Perlindungan lonjakan untuk sistem fotovoltaik

Kemudahan fotovoltaik (PV) untuk mengeksploitasi tenaga boleh diperbaharui berisiko besar dari pelepasan kilat kerana lokasinya yang terdedah dan luas permukaannya.

Kerosakan pada segmen individu atau kegagalan keseluruhan pemasangan boleh menjadi akibatnya.

Arus kilat dan voltan lonjakan sering menyebabkan kerosakan pada penyongsang dan modul fotovoltaik. Kerosakan ini bermaksud lebih banyak perbelanjaan untuk pengendali kemudahan fotovoltaik. Bukan hanya terdapat kos pembaikan yang lebih tinggi tetapi produktiviti kemudahan juga berkurang dengan ketara. Oleh itu, kemudahan fotovoltaik harus selalu disatukan ke dalam strategi perlindungan dan pembumian kilat yang ada.

Untuk mengelakkan pemadaman ini, strategi perlindungan kilat dan lonjakan yang digunakan mesti saling berinteraksi. Kami memberikan sokongan yang anda perlukan agar kemudahan anda berfungsi dengan lancar dan memberikan hasil yang diharapkan! Itulah sebabnya anda harus melindungi pemasangan lampu dan perlindungan voltan tinggi dari fotovoltaik anda dari LSP:

• Untuk melindungi bangunan dan pemasangan PV anda
• Untuk meningkatkan ketersediaan sistem
• Untuk melindungi pelaburan anda

Piawaian dan keperluan

Piawaian dan arahan semasa untuk perlindungan voltan tinggi harus selalu diambil kira dalam reka bentuk dan pemasangan sistem fotovoltaik.

Draf standard Eropah DIN VDE 0100 bahagian 712 / E DIN IEC 64/1123 / CD (Pembentukan sistem voltan rendah, keperluan untuk peralatan dan kemudahan khas; sistem kuasa fotovoltaik) dan spesifikasi pemasangan antarabangsa untuk kemudahan PV - IEC 60364-7- 712 - kedua-duanya menggambarkan pemilihan dan pemasangan perlindungan lonjakan untuk kemudahan PV. Mereka juga mengesyorkan alat perlindungan lonjakan antara penjana PV. Dalam penerbitan tahun 2010 mengenai perlindungan lonjakan bangunan dengan pemasangan PV, Persatuan Penanggung Harta Tanah Jerman (VdS) memerlukan perlindungan kilat dan voltan> 10 kW sesuai dengan kelas perlindungan kilat III.

Untuk memastikan bahawa pemasangan anda selamat di masa depan, tidak perlu dikatakan bahawa komponen kami mematuhi sepenuhnya semua keperluan.

Tambahan lagi, standard Eropah untuk komponen perlindungan voltan lonjakan sedang disiapkan. Piawaian ini akan menentukan sejauh mana perlindungan voltan lonjakan mesti dirancang ke bahagian DC sistem PV. Standard ini pada masa ini adalah prEN 50539-11.

Piawaian serupa kini sudah berkuat kuasa di Perancis - UTE C 61-740-51. Produk LSP kini sedang diuji untuk mematuhi kedua-dua piawaian tersebut sehingga dapat memberikan tahap keselamatan yang lebih tinggi.

Modul perlindungan lonjakan kami di Kelas I dan Kelas II (penangkap B dan C) memastikan kejadian voltan cepat terhad dan arus dilepaskan dengan selamat. Ini membolehkan anda mengelakkan kerosakan yang mahal atau kemungkinan kegagalan kuasa sepenuhnya di kemudahan fotovoltaik anda.

Untuk bangunan dengan atau tanpa sistem perlindungan pencahayaan - kami mempunyai produk yang tepat untuk setiap aplikasi! Kami dapat menghantar modul mengikut keperluan anda - disesuaikan sepenuhnya dan disambungkan ke dalam rumah.

Menggunakan peranti perlindungan lonjakan (SPD) dalam sistem fotovoltaik

Tenaga fotovoltaik adalah komponen penting dari keseluruhan pengeluaran tenaga dari sumber tenaga boleh diperbaharui. Terdapat sejumlah ciri khas yang perlu dipertimbangkan ketika menggunakan alat perlindungan lonjakan (SPD) dalam sistem fotovoltaik. Sistem fotovoltaik mempunyai sumber voltan DC, dengan ciri khas. Oleh itu, konsep sistem mesti mempertimbangkan ciri khas ini dan menyelaraskan penggunaan SPD dengan sewajarnya. Sebagai contoh, spesifikasi SPD untuk sistem PV mesti dirancang baik untuk voltan tanpa beban maksimum penjana suria (V_OC STC = voltan litar yang tidak dimuat dalam keadaan ujian standard) serta berkenaan dengan memastikan ketersediaan dan keselamatan sistem maksimum.

Perlindungan kilat luaran

Oleh kerana luas permukaannya yang luas dan lokasi pemasangan yang terdedah secara umum, sistem fotovoltaik berisiko terkena pelepasan atmosfera - seperti kilat. Pada ketika ini, terdapat keperluan untuk membezakan antara kesan serangan kilat langsung dan apa yang disebut serangan tidak langsung (induktif dan kapasitif). Di satu pihak, keperluan untuk perlindungan kilat bergantung pada spesifikasi normatif dari standard yang relevan dan di satu pihak, keperluan untuk perlindungan kilat menghabiskan pada spesifikasi normatif dari standard yang relevan. Sebaliknya, ia bergantung pada aplikasi itu sendiri, dengan kata lain, bergantung pada apakah itu bangunan atau pemasangan lapangan. Dengan pemasangan bangunan, terdapat perbezaan antara pemasangan penjana PV di bumbung bangunan awam - dengan sistem perlindungan kilat yang ada - dan pemasangan di atap gudang - tanpa sistem perlindungan kilat. Pemasangan lapangan juga menawarkan sasaran berpotensi besar kerana susunan modul luasnya; dalam kes ini, penyelesaian perlindungan kilat luaran disyorkan untuk sistem jenis ini untuk mengelakkan pencahayaan pencahayaan langsung.

Rujukan normatif boleh didapati di IEC 62305-3 (VDE 0185-305-3), Tambahan 2 (tafsiran mengikut tahap perlindungan kilat atau tahap risiko LPL III) [2] dan Tambahan 5 (perlindungan kilat dan lonjakan untuk sistem kuasa PV) dan dalam Arahan VdS 2010 [3], (jika sistem PV> 10 kW, maka diperlukan perlindungan kilat). Di samping itu, langkah perlindungan lonjakan diperlukan. Sebagai contoh, keutamaan harus diberikan untuk memisahkan sistem penamatan udara untuk melindungi penjana PV. Namun, jika tidak mungkin untuk mengelakkan sambungan langsung ke penjana PV, dengan kata lain, jarak pemisahan yang selamat tidak dapat dipertahankan, maka kesan arus kilat separa mesti dipertimbangkan. Pada asasnya, kabel terlindung harus digunakan untuk saluran utama penjana agar voltan tegangan tetap rendah mungkin. Selain itu, jika penampang mencukupi (min. 16 mm² Cu) pelindung kabel dapat digunakan untuk melakukan arus sepantas kilat. Perkara yang sama berlaku untuk penggunaan perumahan logam tertutup. Pembumian mesti disambungkan di kedua hujung kabel dan penutup logam. Itu memastikan bahawa talian utama generator berada di bawah LPZ1 (Zon Perlindungan Kilat); itu bermaksud bahawa SPD jenis 2 mencukupi. Jika tidak, SPD jenis 1 diperlukan.

Penggunaan dan spesifikasi alat perlindungan lonjakan yang betul

Secara umum, adalah mungkin untuk mempertimbangkan penggunaan dan spesifikasi SPD dalam sistem voltan rendah di sisi AC sebagai prosedur standard; namun, penggunaan dan spesifikasi reka bentuk yang betul untuk penjana PV DC masih menjadi cabaran. Sebabnya ialah pertama kalinya penjana suria mempunyai ciri khas tersendiri dan, kedua, SPD digunakan dalam rangkaian DC. SPD konvensional biasanya dibangunkan untuk sistem voltan bergantian dan bukan voltan langsung. Piawaian produk yang relevan [4] telah merangkumi aplikasi ini selama bertahun-tahun, dan ini juga dapat diterapkan pada aplikasi voltan DC. Walau bagaimanapun, walaupun voltan sistem PV yang sebelumnya rendah dicapai, hari ini voltan sudah mencapai 1000 V DC dalam litar PV yang tidak dimuat. Tugasnya adalah untuk menguasai voltan sistem mengikut urutan dengan alat perlindungan lonjakan yang sesuai. Kedudukan di mana secara teknikalnya sesuai dan praktikal untuk meletakkan SPD dalam sistem PV bergantung terutamanya pada jenis sistem, konsep sistem, dan luas permukaan fizikal. Gambar 2 dan 3 menggambarkan perbezaan prinsip: Pertama, bangunan dengan perlindungan kilat luaran dan sistem PV yang dipasang di atas bumbung (pemasangan bangunan); kedua, sistem tenaga suria yang luas (pemasangan di lapangan), juga dilengkapi dengan sistem perlindungan kilat luar. Pada mulanya - kerana panjang kabel yang lebih pendek - perlindungan hanya dilaksanakan pada input DC penyongsang; dalam kes kedua SPD dipasang di kotak terminal penjana solar (untuk melindungi modul suria) dan juga pada input DC penyongsang (untuk melindungi penyongsang). SPD harus dipasang berdekatan dengan penjana PV dan juga dekat dengan penyongsang sebaik sahaja panjang kabel yang diperlukan antara penjana PV dan penyongsang melebihi 10 meter (Gambar 2). Penyelesaian standard untuk melindungi sisi AC, yang bermaksud keluaran penyongsang dan bekalan rangkaian, mesti dicapai dengan menggunakan SPD jenis 2 yang dipasang pada output penyongsang dan - dalam kes pemasangan bangunan dengan perlindungan kilat luar pada arus masuk utama point - dilengkapi dengan penangkap lonjakan jenis 1 SPD.

Untuk memastikan bahawa SPD dapat menguasai voltan sistem tinggi seperti itu, sambungan bintang yang terdiri daripada tiga varian terbukti boleh dipercayai dan telah menjadi standard separa (Rajah 4). Sekiranya berlaku kerosakan penebat, dua varistor dalam siri ini masih ada, yang secara berkesan menghalang SPD daripada kelebihan beban.

Ringkasnya: litar pelindung dengan arus kebocoran yang sama sekali tidak berlaku dan pengaktifan mekanisme pemutusan yang tidak disengajakan dihalang. Dalam senario yang dijelaskan di atas, penyebaran api juga dapat dicegah dengan berkesan. Dan pada masa yang sama, sebarang pengaruh dari alat pemantau penebat juga dapat dielakkan. Oleh itu, jika berlaku kerosakan penebat, selalu ada dua varian yang masih ada dalam siri ini. Dengan cara ini, syarat bahawa kerosakan bumi mesti selalu dicegah dipenuhi. LSP's SPD jenis 2 penangkap SLP40-PV1000 / 3, U_CPV = 1000Vdc menyediakan penyelesaian praktikal yang diuji dengan baik dan telah diuji kepatuhannya dengan semua piawaian semasa (UTE C 61-740-51 dan prEN 50539-11) (Gambar 4). Dengan cara ini, kami menawarkan tahap keselamatan tertinggi yang tersedia untuk digunakan dalam litar DC.

aplikasi praktikal

Seperti yang telah dinyatakan, terdapat perbezaan antara pemasangan bangunan dan lapangan dalam penyelesaian praktikal. Sekiranya penyelesaian perlindungan kilat luaran dipasang, penjana PV sebaiknya disatukan ke dalam sistem ini sebagai sistem peranti penangkap terpencil. IEC 62305-3 menetapkan bahawa jarak penamatan udara mesti dijaga. Sekiranya tidak dapat dipertahankan maka kesan arus kilat separa mesti dipertimbangkan. Pada tahap ini, standard untuk perlindungan terhadap kilat IEC 62305-3 Suplemen 2 menyatakan dalam Bahagian 17.3: 'untuk mengurangkan kabel terlindung tegangan berlebihan yang disebabkan harus digunakan untuk saluran utama penjana'. Sekiranya keratan rentas mencukupi (min. 16 mm² Cu) pelindung kabel juga dapat digunakan untuk melakukan arus sepantas kilat. Tambahan (Rajah 5) - Perlindungan terhadap kilat untuk sistem fotovoltaik - dikeluarkan oleh ABB (Jawatankuasa Perlindungan Kilat dan Penyelidikan Kilat dari Persatuan Jerman untuk Teknologi Elektrik, Elektronik dan Maklumat) menyatakan bahawa garis utama untuk penjana harus dilindungi . Ini bermaksud bahawa penahan arus kilat (SPD jenis 1) tidak diperlukan, walaupun penahan voltan lonjakan (SPD jenis 2) diperlukan di kedua-dua belah pihak. Seperti yang ditunjukkan oleh Rajah 5, garis penjana utama terlindung menawarkan penyelesaian praktikal dan mencapai status LPZ 1 dalam prosesnya. Dengan cara ini, penahan lonjakan SPD jenis 2 digunakan sesuai dengan spesifikasi standard.

Penyelesaian siap pakai

Untuk memastikan pemasangan di lokasi semudah mungkin LSP menawarkan penyelesaian siap pakai untuk melindungi sisi DC dan AC penyongsang. Kotak PV pasang dan mainkan mengurangkan masa pemasangan. LSP juga akan mengadakan perhimpunan khusus pelanggan atas permintaan anda. Maklumat lebih lanjut boleh didapati di www.lsp-international.com

Catatan:

Piawaian dan garis panduan khusus negara mesti dipatuhi

[1] DIN VDE 0100 (VDE 0100) bahagian 712: 2006-06, Keperluan untuk pemasangan atau lokasi khas. Sistem bekalan kuasa fotovoltaik solar (PV)

[2] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) 2006-10 Perlindungan Petir, Bahagian 3: Perlindungan kemudahan dan orang, tambahan 2, tafsiran mengikut kelas perlindungan atau tahap risiko III LPL, Tambahan 5, kilat dan perlindungan lonjakan untuk sistem kuasa PV

[3] Arahan VdS 2010: 2005-07 Perlindungan kilat dan lonjakan berorientasikan risiko; Garis panduan untuk pencegahan kerugian, VdS Schadenverhütung Verlag (penerbit)

[4] DIN EN 61643-11 (VDE 675-6-11): 2007-08 Peranti pelindung lonjakan voltan rendah - Bahagian 11: peranti pelindung lonjakan untuk digunakan dalam sistem kuasa voltan rendah - keperluan dan ujian

[5] IEC 62305-3 Perlindungan daripada kilat - Bahagian 3: Kerosakan fizikal pada struktur dan bahaya nyawa

[6] IEC 62305-4 Perlindungan daripada kilat - Bahagian 4: Sistem elektrik dan elektronik dalam struktur

[7] prEN 50539-11 Peranti pelindung lonjakan voltan rendah - Peranti pelindung lonjakan untuk aplikasi tertentu termasuk dc - Bahagian 11: Keperluan dan ujian untuk SPD dalam aplikasi fotovoltaik

[8] Standard produk Perancis untuk perlindungan lonjakan di kawasan DC UTE C 61-740-51