Fotoelektrisko sistēmu pārsprieguma aizsardzība

Fotoelektriskās (PV) iekārtas atjaunojamās enerģijas izmantošanai ir pakļautas lielam zibens izlādes riskam, ņemot vērā to atrašanās vietu un lielo platību.

Sekas var būt atsevišķu segmentu bojājumi vai visas instalācijas kļūme.

Zibens strāvas un pārsprieguma spriegumi bieži rada invertoru un fotoelementu moduļu bojājumus. Šie bojājumi fotogalvaniskās iekārtas operatoram nozīmē lielākus izdevumus. Ne tikai ir lielākas remonta izmaksas, bet arī ievērojami samazinās objekta produktivitāte. Tāpēc fotoelementu iekārta vienmēr jāintegrē esošajā zibensaizsardzības un zemējuma stratēģijā.

Lai izvairītos no šiem pārtraukumiem, izmantotajām zibens un pārsprieguma aizsardzības stratēģijām ir savstarpēji jāsadarbojas. Mēs nodrošinām jums nepieciešamo atbalstu, lai jūsu iekārta darbotos nevainojami un nodrošinātu gaidīto ienesīgumu! Tāpēc jums vajadzētu aizsargāt savu fotogalvanisko apgaismojuma un pārsprieguma aizsardzības uzstādīšanu no LSP:

• Lai aizsargātu jūsu ēku un PV instalāciju
• Lai palielinātu sistēmas pieejamību
• Lai aizsargātu jūsu ieguldījumu

Standarti un prasības

Projektējot un uzstādot jebkuru fotoelementu sistēmu, vienmēr jāņem vērā pašreizējie standarti un direktīvas par pārsprieguma aizsardzību.

Eiropas standarta projekts DIN VDE 0100, daļa 712 / E, DIN IEC 64/1123 / CD (Zemsprieguma sistēmu montāža, prasības īpašām iekārtām un aprīkojumam; fotoelektriskās enerģijas sistēmas) un starptautiskās uzstādīšanas specifikācijas PV iekārtām - IEC 60364-7- 712 - abos aprakstīts pārsprieguma aizsardzības izvēle un uzstādīšana PV iekārtām. Viņi arī iesaka pārsprieguma aizsardzības ierīces starp PV ģeneratoriem. Vācijas īpašuma apdrošinātāju asociācija (VdS) savā 2010. gada publikācijā par pārsprieguma aizsardzību ēkām ar PV instalāciju pieprasa> 10 kW zibens un pārsprieguma aizsardzību saskaņā ar III zibensaizsardzības klasi.

Lai nodrošinātu, ka jūsu instalācija ir droša nākotnē, ir pats par sevi saprotams, ka mūsu komponenti pilnībā atbilst visām prasībām.

Turklāt tiek gatavots Eiropas standarts pārsprieguma aizsardzības sastāvdaļām. Šis standarts noteiks, cik lielā mērā pārsprieguma aizsardzība jāprojektē PV sistēmu līdzstrāvas pusē. Šis standarts pašlaik ir prEN 50539-11.

Pašlaik Francijā jau ir spēkā līdzīgs standarts - UTE C 61-740-51. Pašlaik LSP produkti tiek pārbaudīti, lai tie atbilstu abiem standartiem, lai tie varētu nodrošināt vēl augstāku drošības līmeni.

Mūsu I un II klases pārsprieguma aizsardzības moduļi (B un C ierobežotāji) nodrošina sprieguma rašanās ātrumu un strāvas drošu izvadīšanu. Tas ļauj izvairīties no dārgiem bojājumiem vai pilnīgas strāvas zuduma iespējamības fotogalvaniskajā objektā.

Ēkām ar vai bez apgaismojuma aizsardzības sistēmām - mums ir piemērots produkts katram pielietojumam! Mēs varam piegādāt moduļus pēc nepieciešamības - pilnībā pielāgotus un iepriekš pieslēgtus korpusos.

Pārsprieguma aizsardzības ierīču (SPD) izvietošana fotoelementu sistēmās

Fotoelektriskā enerģija ir būtiska kopējā enerģijas ražošanas daļa no atjaunojamiem enerģijas avotiem. Ir vairākas īpašas pazīmes, kas jāņem vērā, fotogalvaniskajās sistēmās izvietojot pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD). Fotoelektriskajām sistēmām ir līdzstrāvas sprieguma avots ar īpašām īpašībām. Tāpēc sistēmas koncepcijā ir jāņem vērā šīs specifiskās īpašības un attiecīgi jāsaskaņo SPD izmantošana. Piemēram, SPD specifikācijas PV sistēmām jāprojektē gan maksimālajam saules ģeneratora spriegumam bez slodzes (V_OC STC = nenoslogotas ķēdes spriegums standarta testa apstākļos), kā arī attiecībā uz maksimālu sistēmas pieejamību un drošību.

Ārējā zibens aizsardzība

Sakarā ar to lielo virsmas laukumu un parasti pakļauto uzstādīšanas vietu, fotogalvaniskās sistēmas īpaši apdraud atmosfēras izplūdes, piemēram, zibens. Šajā brīdī ir jānošķir tiešo zibens spērienu un tā dēvēto netiešo (induktīvo un kapacitatīvo) sitienu ietekme. No vienas puses, zibensaizsardzības nepieciešamība ir atkarīga no attiecīgo standartu normatīvajām specifikācijām, un, no vienas puses, zibensaizsardzības nepieciešamība tiek tērēta attiecīgo standartu normatīvajām specifikācijām. No otras puses, tas ir atkarīgs no pašas lietojumprogrammas, citiem vārdiem sakot, atkarībā no tā, vai tā ir ēka vai lauka instalācija. Izmantojot ēkas uzstādīšanu, tiek izdarīta atšķirība starp PV ģeneratora uzstādīšanu uz publiskas ēkas jumta - ar esošo zibensaizsardzības sistēmu - un uzstādīšanu uz šķūņa jumta - bez zibensaizsardzības sistēmas. Arī lauka instalācijas piedāvā lielus potenciālos mērķus to lielo platību moduļu bloku dēļ; šajā gadījumā šāda veida sistēmām ieteicams izmantot ārēju zibensaizsardzības risinājumu, lai novērstu tiešus apgaismojuma triecienus.

Normatīvās atsauces var atrast IEC 62305-3 (VDE 0185-305-3), 2. papildinājumā (interpretācija atbilstoši zibensaizsardzības līmenim vai riska līmenim LPL III) [2] un 5. papildinājumā (zibens un pārsprieguma aizsardzība PV enerģijas sistēmām). un VdS Direktīvā 2010 [3] (ja PV sistēmas> 10 kW, tad nepieciešama zibensaizsardzība). Turklāt ir nepieciešami pārsprieguma aizsardzības pasākumi. Piemēram, priekšroka jādod atsevišķām gaisa termināla sistēmām, lai aizsargātu PV ģeneratoru. Tomēr, ja nav iespējams izvairīties no tieša savienojuma ar PV ģeneratoru, citiem vārdiem sakot, nevar uzturēt drošu atdalīšanas attālumu, jāņem vērā daļēju zibens strāvu ietekme. Principā ģeneratoru galvenajām līnijām jāizmanto aizsargāti kabeļi, lai noturētos pēc iespējas zemākus pārspriegumus. Turklāt, ja šķērsgriezums ir pietiekams (min. 16 mm² Cu), kabeļa ekranējumu var izmantot daļēju zibens strāvu vadīšanai. Tas pats attiecas uz slēgtu metāla korpusu izmantošanu. Zemējums jāpievieno kabeļu un metāla korpusu abos galos. Tas nodrošina, ka ģeneratora galvenās līnijas ietilpst LPZ1 (zibensaizsardzības zona); tas nozīmē, ka pietiek ar 2. tipa SPD. Pretējā gadījumā būtu vajadzīgs 1. tipa SPD.

Pārsprieguma aizsardzības ierīču izmantošana un pareiza specifikācija

Parasti par standarta procedūru ir iespējams uzskatīt SPD izvietošanu un specifikāciju zemsprieguma sistēmās maiņstrāvas pusē; tomēr PV DC ģeneratoru izvietošana un pareiza konstrukcijas specifikācija joprojām ir izaicinājums. Iemesls, pirmkārt, saules ģeneratoram ir savas īpašās īpašības, un, otrkārt, SPD tiek izvietoti līdzstrāvas ķēdē. Parastie SPD parasti tiek izstrādāti mainīgam spriegumam, nevis tiešā sprieguma sistēmām. Attiecīgie izstrādājumu standarti [4] gadiem ilgi attiecas uz šiem lietojumiem, un tos principā var attiecināt arī uz līdzstrāvas sprieguma lietojumiem. Tomēr, lai gan iepriekš tika realizēti salīdzinoši zemi PV sistēmas spriegumi, šodien tie jau sasniedz apm. 1000 V DC nenoslogotā PV ķēdē. Uzdevums ir apgūt sistēmas spriegumu šādā secībā ar piemērotām pārsprieguma aizsardzības ierīcēm. Pozīcijas, kurās tehniski ir piemēroti un praktiski izvietot SPD PV sistēmā, galvenokārt ir atkarīgas no sistēmas veida, sistēmas koncepcijas un fiziskās virsmas laukuma. 2. un 3. attēls ilustrē principiālās atšķirības: Pirmkārt, ēka ar ārēju zibens aizsardzību un PV sistēmu, kas uzstādīta uz jumta (ēkas uzstādīšana); otrkārt, ekspansīva saules enerģijas sistēma (uzstādīšana uz lauka), kas aprīkota arī ar ārēju zibensaizsardzības sistēmu. Pirmkārt - īsāku kabeļu garumu dēļ - aizsardzība tiek ieviesta tikai pie invertora līdzstrāvas ieejas; otrajā gadījumā SPD tiek uzstādīti saules ģeneratora spaiļu kārbā (lai aizsargātu saules moduļus), kā arī pie invertora līdzstrāvas ieejas (lai aizsargātu invertoru). SPD ir jāuzstāda tuvu PV ģeneratoram, kā arī tuvu invertoram, tiklīdz nepieciešamā kabeļa garums starp PV ģeneratoru un invertoru pārsniedz 10 metrus (2. attēls). Pēc tam standarta risinājums maiņstrāvas puses aizsardzībai, kas nozīmē invertora izeju un tīkla padevi, ir jāpanāk, izmantojot invertora izvadā uzstādītos 2. tipa SPD un - ēkas gadījumā ar ārēju zibensaizsardzību tīkla padevē. punkts - aprīkots ar SPD 1. tipa pārsprieguma ierobežotāju.

Lai nodrošinātu, ka SPD spēj apgūt tik augstu sistēmas spriegumu, ir pierādījies, ka zvaigžņu savienojums, kas sastāv no trim varistoriem, ir uzticams un ir izveidojies kā gandrīz standarts (4. attēls). Ja rodas izolācijas kļūme, divi sērijas varistori joprojām ir palikuši, kas efektīvi novērš SPD pārslodzi.

Rezumējot: ir uzstādīta aizsargķēde ar absolūti nulles noplūdes strāvu un tiek novērsta nejauša atvienošanas mehānisma iedarbināšana. Iepriekš aprakstītajā scenārijā efektīvi tiek novērsta arī uguns izplatīšanās. Tajā pašā laikā tiek novērsta arī jebkāda izolācijas uzraudzības ierīces ietekme. Tātad, ja rodas izolācijas kļūme, sērijā joprojām ir pieejami divi varistori. Tādā veidā tiek izpildīta prasība, ka vienmēr jānovērš zemes bojājumi. LSP SPD 2. tipa aizturētājs SLP40-PV1000 / 3, U_CPV = 1000Vdc nodrošina labi pārbaudītu, praktisku risinājumu un ir pārbaudīts, vai tas atbilst visiem pašreizējiem standartiem (UTE C 61-740-51 un prEN 50539-11) (4. attēls). Tādā veidā mēs piedāvājam visaugstāko pieejamo drošības pakāpi lietošanai līdzstrāvas ķēdēs.

Praktisku pielietojumu

Kā jau minēts, praktiskajos risinājumos ir atšķirība starp ēkas un lauka instalācijām. Ja ir uzstādīts ārējs zibensaizsardzības risinājums, vēlams, lai PV ģenerators būtu integrēts šajā sistēmā kā izolēta aizturēšanas ierīču sistēma. IEC 62305-3 nosaka, ka jāsaglabā gaisa noslēguma attālums. Ja to nevar uzturēt, jāņem vērā daļēju zibens strāvu ietekme. Šajā sakarā standarts aizsardzībai pret zibeni IEC 62305-3, 2. papildinājums, 17.3. Sadaļā ir noteikts: "Ģeneratora maģistrālajām līnijām jāizmanto ekranēti kabeļi ar ekranētiem kabeļiem". Ja šķērsgriezums ir pietiekams (min. 16 mm² Cu), kabeļu ekranējumu var izmantot arī daļēju zibens strāvu vadīšanai. ABB ((Vācijas) Elektrisko, elektronisko un informācijas tehnoloģiju asociācijas zibensaizsardzības un zibens izpētes komiteja) izdotajā papildinājumā (5. attēls) - Fotoelektrisko sistēmu aizsardzība pret zibeni teikts, ka ģeneratoru galvenajām līnijām jābūt aizsargātām . Tas nozīmē, ka zibens strāvas novadītāji (1. tipa SPD) nav nepieciešami, lai gan pārsprieguma sprieguma ierobežotāji (2. tipa SPD) ir nepieciešami abās pusēs. Kā parādīts 5. attēlā, ekranēta galvenā ģeneratora līnija piedāvā praktisku risinājumu un procesā iegūst LPZ 1 statusu. Tādā veidā SPD 2. tipa pārsprieguma ierobežotāji tiek izvietoti atbilstoši standartu specifikācijām.

Gatavi risinājumi

Lai uzstādīšana uz vietas būtu pēc iespējas vienkāršāka, LSP piedāvā gatavus risinājumus, lai aizsargātu invertoru līdzstrāvas un maiņstrāvas puses. Plug and play PV kastes samazina instalēšanas laiku. Pēc jūsu pieprasījuma LSP veiks arī klientam specifiskus montāžas darbus. Plašāka informācija ir pieejama vietnē www.lsp-international.com

Piezīme:

Jāievēro katras valsts standarti un vadlīnijas

[1] DIN VDE 0100 (VDE 0100) 712. daļa: 2006-06, Prasības īpašām instalācijām vai vietām. Saules fotoelektriskās (PV) barošanas sistēmas

[2] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) 2006-10 Zibensaizsardzība, 3. daļa: Ēku un cilvēku aizsardzība, 2. papildinājums, interpretācija atbilstoši aizsardzības klasei vai III riska līmenim LPL, 5. papildinājums, zibens un pārsprieguma aizsardzība PV energosistēmām

[3] VdS direktīva 2010: 2005-07 Uz risku orientēta zibens un pārsprieguma aizsardzība; Vadlīnijas zaudējumu novēršanai, VdS Schadenverhütung Verlag (izdevēji)

[4] DIN EN 61643-11 (VDE 675-6-11): 2007-08 Zemsprieguma pārsprieguma aizsardzības ierīces - 11.daļa: Pārsprieguma aizsargierīces izmantošanai zemsprieguma energosistēmās - prasības un testi

[5] IEC 62305-3 Aizsardzība pret zibeni - 3. daļa: Fiziski struktūru bojājumi un dzīvības apdraudējums

[6] IEC 62305-4 Aizsardzība pret zibeni - 4. daļa: Elektriskās un elektroniskās sistēmas konstrukcijās

[7] prEN 50539-11 Zemsprieguma pārsprieguma aizsargierīces - Pārsprieguma aizsargierīces, kas paredzētas īpašam pielietojumam, ieskaitot līdzstrāvu - 11.daļa: Prasības un testi SPD fotogalvaniskos pielietojumos

[8] Francijas produktu standarts pārsprieguma aizsardzībai līdzstrāvas zonā UTE C 61-740-51