Surge Schutz fir Photovoltaik Systemer


Photovoltaik (PV) Ariichtunge fir erneierbar Energien ze exploitéiere si grousse Risiko vu Blëtzentluedungen wéinst hirer ausgesater Plaz a grousser Uewerfläch.

Schied un eenzel Segmenter oder den Ausfall vun der ganzer Installatioun kann d'Konsequenz sinn.

Blëtzstréimungen a Spannungsspannungen verursaachen dacks Schied un Inverteren a Fotovoltaikmoduler. Dës Schuede bedeit méi Käschte fir de Bedreiwer vun der Fotovoltaikanlag. Net nëmme sinn et méi héich Reparaturskäschten awer d'Produktivitéit vun der Ariichtung gëtt och däitlech reduzéiert. Dofir sollt eng Fotovoltaikanlag ëmmer an déi bestehend Blëtzschutz- a Buedemstrategie integréiert sinn.

Fir dës Ausfäll ze vermeiden, mussen d'Blitz- an Iwwerbrochsschutzstrategien am Asaz matenee interagéieren. Mir bidden Iech mat der Ënnerstëtzung déi Dir braucht fir datt Är Anlag glat funktionnéiert a seng erwuessene Rendement liwwert! Dofir sollt Dir Är Photovoltaik Installatioun vu Beleuchtung an Iwwerspannungsschutz vu LSP schützen:

  • Fir Äert Gebai an Är PV Installatioun ze schützen
  • Fir d'System Verfügbarkeet ze erhéijen
  • Fir Är Investitioun ze schützen

Standarden an Ufuerderunge

Déi aktuell Normen an Direktiven fir Iwwerspannungsschutz mussen ëmmer berécksiichtegt ginn beim Design an der Installatioun vun all Fotovoltaiksystem.

Den europäesche Projet Standard DIN VDE 0100 Deel 712 / E DIN IEC 64/1123 / CD (Erhiewung vu nidderege Spannungssystemer, Ufuerderunge fir speziell Ausrüstung an Ariichtungen; Photovoltaik Kraaft Systemer) an déi international Installatiounsspezifikatioune fir PV Installatiounen - IEC 60364-7- 712 - béid beschreiwen d'Auswiel an d'Installatioun vum Iwwerspärungsschutz fir PV-Anlagen. Si recommandéieren och Spannungsschutzgeräter tëscht de PV Generatoren. A senger 2010 Verëffentlechung iwwer Iwwerbrochsschutz fir Gebaier mat enger PV Installatioun erfuerdert d'Associatioun vun Däitschen Immobilieverséchereren (VdS)> 10 kW Blitz an Iwwerspannungsschutz no der Blëtzschutzklass III.

Fir sécherzestellen datt Är Installatioun zukunftssécher ass, ass et selbstverständlech datt eis Komponenten all Ufuerderunge respektéieren.

Ausserdeem ass en europäesche Standard fir Spannungsschutzkomponenten a Virbereedung. Dëse Standard spezifizéiert wéi wäit d'Spannungsschutz muss an d'DC Säit vu PV Systemer entwéckelt ginn. Dëse Standard ass de Moment prEN 50539-11.

En ähnleche Standard ass aktuell a Kraaft a Frankräich - den UTE C 61-740-51. D'LSP Produkter gi momentan gepréift fir d'Konformitéit mat béide Standarden ze hunn, sou datt se en nach méi héije Sécherheetsniveau kënne bidden.

Eis Spannungsschutzmoduler an der Klass I an der Klass II (B- an C-Arrêtanten) suergen dofir, datt Spannungsvirgäng séier limitéiert sinn an datt de Stroum sécher entlooss gëtt. Dëst erlaabt Iech deier Schied ze vermeiden oder de Potenzial fir e komplette Stroumausfall an Ärer Fotovoltaikanlag.

Fir Gebaier mat oder ouni Beliichtungsschutzsystemer - mir hunn dat richtegt Produkt fir all Uwendung! Mir kënnen d'Moduler liwweren wéi Dir et erfuerdert - voll personaliséiert a pre-verdraht an Haiser.

Iwwerdroungsschutzgeräter (SPDs) a Fotovoltaik Systemer asetzen

Photovoltaesch Energie ass e wichtege Bestanddeel vun der Gesamt Energieproduktioun aus erneierbaren Energiequellen. Et ginn eng Rei speziell Charakteristiken déi musse berécksiichtegt ginn wann Dir Spannungsschutzgeräter (SPDs) a Fotovoltaiksysteme benotzt. Photovoltaik Systemer hunn eng DC Spannungsquell, mat spezifesche Charakteristiken. D'Systemkonzept muss dofir dës spezifesch Charakteristiken berécksiichtegen an d'Benotzung vu SPDen deementspriechend koordinéieren. Zum Beispill, SPD Spezifikatioune fir PV Systemer musse souwuel fir eng maximal Spannung ouni Belaaschtung vum Solar Generator (V.OC STC = Spannung vum entluede Circuit ënner Standardtestbedingungen) wéi och wat maximal System Disponibilitéit a Sécherheet assuréiert.

Externen Blëtzschutz

Wéinst hirer grousser Uewerfläch an allgemeng exponéierter Installatiounsplaz riskéiere Photovoltaik Systemer besonnesch duerch atmosphäresch Entladungen - wéi zum Beispill de Blëtz. Zu dësem Zäitpunkt ass et e Bedierfnes ze differenzéieren tëscht den Effekter vun direktem Blitzschlag a sougenannten indirekt (induktiv a kapazitiv) Streiken. Engersäits hänkt d'Noutwennegkeet fir de Blëtzschutz vun den normativen Spezifikatioune vun den zoustännege Standarden of an engersäits d'Noutwennegkeet fir de Blëtzschutz un déi normativ Spezifikatioune vun den zoustännege Standarden. Op der anerer Säit hänkt et vun der Uwendung selwer of, an anere Wierder, ofhängeg ob et e Gebai oder eng Feldinstallatioun ass. Mat Bauinstallatiounen gëtt en Ënnerscheed gezeechent tëscht der Installatioun vun engem PV Generator um Daach vun engem ëffentleche Gebai - mat engem existente Blitzschutzsystem - an der Installatioun um Daach vun enger Scheier - ouni Blitzschutzsystem. Feldinstallatiounen bidden och grouss potenziell Ziler duerch hir grouss Fläch Modularrays; an dësem Fall gëtt eng extern Blitzschutzléisung fir dës Aart vu System empfohlen fir direkt Beleidegungen ze vermeiden.

Normativ Referenzen kënnen an IEC 62305-3 (VDE 0185-305-3), Ergänzung 2 (Interpretatioun nom Blëtzschutzniveau oder Risikonniveau LPL III) [2] an Ergänzung 5 (Blitz- a Spannungsschutz fir PV-Stroumsystemer) fonnt ginn an an der VdS Directive 2010 [3], (wann PV Systemer> 10 kW, da gëtt de Blëtzschutz erfuerderlech). Zousätzlech si Spannungsschutzmoossnamen erfuerderlech. Zum Beispill sollt d'Präferenz leeschten fir Loftofbriechungssystemer ze trennen fir de PV Generator ze schützen. Wéi och ëmmer, wann et net méiglech ass eng direkt Verbindung mam PV Generator ze vermeiden, an anere Wierder, kann de sécheren Trennungsofstand net erhale bleiwen, da mussen d'Effekter vu partielle Blëtzstréim berécksiichtegt ginn. Fundamental solle geschützte Kabele fir d'Haaptleitunge vu Generateure benotzt gi fir induzéiert Iwwerspannungen sou niddereg wéi méiglech ze halen. Ausserdeem, wann de Querschnitt genuch ass (min. 16 mm² Cu) kann d'Kabelskiermung benotzt ginn fir deelweis Blëtzstréim ze féieren. Dat selwecht gëlt fir d'Benotzung vu geschlossene Metallhäuser. Aardung muss op béide Säite vu Kabelen a Metallhüssen verbonne sinn. Dat garantéiert datt d'Haaptleitunge vum Generator ënner LPZ1 (Lightning Protection Zone) falen; dat heescht datt eng SPD Typ 2 duergeet. Soss wier en SPD Typ 1 erfuerderlech.

D'Benotzung an d'korrekt Spezifizéierung vu Spannungsschutzgeräter

Am Allgemengen ass et méiglech den Asaz an d'Spezifizéierung vu SPDen a Low Voltagesystemer op der AC Säit als Standardprozedur ze betruechten; awer, den Détachement an déi richteg Designspezifikatioun fir PV DC Generatoren bleift nach ëmmer eng Erausfuerderung. De Grond ass éischtens e Sonnegenerator huet seng eege Spezialcharakteristiken an, zweetens, SPDs sinn am DC Circuit agesat. Konventionell SPDs ginn normalerweis fir alternéierend Spannung entwéckelt an net Direkt Spannungssystemer. Relevant Produktnormen [4] hunn dës Uwendunge jorelaang ofgedeckt, an dës kënne grondsätzlech och op DC Spannungsapplikatiounen applizéiert ginn. Awer wärend virdru relativ niddereg PV-System Spannungen realiséiert goufen, haut erreechen dës schonn ongeféier. 1000 V DC am net geluedenen PV Circuit. D'Aufgab ass d'Systemspannungen an där Reiefolleg mat passenden Iwwerspärungsschutzgeräter ze meeschteren. D'Positiounen, op deenen et technesch ubruecht a praktesch ass, SPDen an engem PV System ze positionéieren, hänkt virun allem vun der Aart vum System, dem Systemkonzept an der physescher Uewerfläch. D'Figuren 2 an 3 illustréieren d'Prinzipienënnerscheeder: Éischtens e Gebai mat externem Blëtzschutz an e PV-System um Daach montéiert (Bauinstallatioun); zweetens en expansivt Solarenergiesystem (Feldinstallatioun), och mat engem externen Blitzschutzsystem ausgestatt. An éischter Linn - wéinst de kuerze Kabellängten - gëtt de Schutz just um DC-Input vum Inverter implementéiert; am zweete Fall SPDs sinn an der Terminal Këscht vum Solar Generator installéiert (fir d'Solarmodule ze schützen) sou wéi um DC Input vum Inverter (fir den Inverter ze schützen). SPDs sollten no beim PV Generator souwéi no beim Inverter installéiert ginn soubal d'Längt vum Kabel tëscht dem PV Generator an dem Inverter méi wäit wéi 10 Meter verlängert (Figure 2). D'Standardléisung fir d'AC Säit ze schützen, dat heescht d'Inverterausgab an d'Netzwierkversuergung, muss dann erreecht ginn andeems Dir benotzt Typ 2 SPDs installéiert um Inverterausgang an - am Fall vun enger Gebaierinstallatioun mat externem Blitzschutz am Netzwierk Punkt - equipéiert mat engem SPD Typ 1 Spannungsarrester.

Besonnesch Charakteristiken op der DC Solar Generator Säit

Bis elo hu Schutzkonzepter op der DC Säit ëmmer SPDe fir normal AC Haaptspannunge benotzt, wouduerch L + respektiv L- op d'Äerd gedréit gi fir de Schutz. Dëst bedeit datt d'SPDe fir op d'mannst 50 Prozent vun der maximaler Solarenerator ouni Laascht Volt bewäert goufen. Wéi och ëmmer, no e puer Joer kënnen Isoléierungsfeeler am PV Generator optrieden. Als Konsequenz vun dësem Feeler am PV System gëtt déi voll PV Generator Spannung dann op den net futtisse Pol an der SPD applizéiert a resultéiert zu engem Iwwerbelaaschtungs Event. Wann d'Laascht op SPDs baséiert op Metalloxidvaristoren aus enger kontinuéierlecher Spannung ze héich ass, kann dëst potenziell zu hirer Zerstéierung resultéieren oder den Trennungsapparat ausléisen. Besonnesch a PV Systemer mat héije Systemspannungen ass et net méiglech d'Méiglechkeet vun engem Feier z'entwéckelen wéinst engem Schaltbogen, deen net geläscht ass, wann den Trennungsapparat ausgeléist gëtt. Iwwerbelaaschtungsschutzelementer (Sécherungen), déi uewerstuf benotzt ginn, sinn net eng Léisung fir dës Wahrscheinlechkeet, well de Kuerzzäitstroum vum PV-Generator nëmme liicht méi héich ass wéi dee vum nominéierte Stroum. Haut sinn PV Systemer mat System Spannungen vun ca. 1000 V DC ginn ëmmer méi installéiert fir Stroumverloschter sou niddereg wéi méiglech ze halen.

Figure 4 -Y -fërmeg Schutzschaltung mat dräi Varistoren

Fir sécherzestellen datt SPDe sou héich Systemspannunge beherrschen, huet d'Stärekonnektivioun aus dräi Varistoren zouverlässeg bewisen an huet sech als quasi Standard etabléiert (Figure 4). Wann eng Isolatiounsfeel optriede bleiwen zwee Varistoren an der Serie nach ëmmer, wat effektiv verhënnert datt d'SPD iwwerlaascht gëtt.

Fir ze resuméieren: Schutzschaltung mat absolut Null Leckage Stroum ass op der Plaz an eng versehentlech Aktivatioun vum Trennmechanismus gëtt verhënnert. Am Szenario hei uewen beschriwwen ass d'Verbreedung vum Feier och effektiv verhënnert. A zur selwechter Zäit gëtt och all Afloss vun engem Isoléierungsiwwerwaachungsapparat vermeit. Also wann eng Isoléierungsfeeler optrieden, sinn et ëmmer nach zwou Varistoren an der Serie verfügbar. Op dës Manéier ass d'Ufuerderung datt d'Äerdfeeler ëmmer musse verhënnert ginn erfëllt. LSP's SPD Typ 2 Arrêter SLP40-PV1000 / 3, UCPV = 1000Vdc bitt eng gutt getest, praktesch Léisung a gouf getest fir d'Konformitéit mat allen aktuelle Standarden (UTE C 61-740-51 a prEN 50539-11) (Figure 4). An dëser Aart a Weis bidde mir den héchsten Ofschloss u Sécherheet zur Verfügung fir an DC-Circuiten ze benotzen.

Praktesch Uwendungen

Wéi scho gesot, gëtt en Ënnerscheed tëscht Bau- a Feldinstallatiounen a praktesche Léisunge gezeechent. Wann eng extern Blitzschutzléisung agebaut ass, soll de PV Generator am léifsten an dësem System integréiert sinn als isoléiert Arrêterapparat System. Den IEC 62305-3 spezifizéiert datt d'Lofterminéierungsdistanz muss erhale bleiwen. Wann et net kann erhale ginn, da mussen d'Effekter vu partielle Blëtzstréim berécksiichtegt ginn. Op dësem Punkt seet de Standard fir de Schutz géint de Blëtz IEC 62305-3 Ergänzunge 2 an der Sektioun 17.3: "fir induzéiert Iwwerspannungen ze schützen, sollte geschützte Kabele fir d'Haaptleitunge vum Generator benotzt ginn". Wann de Querschnitt genuch ass (min. 16 mm² Cu) kann de Kabelschiermung och benotzt ginn fir deelweis Blëtzstréim ze féieren. Zousaz (Figure 5) - Schutz géint de Blëtz fir Photovoltaik Systemer - erausginn vum ABB (Comité fir Blëtzschutz a Blëtzfuerschung vun der (däitscher) Associatioun fir Elektro, Elektronesch an Informatiounstechnologien) seet datt d'Haaptleitunge fir d'Generatoren sollte geschützt ginn . Dëst bedeit datt Blitzstroumverhaiser (SPD Typ 1) net erfuerderlech sinn, och wann d'Spannungsofleefer (SPD Typ 2) op béide Säiten noutwendeg sinn. Wéi d'Figur 5 illustréiert, bitt eng geschützte Haaptgeneratorlinn eng praktesch Léisung an erreecht de LPZ 1 Status am Prozess. An dëser Aart a Weis gi SPD Typ 2-Iwwerfallverhaefer am Aklang mat Standardspezifikatiounen agesat.

Ready-to-fit Léisungen

Fir d'Installatioun op der Plaz ze garantéieren ass sou einfach wéi méiglech LSP bitt ready-to-fit Léisungen fir d'DC an AC Säiten vun Inverteren ze schützen. Plug-and-play PV Boxen reduzéieren d'Installatiounszäit. LSP wäert och Clientsspezifesch Versammlungen op Ärer Ufro ausféieren. Méi Informatioun ass verfügbar op www.lsp-international.com

Opgepasst:

Landspezifesch Standarden a Richtlinne musse observéiert ginn

[1] DIN VDE 0100 (VDE 0100) Deel 712: 2006-06, Ufuerderunge fir speziell Installatiounen oder Standuerter. Solar Fotovoltaik (PV) Energieversuergungssystemer

[2] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) 2006-10 Blitzschutz, Deel 3: Schutz vun Ariichtungen a Leit, Zousaz 2, d'Interpretatioun no Schutzklass oder Risikonniveau III LPL, Zousaz 5, Blëtz a Spannungsschutz fir PV Stroumsystemer

[3] VdS Directive 2010: 2005-07 Risikorientéiert Blëtz an Iwwerlafschutz; Richtlinnen fir Verloschterpréventioun, VdS Schadenverhütung Verlag (Verëffentlecher)

[4] DIN EN 61643-11 (VDE 675-6-11): 2007-08 Niddregspannungsspuerschutzgeräter - Deel 11: Spannungsschutzgeräter fir ze benotzen a Low-Voltage Power Systemer - Ufuerderungen an Tester

[5] IEC 62305-3 Schutz géint de Blëtz - Deel 3: Kierperleche Schued u Strukturen a Liewensgefor

[6] IEC 62305-4 Schutz géint de Blëtz - Deel 4: Elektresch an elektronesch Systemer a Strukturen

[7] prEN 50539-11 Niddregspannungsschutzschutzgeräter - Spannungsschutzgeräter fir spezifesch Uwendung abegraff DC - Deel 11: Ufuerderungen an Tester fir SPDen a Fotovoltaikapplikatiounen

[8] Franséische Produktstandard fir Iwwerbrochsschutz am DC Beräich UTE C 61-740-51

Modular Notzung vun eise Spannungsschutzkomponenten

Wann e Blëtzschutzsystem schonn um Gebai präsent ass, da muss dat um héchste Punkt vum ganze System sinn. All Moduler a Kabele vun der Photovoltaikinstallatioun mussen ënner de Loftofschloss installéiert sinn. Trennungsdistanze vu mindestens 0.5 m bis 1 m mussen erhale bleiwen (ofhängeg vun der Risikoanalyse vum IEC 62305-2).

Den externen Type I Blitzschutz (AC Säit) erfuerdert och d'Installatioun vun engem Type I Blëtzarrester an der elektrescher Versuergung vum Gebai. Wa kee Blitzschutzsystem präsent ass, da sinn Type II Arrêter (AC Säit) genuch fir ze benotzen.