzniká během atmosférické výboje nebo spínací procesy. Jednotlivé sektory varistorů připojené mezi svorky L +, L- a PE jsou vybaveny vnitřními odpojovači, které se aktivují při selhání varistorů (přehřátí). Indikace provozního stavu těchto odpojovačů je částečně vizuální (změna barvy signálního pole) a se vzdáleným monitorováním.

Administrativní a průmyslové budovy

Pro tuto aplikaci platí také základní pravidla pro přepěťová ochrana. Pokud ignorujeme napětí, rozhodujícím faktorem je opět návrh jímací sítě. Každá administrativní nebo průmyslová budova bude pravděpodobně muset být vybavena externím systémem přepěťové ochrany. V ideálním případě je FVE umístěna v ochranném pásmu vnější ochrany před bleskem a je udržována minimální vzdálenost oblouku mezi jímací sítí a FV systémem (mezi vlastními panely nebo jejich nosnými konstrukcemi). Pokud je vzdálenost jímací sítě větší než vzdálenost elektrického oblouku, můžeme vzít v úvahu pouze účinek indukovaného přepětí a nainstalovat zařízení přepěťové ochrany typu 2, např. Řady SLP40-PV. Přesto stále doporučujeme instalaci kombinovaných přepěťových ochran typu 1 + 2, která jsou schopna chránit před částečnými bleskovými proudy i před potenciálním přepětím. Jedním z takových ochranných zařízení je jednotka SLP40-PV, která se vyznačuje vyměnitelným modulem, ale má mírně nižší schopnost odklonění než FLP7-PV, která má větší schopnost odklonění, a je tedy vhodnější pro větší aplikace. Pokud nelze dodržet minimální vzdálenost elektrického oblouku, je nutné zajistit galvanické spojení dostatečného průměru mezi všemi vodivými částmi FV systému a vnější ochranou před bleskem. Všechna tato zařízení přepěťové ochrany jsou instalována v dílčích rozvaděčích na straně DC před vstupem do měniče. V případě větší aplikace, kde jsou kabely dlouhé nebo pokud se používají koncentrátory vedení, je vhodné přepěťovou ochranu opakovat i v těchto oblastech.

Zařízení FLP1GR typu 2 + 25 se standardně doporučuje pro hlavní distributor budovy na vstupu do AC vedení. Vyznačuje se zdvojenými varistory pro vyšší bezpečnost a může se pochlubit impulzním proudem 25 kA / pól. Jednotka FLP25GR, novinka v oblasti přepěťové ochrany, zahrnuje všechny tři typy 1 + 2 + 3 a skládá se z kombinace varistorů a bleskojistky, což přináší řadu výhod. Oba tyto produkty budou bezpečně a přiměřeně chránit budovu. Ve většině případů bude střídač umístěn mimo hlavní rozvaděč, takže bude opět nutné nainstalovat přepěťovou ochranu do dílčího rozdělovače bezprostředně za zásuvku střídavého proudu. Zde můžeme opakovat přepěťovou ochranu úrovně 1 + 2 u zařízení FLP12,5, která se vyrábí v pevné a vyměnitelné verzi FLP12,5 nebo jen SPD typu 2 řady III (opět v pevné a vyměnitelné verzi). Všechny uvedené typy přepěťových ochran nabízíme pro systémy stejnosměrného a střídavého proudu také ve verzi dálkového signálu.

TYP 1 + 2 / TŘÍDA I + II / TN-S / TT

FLP25GR / 3 + 1 je grafitová výbojová mezera typu 1 + 2 podle EN 61643-11 a IEC 61643-11. Doporučuje se je používat v koncepci zón ochrany před bleskem na hranici LPZ 0-1 (podle IEC 1312 -1 a EN 62305), kde zajišťují vyrovnání potenciálů a výboj bleskového proudu a spínacího rázu, které jsou generovány v napájecích systémech vstupujících do budovy. Svodiče bleskových proudů FLP25GR / 3 + 1 se používají hlavně v napájecích vedeních, která jsou provozována jako systémy TN-S a TT. Hlavní použití svodiče FLP25GR / 3 + 1 je ve strukturách LPL I - II podle EN 62305 ed. 2. Dvojité svorky zařízení umožňují připojení „V“ při maximální proudové zatížitelnosti 315A.

TYP 1 + 2 / TŘÍDA I + II / TN-S / TT

FLP7-PV jsou svodiče blesku a přepětí typu 1 + 2 podle EN 61643-11 a IEC 61643-11 a UTE C 61-740-51. Tyto svodiče se doporučují pro použití v koncepci zón ochrany před bleskem na hranici LPZ 0-2 (podle IEC 1312-1 a EN 62305) pro vyrovnání potenciálů kladných a záporných přípojnic fotovoltaických systémů a eliminaci přechodného přepětí, které vzniká během atmosférické výboje nebo spínací procesy. Jednotlivé sektory varistorů připojené mezi svorky L +, L- a PE jsou vybaveny vnitřními odpojovači, které se aktivují při selhání varistorů (přehřátí). Indikace provozního stavu těchto odpojovačů je částečně vizuální (změna zabarvení signálního pole) a částečně vzdálené monitorování (bezpotenciálovou změnou kontaktů).

LPZ 1-2-3

TLP je komplexní řada zařízení přepěťové ochrany určená k ochraně datových, komunikačních, měřicích a řídicích vedení před účinky přepětí. Tato zařízení přepěťové ochrany se doporučují pro použití v koncepci zón ochrany před bleskem na hranici LPZ 0_{A (B)} - 1 podle EN 62305. Všechny typy poskytují účinnou ochranu připojeného zařízení před účinky přepětí v běžném a diferenciálním režimu podle IEC 61643-21. Jmenovitý zatěžovací proud jednotlivých chráněných vedení I_L <0,1 A. Tato zařízení se skládají z plynových výbojek, sériové impedance a tranzitů. Počet chráněných párů je volitelný (1-2). Tato zařízení jsou vyráběna pro jmenovité napětí v rozsahu 6V - 170V. Maximální vybíjecí proud je 10 kA (8/20). Pro ochranu telefonních linek se doporučuje použít typ se jmenovitým napětím U_N= 170V

LPZ 2-3

Tato přepěťová ochranná zařízení určená pro počítačové sítě jsou speciálně navržena pro zajištění bezchybného přenosu dat v počítačových sítích kategorie 5. Chrání vstupní elektronické obvody síťových karet před poškozením způsobeným rázovými efekty v konceptu zón ochrany před bleskem na hranici LPZ 0_{A (B)} -1 a vyšší podle EN 62305. Doporučuje se používat tato ochranná zařízení na vstupu chráněného zařízení.

Velké fotovoltaické elektrárny

Externí systémy ochrany před bleskem se ve velkých fotovoltaických elektrárnách často neinstalují. Následně je použití ochrany typu 2 nemožné a je nutné použít přepěťovou ochranu typu 1 + 2. Systémy velkých fotovoltaických elektráren obsahují velký centrální střídač o výkonu stovek kW nebo decentralizovaný systém s větším počtem menších střídačů. Délka kabelových vedení je důležitá nejen pro eliminaci ztrát, ale také pro optimalizaci přepěťové ochrany. V případě centrálního střídače jsou DC kabely z jednotlivých řetězců vedeny do liniových koncentrátorů, ze kterých je veden jeden DC kabel do centrálního střídače. Vzhledem k délce kabelů, které mohou dosáhnout stovek metrů ve velkých FV elektrárnách, a možnému přímému úderu blesku na linkové koncentrátory nebo přímo na FV panely, je důležité instalovat přepěťovou ochranu typu 1 + 2 na všechny liniové koncentrátory ještě před vstupem do centrálního střídače. Doporučujeme jednotku FLP7-PV s větší schopností odklonit. V případě decentralizovaného systému by mělo být před každým vstupem stejnosměrného proudu do střídače nainstalováno přepěťové ochranné zařízení. Můžeme znovu použít jednotku FLP7-PV. V obou případech nesmíme zapomenout propojit všechny kovové části s uzemněním, aby se vyrovnal potenciál.

Pro AC stranu za vývodem z centrálního střídače doporučujeme jednotku FLP25GR. Tato přepěťová ochrana umožňují velké svodové proudy 25 kA / pól. V případě decentralizovaného systému je nutné nainstalovat přepěťovou ochranu, např. FLP12,5, za každou AC zásuvku střídače a zopakovat ochranu u zmíněných zařízení FLP25GR v hlavním AC rozdělovači. Vedení střídavého proudu na výstupu z centrálního střídače nebo hlavního rozvaděče střídavého proudu je nejčastěji vedeno do nedaleké trafostanice, kde je napětí transformováno na VN nebo VVN a poté je vedeno do nadzemního elektrického vedení. Z důvodu vyšší pravděpodobnosti úderu blesku přímo do elektrického vedení musí být na transformační stanici nainstalováno vysoce výkonné přepěťové ochranné zařízení typu 1. Společnost LSP Company nabízí své zařízení FLP50GR, které je pro tyto aplikace více než dostačující. Jedná se o jiskřiště schopné odvádět bleskový proud 50 kA / pól.

Aby byl zajištěn správný provoz velké elektrárny a maximální účinnost, je FVE monitorována moderními elektronickými měřicími a regulačními systémy a přenosem dat do velínu. Různé systémy pracují s různými hranicemi a LSP poskytuje ochranu všech standardně používaných systémů. Stejně jako v předchozích aplikacích zde nabízíme pouze zlomek produktů, ale jsme schopni nabídnout různé koncepce na míru.

Společnost LSP je zastoupena v mnoha zemích a její kvalifikovaný personál je připraven vám pomoci s výběrem správného zařízení přepěťové ochrany pro danou aplikaci nebo technickou koncepci vašeho konkrétního projektu. Můžete také navštívit naši webovou stránku www.LSP.com, kde můžete kontaktovat naše obchodní zástupce a najít kompletní nabídku našich produktů, které všechny odpovídají mezinárodní normě IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012.

TYP 1 + 2 / TŘÍDA I + II / TN-S / TT

FLP12,5-xxx / 3 + 1 je varistorový svodič blesku a přepětí v provedení s oxidem kovu v kombinaci s výbojkou typu 1 + 2 podle EN 61643-11 a IEC 61643-11. Tyto jsou doporučeny pro použití v zónách ochrany před bleskem Koncept na hranici LPZ 0-1 (podle IEC 1312-1 a EN 62305), kde zajišťují vyrovnání potenciálů a výboj jak bleskového proudu, tak spínacího rázu, které jsou generovány v napájecích systémech vstupujících do budovy . Svodiče bleskových proudů FLP12,5-xxx / 3 + 1 se používají hlavně v napájecích vedeních, která jsou provozována jako systémy TN-S a TT. Hlavní použití svodiče FLP12,5-xxx / 3 + 1 je ve strukturách LPL I - II podle EN 62305 ed. 2.

TYP 1 + 2 / TŘÍDA I + II / TN-S / TT

FLP25GR-xxx / 3 + 1 je varistorový svodič blesku a přepětí v provedení s oxidem kovu v kombinaci s výbojkou typu 1 + 2 podle EN 61643-11 a IEC 61643-11. Doporučuje se je používat v konceptu zón ochrany před bleskem na hranice LPZ 0-1 (podle IEC 1312-1 a EN 62305), kde zajišťují vyrovnání potenciálů a výboj jak bleskového proudu, tak spínacího rázu, které jsou generovány v napájecích systémech vstupujících do budovy. Svodiče bleskových proudů FLP12,5-xxx / 3 + 1 se používají hlavně v napájecích vedeních, která jsou provozována jako systémy TN-S a TT. Hlavní použití svodiče FLP25GR-xxx je ve strukturách LPL III - IV podle EN 62305 ed.2.

TYP 1 + 2 / TŘÍDA I + II

FLP7-PV je bleskojistka a svodič přepětí typu 1 + 2 podle EN 61643-11 a EN 50539. Je určen k ochraně kladných a záporných přípojnic fotovoltaických systémů před účinky přepětí. Tyto svodiče se doporučují pro použití v koncepci zón ochrany před bleskem na hranici LPZ 0-2 (podle IEC 1312-1 a EN 62305). Jednotlivé sektory varistorů jsou vybaveny vnitřními odpojovači, které se aktivují při selhání varistorů (přehřátí). Indikace provozního stavu těchto odpojovačů je částečně mechanická (vysunutým červeným signálním cílem v případě poruchy) a se vzdáleným monitorováním.

LPZ 1-2-3

TLP je komplexní řada zařízení přepěťové ochrany určená k ochraně datových, komunikačních, měřicích a řídicích vedení před účinky přepětí. Tato zařízení přepěťové ochrany se doporučují pro použití v koncepci zón ochrany před bleskem na hranici LPZ 0_{A (B)} - 1 podle EN 62305. Všechny typy poskytují účinnou ochranu připojeného zařízení před účinky přepětí v běžném a diferenciálním režimu podle IEC 61643-21. Jmenovitý zatěžovací proud jednotlivých chráněných vedení I_L <0,1 A. Tato zařízení se skládají z plynových výbojek, sériové impedance a tranzitů. Počet chráněných párů je volitelný (1-2). Tato zařízení jsou vyráběna pro jmenovité napětí v rozsahu 6V - 170V. Maximální vybíjecí proud je 10 kA (8/20). Pro ochranu telefonních linek se doporučuje použít typ se jmenovitým napětím U_N= 170V.