Заштита од пренапон за фотоволтаични системи

Фотоволтаичните (PV) објекти за искористување на обновливите извори на енергија се изложени на голем ризик од испуштање на гром поради нивната изложена локација и голема површина.

Оштетувањето на одделните сегменти или откажувањето на целата инсталација може да бидат последица.

Моторни струи и напонски напони честопати предизвикуваат оштетување на инвертерите и фотоволтаичните модули. Овие штети значат поголем трошок за операторот на фотоволтаичниот објект. Не само што има поголеми трошоци за поправка, туку и продуктивноста на објектот е значително намалена. Затоа, фотоволтаичен објект секогаш треба да биде интегриран во постојната стратегија за заштита од гром и заземјување.

За да се избегнат овие испади, стратегиите за заштита од молња и бранови што се користат мора да комуницираат едни со други. Ние ви ја обезбедуваме потребната поддршка, така што вашиот објект непречено функционира и го обезбедува очекуваниот принос! Затоа треба да ја заштитите вашата фотоволтаична инсталација на осветлување и заштита од пренапон од LSP:

  • За да ја заштитите вашата зграда и инсталацијата на PV
  • Да се ​​зголеми достапноста на системот
  • За да ја заштитите вашата инвестиција

Стандарди и барања

Тековните стандарди и директиви за заштита од пренапон секогаш мора да бидат земени предвид при дизајнирање и инсталирање на кој било фотоволтаичен систем.

Европски нацрт-стандард DIN VDE 0100 дел 712 / E DIN IEC 64/1123 / CD (Поставување на нисконапонски системи, барања за специјална опрема и постројки; фотоволтаични системи за напојување) и меѓународни спецификации за инсталација за PV објекти - IEC 60364-7- 712 - обете опишуваат избор и инсталација на заштита од пренапони за ФВ објекти. Тие исто така препорачуваат уреди за заштита од пренапони помеѓу генераторите на ФВ. Во својата публикација за заштита од пренапони на згради со PV инсталација од 2010 г., Здружението на германски осигурители на недвижнини (VdS) бара> 10 kW громобранска заштита и заштита од пренапон во согласност со III-та громобранска заштита

За да се осигурате дека вашата инсталација е безбедна за иднината, се подразбира дека нашите компоненти целосно ги исполнуваат сите барања.

Понатаму, се подготвува европски стандард за компоненти за заштита од пренапон. Овој стандард ќе специфицира до кој степен заштитата од пренапон на напон мора да биде дизајнирана во страната DC на PV системите. Овој стандард во моментов е prEN 50539-11.

Сличен стандард во моментов веќе е на сила во Франција - UTE C 61-740-51. Производите на ЛСП во моментов се тестираат за усогласеност со двата стандарди за да можат да обезбедат уште повисоко ниво на безбедност.

Нашите модули за заштита од пренапони во класа I и класа II (Аректори Б и Ц) обезбедуваат појава на напон брзо ограничена и дека струјата е безбедно испразнета. Ова ви овозможува да избегнете скапи штети или потенцијал за целосно прекинување на струјата во вашиот фотоволтаичен објект.

За згради со или без системи за заштита од осветлување - го имаме вистинскиот производ за секоја апликација! Можеме да ги испорачаме модулите колку што ви требаат - целосно прилагодени и претходно жичени во куќишта.

Распоредување на уреди за заштита од пренапони (СПД) во фотоволтаични системи

Фотоволтаичната енергија е витална компонента на целокупното производство на енергија од обновливи извори на енергија. Постојат голем број на посебни карактеристики што треба да се земат предвид при распоредување на уреди за заштита од пренапони (СПД) во фотоволтаични системи. Фотоволтаичните системи имаат извор на еднонасочен напон, со специфични карактеристики. Концептот на системот мора да ги земе предвид овие специфични карактеристики и соодветно да ја координира употребата на СПД. На пример, СПД-спецификациите за ФВ-системите мора да бидат дизајнирани и за максимален напон без оптоварување на сончевиот генератор (В.OC STC = напон на истоварното коло под стандардни услови на испитување) како и во однос на обезбедување на максимална достапност и безбедност на системот.

Надворешна заштита од гром

Поради нивната голема површина и генерално изложената локација за инсталација, фотоволтаичните системи особено ризикуваат од испуштање на атмосферата - како што е молња. Во овој момент, постои потреба да се направи разлика помеѓу ефектите од директните удари на гром и таканаречените индиректни (индуктивни и капацитивни) удари. Од една страна, потребата за заштита од гром зависи од нормативните спецификации на релевантните стандарди и од една страна, потребата за заштита од гром троши на нормативните спецификации на релевантните стандарди. Од друга страна, тоа зависи од самата апликација, со други зборови, во зависност од тоа дали станува збор за зграда или теренска инсталација. Со градежни инсталации, се прави разлика помеѓу инсталацијата на PV генератор на покривот на јавна зграда - со постоечки систем за заштита од гром - и инсталацијата на покривот на штала - без систем за заштита од гром. Интелациите на теренот исто така нудат големи потенцијални цели заради низите на нивните модули со голема површина; во овој случај, се препорачува надворешно решение за заштита од гром за овој тип на систем за да се спречат директни удари во осветлување.

Нормативни препораки може да се најдат во IEC 62305-3 (VDE 0185-305-3), Додаток 2 (толкување според нивото на громобранска заштита или ниво на ризик LPL III) [2] и Додаток 5 (громобранска заштита и заштита од пренапони за PV-системи за напојување) и во Директивата VdS 2010 [3], (ако PV системи> 10 kW, тогаш е потребна заштита од гром). Покрај тоа, потребни се мерки за заштита од пренапони. На пример, треба да се даде предност на одделни системи за завршување на воздухот за да се заштити генераторот на ФВ. Меѓутоа, ако не е можно да се избегне директна врска со генераторот на ФВ, со други зборови, безбедното растојание за одвојување не може да се одржи, тогаш ефектите на парцијалните струи на гром треба да се земат предвид. Во основа, заштитените кабли треба да се користат за главните водови на генераторите за да се одржат индуцираните пренапони што е можно пониско. Покрај тоа, ако пресекот е доволен (мин. 16 mm² Cu), заштитниот кабел може да се искористи за да се спроведат парцијални струи на молња. Истото важи и за користење на затворени метални куќишта. Заземјувањето мора да биде поврзано на двата краја на каблите и металните куќишта. Тоа осигурува дека главните линии на генераторот паѓаат под LPZ1 (зона за заштита од гром); тоа значи дека СПД тип 2 е доволен. Во спротивно, ќе биде потребен СПД тип 1.

Употреба и правилна спецификација на уредите за заштита од пренапони

Општо, можно е да се разгледа распоредувањето и спецификацијата на СПД во нисконапонските системи од страната на наизменична струја како стандардна постапка; сепак, распоредувањето и правилната спецификација на дизајнот за генератори на PV DC сè уште останува предизвик. Причината е прво соларен генератор има свои посебни карактеристики и, второ, СПД се распоредени во струјното коло. Конвенционалните СПД-типично се развиваат за системи на наизменичен напон, а не за директен напон. Соодветните стандарди на производи [4] ги опфаќаат овие апликации со години, и тие можат фундаментално да се применат и на апликации за напон во контекст. Сепак, додека претходно беа реализирани релативно ниски напони на PV системот, денес тие веќе постигнуваат приближ. 1000 V DC во истоварното PV коло. Задачата е да ги совладате волтажите на системот по тој редослед со соодветни уреди за заштита од пренапони. Позициите на кои е технички соодветно и практично позиционирањето на СПД во PV систем зависи првенствено од типот на системот, концептот на системот и физичката површина. Сликите 2 и 3 ги илустрираат основните разлики: Прво, зграда со надворешна громобранска заштита и PV систем монтиран на покривот (инсталација на зграда); второ, експанзивен систем на соларна енергија (инсталација на терен), исто така опремен со надворешен систем за заштита од гром. Во прва инстанца - заради пократките должини на кабелот - заштитата се спроведува само на влезниот погон на инверторот; во вториот случај СПД се инсталирани во приклучната кутија на соларниот генератор (за заштита на соларните модули), како и на влезниот напон на инверторот (за заштита на инверторот). СПД треба да се инсталираат близу до генераторот на ФВ, како и близу до инверторот штом должината на кабелот потребна помеѓу генераторот на ФВ и инверторот се протега над 10 метри (Слика 2). Стандардното решение за заштита на AC страницата, што значи излез на инверторот и мрежно напојување, тогаш мора да се постигне со употреба на СПД тип 2 инсталирани на излезот од инверторот и - во случај на инсталација на зграда со надворешна громобранска заштита на мрежата. точка - опремена со прекинувач на пренапони СПД тип 1.

Посебни карактеристики од страната на DC соларен генератор

Досега, заштитните концепти од страната на еднонасочна струја секогаш користеа СПД за нормални напони во мрежата на наизменична струја, при што L + и L- соодветно се приклучуваа на земјата заради заштита. Ова значеше дека СПД беа оценети за најмалку 50 проценти од максималниот напон без оптоварување на сончевиот генератор. Сепак, по голем број години, грешки во изолацијата може да се појават во генераторот на ФВ. Како последица на овој дефект во PV системот, целосниот напон на PV генераторот се применува на неисправниот столб во SPD и резултира во настан од преоптоварување. Ако оптоварувањето на СПД базирани на варистори на метален оксид од континуиран напон е преголемо, тоа потенцијално може да резултира во нивно уништување или да го активира уредот за исклучување. Особено, во PV системи со висок напон на системот, не е можно целосно да се исклучи можноста за развој на пожар поради прекинувачки лак кој не е изгаснат, кога ќе се активира уредот за исклучување. Елементите за заштита од преоптоварување (осигурувачи) што се користат возводно не се решение за оваа веројатност, бидејќи струјата на краток спој на PV генераторот е само малку поголема од онаа на номиналната струја. Денес, PV системите со системски напон од приближ. 1000 V DC се повеќе се инсталираат за да се одржат загубите на електрична енергија што е можно пониско.

Слика 4-Заштитни кола во форма на Y со три варистори

За да се осигури дека СПД можат да совладаат толку високи напонски системи, connectionвездената врска што се состои од три варистори се покажа сигурна и се воспостави како квази-стандард (Слика 4). Доколку се појави дефект на изолацијата, остануваат два варистори во серијата, што ефикасно спречува преоптоварување на СПД.

Да резимираме: заштитни кола со апсолутно нула струја на истекување се на место и се спречува случајно активирање на механизмот за исклучување. Во сценариото опишано погоре, ширењето на пожарот исто така е ефикасно спречено. И во исто време, исто така, се избегнува какво било влијание од уредот за следење на изолацијата. Значи, ако се појави дефект на изолацијата, секогаш има два варистори сè уште достапни во серијата. На овој начин, се исполнува условот секогаш да се спречуваат раседите на земјата. Аредер за SPD тип 2 на LSP SLP40-PV1000 / 3, UКОП = 1000Vdc обезбедува добро тестирано, практично решение и е тестирано за усогласеност со сите тековни стандарди (UTE C 61-740-51 и prEN 50539-11) (Слика 4). На овој начин, ние нудиме највисок степен на безбедност достапен за употреба во DC кола.

практични апликации

Како што веќе беше кажано, се прави разлика помеѓу градежните и теренските инсталации во практични решенија. Ако е вграден надворешен раствор за заштита од гром, генераторот на ФВ треба по можност да се интегрира во овој систем како систем за изолиран уред за задржување. IEC 62305-3 одредува дека растојанието за завршување на воздухот мора да се одржува. Ако не може да се одржи, тогаш треба да се земат предвид ефектите на парцијалните струи на гром. На оваа точка, стандардот за заштита од молња IEC 62305-3 Додатоци 2 наведува во Дел 17.3: "за да се намалат заштитените кабли со зголемени напони треба да се користи за главните водови на генераторот". Ако пресекот е доволен (мин. 16 mm² Cu) заштитен кабел може да се користи и за спроведување на парцијални струи на молња. Додаток (Слика 5) - Заштита од молња за фотоволтаични системи - издадено од АББ (Комитет за заштита од молња и истражување на молња од Здружението за електрични, електронски и информатички технологии) (германски) вели дека главните линии за генераторите треба да бидат заштитени . Ова значи дека не се потребни апарати за струја од гром (СПД тип 1), иако одводнувачи на напонски напон (СПД тип 2) се неопходни од двете страни. Како што илустрира Слика 5, заштитената главна генераторска линија нуди практично решение и се постигнува статус на LPZ 1 во процесот. На овој начин, активирачите на пренапони СПД тип 2 се распоредени во согласност со спецификациите на стандардите.

Подготвени решенија

За да се обезбеди инсталирање на лице место е што е можно поедноставно, LSP нуди подготвени решенија за заштита на DC и AC страните на инвертерите. ФВ кутии со приклучок и репродукција го намалуваат времето на инсталација. ЛСП, исто така, ќе изврши собранија специфични за клиентите на ваше барање. Повеќе информации се достапни на www.lsp-international.com

Забелешка:

Мора да се почитуваат стандардите и упатствата специфични за секоја земја

[1] DIN VDE 0100 (VDE 0100) дел 712: 2006-06, Барања за специјални инсталации или локации. Соларни фотоволтаични (PV) системи за напојување

[2] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) 2006-10 Заштита од гром, Дел 3: Заштита на објекти и луѓе, додаток 2, толкување според класа на заштита или ниво на ризик III LPL, додаток 5, молња и заштита од пренапони за PV-енергетски системи

[3] Директива VdS 2010: 2005-07 Заштитена од гром и пренапони ориентирана кон ризик; Упатства за спречување загуби, VdS Schadenverhütung Verlag (издавачи)

[4] DIN EN 61643-11 (VDE 675-6-11): 2007-08 Нисконапонски заштитни уреди за пренапони - Дел 11: Уреди за заштита од пренапони за употреба во нисконапонски енергетски системи - барања и тестови

[5] IEC 62305-3 Заштита од молња - Дел 3: Физичко оштетување на конструкциите и опасност по живот

[6] IEC 62305-4 Заштита од молња - Дел 4: Електрични и електронски системи во рамките на структурите

[7] prEN 50539-11 Нисконапонски заштитни уреди за пренапони - Уреди за заштита од пренапони за специфична примена, вклучително и DC - Дел 11: Барања и тестови за СПД во фотоволтаични апликации

[8] Француски стандард за производи за заштита од пренапони во областа DC DC UTE C 61-740-51

Модуларна употреба на нашите компоненти за заштита од пренапони

Ако веќе постои систем за заштита од гром на зградата, ова мора да биде на највисоката точка од целиот систем. Сите модули и кабли на фотоволтаичната инсталација мора да бидат инсталирани под завршувањето на воздухот. Мора да се одржат растојанија на одвојување од најмалку 0.5 m до 1 m (во зависност од анализата на ризик од IEC 62305-2).

Надворешната громобранска заштита Тип I (наизменична страна) исто така бара инсталирање на молњавичар тип I во електричното напојување на зградата. Доколку не е присутен систем за заштита од гром, тогаш задржувачите од типот II (наизменична страна) се доволни за употреба.