Concetto generale

Per ottenere la completa funzionalità di un impianto fotovoltaico (FV), sia esso piccolo, installato sul tetto di una casa bifamiliare o grande, esteso su vaste aree, è necessario sviluppare un progetto complesso. Il progetto include la corretta selezione dei pannelli fotovoltaici e altri aspetti come la struttura meccanica, il sistema di cablaggio ottimale (posizione adeguata dei componenti, corretto sovradimensionamento del cablaggio, interconnessione protettiva o protezione della rete) nonché protezione esterna ed interna contro fulmini e sovratensioni. La società LSP offre dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD), che possono proteggere il tuo investimento a una frazione dei costi di acquisto totali. Prima di progettare i dispositivi di protezione contro le sovratensioni è necessario prendere confidenza con i particolari pannelli fotovoltaici e il loro collegamento. Queste informazioni forniscono i dati di base per la selezione dell'SPD. Riguarda la massima tensione a circuito aperto del pannello fotovoltaico o della stringa (una catena di pannelli collegati in serie). Il collegamento di pannelli FV in serie aumenta la tensione CC totale, che viene quindi convertita in tensione CA negli inverter. Applicazioni più grandi possono raggiungere normalmente 1000 V CC. La tensione a circuito aperto del pannello fotovoltaico è determinata dall'intensità dei raggi solari che cadono sulle celle del pannello e dalla temperatura. Aumenta con la crescente radiazione, ma diminuisce con l'aumento della temperatura.

Un altro fattore importante riguarda l'applicazione di un sistema di protezione contro i fulmini esterno: un parafulmine. La norma CSN EN 62305 ed.2 sulla protezione contro i fulmini, parti da 1 a 4 definisce i tipi di perdite, pericoli, sistemi di protezione contro i fulmini, livelli di protezione contro i fulmini e la distanza di arco adeguata. Questi quattro livelli di protezione contro i fulmini (da I a IV) determinano i parametri dei fulmini e la determinazione è data dal livello di pericolo.

In linea di principio, ci sono due situazioni. Nel primo caso è richiesta la protezione di un oggetto da parte di un sistema esterno di protezione contro i fulmini, ma non è possibile mantenere la distanza dell'arco (cioè la distanza tra la rete di captazione e l'impianto fotovoltaico). In queste condizioni è necessario garantire il collegamento galvanico tra la rete di captazione e la struttura di supporto dei pannelli fotovoltaici o dei telai dei pannelli fotovoltaici. Le correnti dei fulmini I_folletto (corrente impulsiva con parametro 10/350 μs) sono in grado di entrare nei circuiti DC; quindi è necessario installare un dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 1. LSP offre una soluzione più adatta sotto forma di dispositivi di protezione contro le sovratensioni combinati di tipo 1 + 2 serie FLP7-PV, prodotti per tensioni di 600 V, 800 V e 1000 V con o senza segnalazione remota. Nel secondo caso, non è necessario dotare l'oggetto protetto di un sistema di protezione contro i fulmini esterno oppure è possibile mantenere la distanza d'arco. In questa situazione le correnti di fulmine non possono entrare nel circuito DC e si considera solo la sovratensione indotta (corrente impulsiva con parametro 8/20 μs), dove è sufficiente un dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 2, es. Serie SLP40-PV, che viene prodotto per tensioni di 600 V, 800 V e 1000 V, sempre con o senza segnalazione a distanza.

Quando si progettano i dispositivi di protezione contro le sovratensioni, è necessario considerare il lato CA nonché le linee dati e di comunicazione, che sono normalmente utilizzate in una moderna centrale fotovoltaica. Una centrale fotovoltaica è minacciata anche dal lato della rete DC (distribuzione). Da questo lato, la scelta di un SPD adatto è molto più ampia e dipende dall'applicazione data. Come protezione da sovratensione universale, consigliamo un moderno dispositivo della serie FLP25GR, che incorpora tutti e tre i tipi 1 + 2 + 3 entro cinque metri dal punto di installazione. È dotato di una combinazione di varistori e parafulmine. LSP offre diverse serie di dispositivi di protezione contro le sovratensioni per sistemi di misurazione e regolazione nonché linee di trasferimento dati. Le nuove tipologie di inverter sono solitamente dotate di interfacce che consentono il monitoraggio dell'intero impianto. I prodotti includono vari tipi di interfacce e varie tensioni per varie frequenze e una quantità selezionabile di coppie. Ad esempio, possiamo consigliare gli SPD montati su guida DIN serie FLD2 o il dispositivo di protezione da sovratensioni PoE ND CAT-6A / EA.

Considera i seguenti esempi di tre applicazioni di base: una piccola centrale fotovoltaica sul tetto di una casa familiare, una stazione di medie dimensioni sul tetto di un edificio amministrativo o industriale e un grande parco solare che si estende su un grande appezzamento.

Casa di famiglia

Come accennato nel concetto generale di dispositivi di protezione contro le sovratensioni per impianti fotovoltaici, la scelta di un particolare tipo di dispositivo è influenzata da numerosi fattori. Tutti i prodotti LSP per applicazioni FV sono adattati a DC 600 V, 800 V e 1000 V. La tensione particolare è sempre selezionata in base alla tensione massima a circuito aperto specificata dal produttore in base alla disposizione data dei pannelli FV con un 15 % Riserva. Per una casa familiare - una piccola centrale fotovoltaica, consigliamo i prodotti della serie FLP7-PV sul lato CC (a condizione che la casa familiare non richieda protezione esterna contro i fulmini o la distanza dell'arco tra la rete di captazione e il fotovoltaico sistema è mantenuto), o serie SLP40-PV (se una rete di captazione è installata a una distanza inferiore alla distanza d'arco). Poiché l'unità FLP7-PV è un dispositivo combinato di tipo 1 + 2 (che protegge sia da correnti parziali di fulmine che da sovratensioni) e la differenza di prezzo non è grande, questo prodotto può essere utilizzato per entrambe le opzioni, prevenendo così potenziali errori umani se il progetto è non completamente osservato.

Sul lato AC, si consiglia l'applicazione di un dispositivo della serie FLP12,5 nel distributore principale dell'edificio. È prodotto in una versione fissa e sostituibile della serie FLP12,5. Se l'inverter si trova nelle immediate vicinanze del distributore principale, il lato AC è protetto da un dispositivo di protezione contro le sovratensioni del distributore principale. Se si trova ad esempio sotto il tetto dell'edificio, è necessario ripetere l'installazione di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 2, ad esempio la serie SLP40 (sempre in versione fissa o sostituibile) nel sottodistributore solitamente posto a fianco del inverter. Offriamo tutti i tipi menzionati di dispositivi di protezione contro le sovratensioni per sistemi CC e CA anche in una versione di segnale remoto. Per le linee dati e di comunicazione, si consiglia l'installazione di un dispositivo di protezione contro le sovratensioni FLD2 montato su guida DIN con terminazione a vite.

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

FLP12,5-275 / 1S + 1 è uno scaricatore di sovratensione a varistore a ossido metallico bipolare, combinato con tubo a scarica di gas Tipo 1 + 2 secondo EN 61643-11 e IEC 61643-11. Questi scaricatori sono raccomandati per l'uso nel concetto di zone di protezione contro i fulmini ai confini di LPZ 0 - 1 (secondo IEC 1312-1 e EN 62305 ed.2), dove forniscono il collegamento equipotenziale e la scarica di entrambi, la corrente di fulmine e le sovratensioni di commutazione, che si generano nei sistemi di alimentazione che entrano nell'edificio. L'utilizzo degli scaricatori di corrente da fulmine FLP12,5-275 / 1S + 1 è principalmente nelle linee di alimentazione, che funzionano come sistemi TN-S e TT. L'impiego principale dello scaricatore serie FLP12,5-275 / 1S + 1 è nelle strutture di LPL III - IV secondo EN 62305 ed.2. La marcatura “S” specifica una versione con monitoraggio remoto.

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

La serie FLP7-PV è uno scaricatore di fulmini e sovratensioni di tipo 1 + 2 secondo EN 61643-11 e IEC 61643-11 e UTE C 61-740-51. Questi scaricatori sono raccomandati per l'uso nel concetto di zone di protezione contro i fulmini ai confini di LPZ 0-2 (secondo IEC 1312-1 e EN 62305) per il collegamento equipotenziale delle sbarre positive e negative dei sistemi fotovoltaici e l'eliminazione della sovratensione transitoria che ha origine durante le scariche atmosferiche o processi di commutazione. Particolari settori di varistori, collegati tra i morsetti L +, L- e PE, sono dotati di sezionatori interni, che si attivano in caso di guasto dei varistori (surriscaldamento). L'indicazione dello stato operativo di questi sezionatori è in parte visiva (scolorimento del campo di segnale) e con monitoraggio remoto.

Edifici amministrativi e industriali

Le regole di base per i dispositivi di protezione contro le sovratensioni valgono anche per questa applicazione. Se ignoriamo la tensione, il fattore decisivo è ancora una volta la progettazione della rete di captazione. Ogni edificio amministrativo o industriale dovrà molto probabilmente essere dotato di un sistema di protezione contro le sovratensioni esterne. Idealmente, l'impianto fotovoltaico è posizionato in una zona di protezione contro i fulmini esterna e viene mantenuta la distanza minima d'arco tra la rete di captazione e il sistema fotovoltaico (tra i pannelli effettivi o le loro strutture di supporto). Se la distanza della rete di captazione è maggiore della distanza dell'arco, possiamo solo considerare l'effetto della sovratensione indotta e installare un dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 2, es. Serie SLP40-PV. Tuttavia, si consiglia comunque l'installazione di dispositivi di protezione contro le sovratensioni combinati di tipo 1 + 2, che sono in grado di proteggere dalle correnti parziali di fulmine e dalle potenziali sovratensioni. Uno di questi dispositivi di protezione è un'unità SLP40-PV, che è caratterizzata da un modulo sostituibile ma ha una capacità di deviazione leggermente inferiore rispetto a FLP7-PV, che ha una maggiore capacità di deviazione ed è quindi più adatta per applicazioni più grandi. Se la distanza minima d'arco non può essere mantenuta, è necessario garantire un collegamento galvanico di diametro sufficiente tra tutte le parti conduttive dell'impianto fotovoltaico e la protezione antifulmine esterna. Tutti questi dispositivi di protezione contro le sovratensioni sono installati in sotto-distributori sul lato CC prima dell'ingresso dell'inverter. In caso di applicazione più ampia dove i cavi sono lunghi o se si utilizzano concentratori di linea, è opportuno ripetere la protezione contro le sovratensioni anche in queste zone.

Il dispositivo FLP1GR tipo 2 + 25 è normalmente consigliato per il distributore principale dell'edificio all'ingresso della linea AC. È dotato di varistori doppi per una maggiore sicurezza e può vantare una corrente impulsiva di 25 kA / polo. L'unità FLP25GR, novità nel campo della protezione contro le sovratensioni, incorpora tutte e tre le tipologie 1 + 2 + 3 ed è costituita da una combinazione di varistori e parafulmini, fornendo così molteplici vantaggi. Entrambi questi prodotti proteggeranno l'edificio in modo sicuro e adeguato. Nella maggior parte dei casi, l'inverter sarà posizionato fuori dal distributore principale, quindi sarà nuovamente necessario installare un dispositivo di protezione contro le sovratensioni nel distributore secondario immediatamente dietro la presa CA. Qui possiamo ripetere la protezione contro le sovratensioni 1 + 2 livelli con il dispositivo FLP12,5, che viene prodotto in versione fissa e sostituibile FLP12,5 o solo SPD tipo 2 della III serie (sempre in versione fissa e sostituibile). Offriamo tutti i tipi menzionati di dispositivi di protezione contro le sovratensioni per sistemi CC e CA anche in una versione di segnale remoto.

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

FLP25GR / 3 + 1 è un gap di scarica in grafite Tipo 1 + 2 secondo EN 61643-11 e IEC 61643-11 Questi sono consigliati per l'uso nel concetto di zone di protezione contro i fulmini ai limiti di LPZ 0-1 (secondo IEC 1312 -1 e EN 62305), dove forniscono il collegamento equipotenziale e la scarica di entrambe, la corrente di fulmine e la sovratensione di commutazione, che si generano nei sistemi di alimentazione in entrata nell'edificio. L'utilizzo degli scaricatori di corrente da fulmine FLP25GR / 3 + 1 è principalmente nelle linee di alimentazione, che funzionano come sistemi TN-S e TT. L'utilizzo principale dello scaricatore FLP25GR / 3 + 1 è nelle strutture di LPL I - II secondo EN 62305 ed.2. I doppi terminali del dispositivo consentono il collegamento a “V” alla portata massima di corrente di 315A.

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

FLP7-PV sono i parafulmini e gli scaricatori di sovratensioni tipo 1 + 2 secondo EN 61643-11 e IEC 61643-11 e UTE C 61-740-51. Questi scaricatori sono raccomandati per l'uso nel concetto di zone di protezione contro i fulmini ai confini di LPZ 0-2 (secondo IEC 1312-1 e EN 62305) per il collegamento equipotenziale di sbarre positive e negative di sistemi fotovoltaici e l'eliminazione della sovratensione transitoria che ha origine durante le scariche atmosferiche o processi di commutazione. Particolari settori di varistori, collegati tra i terminali L +, L- e PE, sono dotati di sezionatori interni, che si attivano in caso di guasto dei varistori (surriscaldamento). L'indicazione dello stato di funzionamento di questi sezionatori è in parte visiva (scolorimento del campo del segnale) e in parte tramite monitoraggio remoto (tramite contatti in scambio libero da potenziale).

PSZ 1-2-3

TLP è una gamma complessa di dispositivi di protezione contro le sovratensioni progettata per la protezione delle linee di dati, comunicazione, misurazione e controllo dagli effetti delle sovratensioni. Questi dispositivi di protezione contro le sovratensioni sono consigliati per l'uso nel concetto di zone di protezione dai fulmini ai confini di LPZ 0_{A (B)} - 1 secondo EN 62305. Tutti i tipi forniscono una protezione efficace delle apparecchiature collegate contro gli effetti dei picchi di modo comune e di modo differenziale secondo IEC 61643-21. La corrente di carico nominale delle singole linee protette I_L <0,1A. Questi dispositivi sono costituiti da tubi a scarica di gas, impedenza in serie e transiti. Il numero di coppie protette è facoltativo (1-2). Questi dispositivi sono prodotti per tensioni nominali comprese tra 6 V e 170 V. La massima corrente di scarica è 10kA (8/20). Per la protezione delle linee telefoniche si consiglia di utilizzare un tipo con tensione nominale U_N= 170 V.

LPZ 2-3

Questi dispositivi di protezione contro le sovratensioni destinati alle reti di computer sono appositamente progettati per garantire un trasferimento di dati impeccabile all'interno di reti di computer di categoria 5. Proteggono i circuiti elettronici di ingresso delle schede di rete dai danni causati da effetti di sovratensione nel concetto di zone di protezione dai fulmini ai confini di LPZ 0_{A (B)} -1 e superiore secondo EN 62305. Si consiglia di utilizzare questi dispositivi di protezione all'ingresso di apparecchiature protette.

Grandi centrali fotovoltaiche

I sistemi di protezione contro i fulmini esterni non sono installati frequentemente nelle grandi centrali fotovoltaiche. Successivamente non è possibile utilizzare la protezione di tipo 2 ed è necessario utilizzare il dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 1 + 2. I sistemi di grandi impianti fotovoltaici incorporano un grande inverter centrale con una potenza di centinaia di kW o un sistema decentralizzato con un numero maggiore di inverter più piccoli. La lunghezza delle linee dei cavi è importante non solo per l'eliminazione delle perdite ma anche per l'ottimizzazione della protezione contro le sovratensioni. Nel caso di un inverter centrale, i cavi CC dalle singole stringhe vengono condotti ai concentratori di linea da cui viene condotto un singolo cavo CC all'inverter centrale. A causa delle lunghezze dei cavi, che possono raggiungere centinaia di metri nelle grandi centrali FV, e di una potenziale fulminazione diretta ai concentratori di linea o direttamente ai pannelli FV, è importante installare su tutti un dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 1 + 2. concentratori di linea anche prima dell'ingresso nell'inverter centrale. Si consiglia un'unità FLP7-PV con maggiore capacità di deviazione. In caso di sistema decentralizzato, è necessario installare un dispositivo di protezione contro le sovratensioni prima di ogni ingresso CC dell'inverter. Possiamo ancora utilizzare l'unità FLP7-PV. In entrambi i casi non bisogna dimenticare di interconnettere tutte le parti metalliche con la messa a terra per equalizzare il potenziale.

Per il lato AC dietro la presa dell'inverter centrale, si consiglia l'unità FLP25GR. Questi dispositivi di protezione contro le sovratensioni consentono grandi correnti di dispersione verso terra di 25 kA / polo. In caso di sistema decentralizzato, è necessario installare un dispositivo di protezione contro le sovratensioni, es. FLP12,5, dietro ogni presa CA dell'inverter e ripetere la protezione dai dispositivi FLP25GR menzionati nel distributore CA principale. La linea CA sulla presa dell'inverter centrale o del distributore CA principale viene più frequentemente condotta a una vicina stazione di trasformazione dove la tensione viene trasformata in HV o VHV e quindi condotta in una linea elettrica fuori terra. A causa della maggiore probabilità di fulmini direttamente sulla linea di alimentazione, è necessario installare un dispositivo di protezione contro le sovratensioni di tipo 1 ad alte prestazioni sulla stazione di trasformazione. L'azienda LSP offre il suo dispositivo FLP50GR, che è più che adeguato per queste applicazioni. È uno spinterometro in grado di deviare una corrente impulsiva di fulmine di 50 kA / polo.

Per garantire il corretto funzionamento di una grande centrale elettrica e la massima efficienza, la centrale fotovoltaica è monitorata da moderni sistemi elettronici di misurazione e regolazione, nonché dal trasferimento dei dati a una sala di controllo. Vari sistemi funzionano con vari confini e LSP fornisce protezione a tutti i sistemi normalmente utilizzati. Come nelle applicazioni precedenti, qui offriamo solo una piccola parte dei prodotti, ma siamo in grado di offrire vari concetti personalizzati.

La società LSP è rappresentata in molti paesi e il suo personale qualificato è pronto ad assisterti nella scelta del dispositivo di protezione contro le sovratensioni giusto per la data applicazione o un concetto tecnico del tuo particolare progetto. È inoltre possibile visitare il nostro sito Web all'indirizzo www.LSP.com dove è possibile contattare i nostri rappresentanti aziendali e trovare un'offerta completa dei nostri prodotti, tutti conformi allo standard internazionale IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012.

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

FLP12,5-xxx / 3 + 1 è uno scaricatore di fulmini e sovratensioni a varistore in ossido metallico, combinato con tubo a scarica di gas Tipo 1 + 2 secondo EN 61643-11 e IEC 61643-11, consigliato per l'uso nelle zone di protezione dai fulmini Concetto ai confini di LPZ 0-1 (secondo IEC 1312-1 e EN 62305), dove forniscono il collegamento equipotenziale e la scarica di entrambe, la corrente di fulmine e la sovratensione di commutazione, che si generano nei sistemi di alimentazione che entrano nell'edificio . L'utilizzo degli scaricatori di corrente da fulmine FLP12,5-xxx / 3 + 1 è principalmente nelle linee di alimentazione, che funzionano come sistemi TN-S e TT. L'uso principale dello scaricatore FLP12,5-xxx / 3 + 1 è nelle strutture di LPL I - II secondo EN 62305 ed.2.

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

FLP25GR-xxx / 3 + 1 è uno scaricatore di fulmini e sovratensioni a varistori in ossido metallico, combinato con tubo a scarica di gas Tipo 1 + 2 secondo EN 61643-11 e IEC 61643-11. Questi sono consigliati per l'uso nel concetto di zone di protezione dai fulmini a i limiti di LPZ 0-1 (secondo IEC 1312-1 e EN 62305), dove forniscono il collegamento equipotenziale e la scarica di entrambe, la corrente di fulmine e la sovratensione di commutazione, che si generano nei sistemi di alimentazione che entrano nell'edificio. L'utilizzo degli scaricatori di corrente da fulmine FLP12,5-xxx / 3 + 1 è principalmente nelle linee di alimentazione, che funzionano come sistemi TN-S e TT. L'uso principale dello scaricatore FLP25GR-xxx è nelle strutture di LPL III - IV secondo EN 62305 ed.2.

TIPO 1 + 2 / CLASSE I + II

FLP7-PV è uno scaricatore di fulmini e sovratensioni tipo 1 + 2 secondo EN 61643-11 e EN 50539. È progettato per la protezione delle sbarre positive e negative di impianti fotovoltaici dagli effetti delle sovratensioni. Questi scaricatori sono consigliati per l'uso nel concetto di zone di protezione contro i fulmini ai confini di LPZ 0-2 (secondo IEC 1312-1 e EN 62305). Particolari settori varistori sono dotati di sezionatori interni, che si attivano in caso di guasto dei varistori (surriscaldamento). L'indicazione dello stato di funzionamento di questi sezionatori è in parte meccanica (tramite il segnale rosso esercitato in caso di guasto) e con monitoraggio remoto.

PSZ 1-2-3

TLP è una gamma complessa di dispositivi di protezione contro le sovratensioni progettata per la protezione delle linee di dati, comunicazione, misurazione e controllo dagli effetti delle sovratensioni. Questi dispositivi di protezione contro le sovratensioni sono consigliati per l'uso nel concetto di zone di protezione dai fulmini ai confini di LPZ 0_{A (B)} - 1 secondo EN 62305. Tutti i tipi forniscono una protezione efficace delle apparecchiature collegate contro gli effetti dei picchi di modo comune e di modo differenziale secondo IEC 61643-21. La corrente di carico nominale delle singole linee protette I_L <0,1A. Questi dispositivi sono costituiti da tubi a scarica di gas, impedenza in serie e transiti. Il numero di coppie protette è facoltativo (1-2). Questi dispositivi sono prodotti per tensioni nominali comprese tra 6 V e 170 V. La massima corrente di scarica è 10kA (8/20). Per la protezione delle linee telefoniche si consiglia di utilizzare un tipo con tensione nominale U_N= 170V.