Protezzjoni kontra s-surge għal sistemi fotovoltajċi


Faċilitajiet fotovoltajċi (PV) għall-isfruttament tal-enerġija rinnovabbli huma f'riskju kbir minn skariki ta 'sajjetti minħabba l-lok espost tagħhom u l-erja kbira tal-wiċċ.

Ħsara lil segmenti individwali jew il-falliment ta 'l-installazzjoni kollha jistgħu jkunu l-konsegwenza.

Il-kurrenti tas-sajjetti u l-vultaġġi ta 'żieda spiss jikkawżaw ħsara lill-invertituri u l-moduli fotovoltajċi. Dawn il-ħsarat ifissru aktar spejjeż għall-operatur tal-faċilità fotovoltajka. Mhux biss hemm spejjeż ta 'tiswija ogħla iżda l-produttività tal-faċilità hija mnaqqsa wkoll b'mod sinifikanti. Għalhekk, faċilità fotovoltajka għandha dejjem tkun integrata fl-istrateġija eżistenti għall-protezzjoni mis-sajjetti u l-ert.

Biex jiġu evitati dawn il-qtugħ, l-istrateġiji għall-protezzjoni mis-sajjetti u kontra l-mewġ li qed jintużaw għandhom jinteraġixxu ma 'xulxin. Aħna nipprovdulek l-appoġġ li għandek bżonn sabiex il-faċilità tiegħek taħdem bla xkiel u tagħti r-rendiment mistenni tagħha! Huwa għalhekk li għandek tissalvagwardja l-installazzjoni fotovoltajka tiegħek ta 'dawl u protezzjoni kontra l-vultaġġ żejjed minn LSP:

  • Biex tipproteġi l-installazzjoni tal-bini u PV tiegħek
  • Biex iżżid id-disponibbiltà tas-sistema
  • Biex tissalvagwardja l-investiment tiegħek

Standards u rekwiżiti

L-istandards u d-direttivi attwali għall-protezzjoni kontra l-vultaġġ żejjed għandhom dejjem jiġu kkunsidrati fid-disinn u l-installazzjoni ta 'kwalunkwe sistema fotovoltajka.

L-abbozz ta 'standard Ewropew DIN VDE 0100 parti 712 / E DIN IEC 64/1123 / CD (Twaqqif ta' sistemi ta 'vultaġġ baxx, rekwiżiti għal tagħmir u faċilitajiet speċjali; sistemi ta' enerġija fotovoltajka) u l-ispeċifikazzjonijiet ta 'installazzjoni internazzjonali għal faċilitajiet PV - IEC 60364-7- 712 - it-tnejn jiddeskrivu l-għażla u l-installazzjoni ta 'protezzjoni kontra l-mewġ għall-faċilitajiet PV. Huma jirrakkomandaw ukoll apparat ta 'protezzjoni kontra l-mewġ bejn il-ġeneraturi PV. Fil-pubblikazzjoni tagħha tal-2010 dwar il-protezzjoni kontra ż-żidiet għal bini b'installazzjoni PV, l-Assoċjazzjoni tal-Assiguraturi Ġermaniżi tal-Propjetà (VdS) teħtieġ protezzjoni kontra s-sajjetti u l-vultaġġ żejjed ta '> 10 kW skont il-klassi III tal-protezzjoni mis-sajjetti.

Biex niżguraw li l-installazzjoni tiegħek hija sigura għall-futur, huwa ovvju li l-komponenti tagħna jikkonformaw bis-sħiħ mar-rekwiżiti kollha.

Barra minn hekk, qed jitħejja standard Ewropew għall-komponenti tal-protezzjoni kontra l-vultaġġ kontra ż-żidiet. Dan l-istandard għandu jispeċifika sa liema punt il-protezzjoni tal-vultaġġ kontra ż-żieda f'daqqa għandha tkun iddisinjata fin-naħa DC tas-sistemi PV. Dan l-istandard bħalissa huwa prEN 50539-11.

Standard simili bħalissa huwa diġà fis-seħħ fi Franza - l-UTE C 61-740-51. Il-prodotti ta 'LSP bħalissa qed jiġu ttestjati għall-konformità maż-żewġ standards sabiex ikunu jistgħu jipprovdu livell saħansitra ogħla ta' sigurtà.

Il-moduli ta 'protezzjoni kontra l-mewġ tagħna fi Klassi I u Klassi II (arresters B u Ċ) jiżguraw li l-okkorrenzi tal-vultaġġ huma limitati malajr u li l-kurrent jintrema b'mod sigur. Dan jippermettilek tevita ħsarat għoljin jew il-potenzjal għal nuqqas ta 'enerġija komplet fil-faċilità fotovoltajka tiegħek.

Għal bini bi jew mingħajr sistemi ta 'protezzjoni mid-dawl - għandna l-prodott it-tajjeb għal kull applikazzjoni! Nistgħu nwasslu l-moduli kif teħtieġ - personalizzati għal kollox u bil-wajers minn qabel fil-housings.

Użu ta 'apparat ta' protezzjoni kontra l-mewġ (SPDs) f'sistemi fotovoltajċi

L-enerġija fotovoltajka hija komponent vitali tal-produzzjoni ġenerali tal-enerġija minn sorsi tal-enerġija rinnovabbli. Hemm numru ta 'karatteristiċi speċjali li jeħtieġ li jiġu kkunsidrati meta jintużaw apparat ta' protezzjoni kontra l-mewġ (SPDs) f'sistemi fotovoltajċi. Is-sistemi fotovoltajċi għandhom sors ta 'vultaġġ DC, b'karatteristiċi speċifiċi. Il-kunċett tas-sistema għandu, għalhekk, iqis dawn il-karatteristiċi speċifiċi u jikkoordina l-użu tal-SPDs kif xieraq. Pereżempju, l-ispeċifikazzjonijiet SPD għal sistemi PV għandhom ikunu ddisinjati kemm għal vultaġġ massimu bla tagħbija tal-ġeneratur solari (VOC STC = vultaġġ taċ-ċirkwit mhux mgħobbi taħt kondizzjonijiet standard tat-test) kif ukoll fir-rigward tal-iżgurar tad-disponibbiltà u s-sigurtà massima tas-sistema.

Protezzjoni kontra s-sajjetti esterni

Minħabba l-erja tal-wiċċ kbira tagħhom u l-post tal-installazzjoni ġeneralment espost, is-sistemi fotovoltajċi partikolarment jirriskjaw minn skariki atmosferiċi - bħal sajjetti. F'dan il-punt, hemm bżonn li ssir distinzjoni bejn l-effetti ta 'sajjetti diretti u l-hekk imsejħa strajkijiet indiretti (induttivi u kapaċittivi). Min-naħa l-waħda, il-ħtieġa għall-protezzjoni mis-sajjetti tiddependi fuq l-ispeċifikazzjonijiet normattivi tal-istandards rilevanti u min-naħa l-waħda, il-ħtieġa għall-protezzjoni mis-sajjetti tonfoq fuq l-ispeċifikazzjonijiet normattivi tal-istandards rilevanti. Min-naħa l-oħra, tiddependi fuq l-applikazzjoni nnifisha, fi kliem ieħor, skont jekk hix bini jew installazzjoni fuq il-post. Bl-installazzjonijiet tal-bini, tinġibed differenza bejn l-installazzjoni ta 'ġeneratur PV fuq il-bejt ta' bini pubbliku - b'sistema eżistenti ta 'protezzjoni kontra s-sajjetti - u l-installazzjoni fuq il-bejt ta' barn - mingħajr sistema ta 'protezzjoni kontra s-sajjetti. Installazzjonijiet fuq il-post joffru wkoll miri potenzjali kbar minħabba l-matriċi ta 'moduli ta' erja kbira tagħhom; f'dan il-każ, soluzzjoni esterna ta 'protezzjoni kontra s-sajjetti hija rrakkomandata għal dan it-tip ta' sistema biex tipprevjeni strajkijiet ta 'dawl dirett.

Referenzi normattivi jistgħu jinstabu fl-IEC 62305-3 (VDE 0185-305-3), is-Suppliment 2 (interpretazzjoni skont il-livell ta ’protezzjoni kontra s-sajjetti jew il-livell ta’ riskju LPL III) [2] u s-Suppliment 5 (protezzjoni mis-sajjetti u kontra ż-żidiet għal sistemi ta ’enerġija PV) u fid-Direttiva VdS 2010 [3], (jekk sistemi PV> 10 kW, allura hija meħtieġa protezzjoni kontra s-sajjetti). Barra minn hekk, huma meħtieġa miżuri ta 'protezzjoni kontra l-mewġ. Pereżempju, għandha tingħata preferenza lil sistemi separati ta 'terminazzjoni ta' l-arja biex jipproteġu l-ġeneratur PV. Madankollu, jekk mhux possibbli li tiġi evitata konnessjoni diretta mal-ġeneratur PV, fi kliem ieħor, id-distanza ta 'separazzjoni sigura ma tistax tinżamm, allura l-effetti ta' kurrenti ta 'sajjetti parzjali għandhom jiġu kkunsidrati. Fundamentalment, kejbils protetti għandhom jintużaw għal-linji ewlenin ta 'ġeneraturi biex iżommu vultaġġi żejda indotti baxxi kemm jista' jkun. Barra minn hekk, jekk is-sezzjoni trasversali hija suffiċjenti (min. 16 mm² Cu) l-ilqugħ tal-kejbil jista 'jintuża biex imexxi kurrenti ta' sajjetti parzjali. L-istess japplika għall-użu ta 'djar tal-metall magħluqa. L-erting għandu jkun imqabbad fiż-żewġt itruf tal-kejbils u tal-kisi tal-metall. Dak jiżgura li l-linji ewlenin tal-ġeneratur jaqgħu taħt LPZ1 (Żona ta 'Protezzjoni kontra s-Sajjetti); dan ifisser li SPD tip 2 huwa biżżejjed. Inkella, SPD tip 1 ikun meħtieġ.

L-użu u l-ispeċifikazzjoni korretta ta 'apparat ta' protezzjoni kontra l-mewġ

B'mod ġenerali, huwa possibbli li jiġu kkunsidrati l-iskjerament u l-ispeċifikazzjoni ta 'SPDs f'sistemi ta' vultaġġ baxx fuq in-naħa AC bħala proċedura standard; madankollu, l-iskjerament u l-ispeċifikazzjoni tad-disinn korretta għall-ġeneraturi PV DC għadhom sfida. Ir-raġuni hija l-ewwelnett ġeneratur solari għandu l-karatteristiċi speċjali tiegħu u, it-tieni, l-SPDs jintużaw fiċ-ċirkwit DC. SPDs konvenzjonali huma tipikament żviluppati għal sistemi ta 'vultaġġ alternat u mhux ta' vultaġġ dirett. Standards relevanti tal-prodott [4] koprew dawn l-applikazzjonijiet għal bosta snin, u dawn jistgħu fundamentalment jiġu applikati wkoll għal applikazzjonijiet ta 'vultaġġ DC. Madankollu, filwaqt li qabel kienu realizzati vultaġġi tas-sistema PV relattivament baxxi, illum dawn diġà qegħdin jiksbu madwar. 1000 V DC fiċ-ċirkwit PV mhux mgħobbi. Il-kompitu huwa li tikkontrolla l-vultaġġi tas-sistema f'dik l-ordni b'tagħmir adattat għall-protezzjoni kontra l-mewġ. Il-pożizzjonijiet li fihom huwa teknikament xieraq u prattiku li l-SPDs jiġu posizzjonati f'sistema PV jiddependi primarjament fuq it-tip ta 'sistema, il-kunċett tas-sistema, u l-erja tal-wiċċ fiżika. Il-Figuri 2 u 3 juru d-differenzi tal-prinċipju: L-ewwelnett, bini bi protezzjoni kontra s-sajjetti esterna u sistema PV immuntata fuq il-bejt (installazzjoni tal-bini); it-tieni, sistema ta 'enerġija solari espansiva (installazzjoni fuq il-post), mgħammra wkoll b'sistema esterna ta' protezzjoni kontra s-sajjetti. Fl-ewwel istanza - minħabba t-tulijiet iqsar tal-kejbil - il-protezzjoni hija sempliċement implimentata fid-dħul DC tal-inverter; fit-tieni każ SPDs huma installati fil-kaxxa terminali tal-ġeneratur solari (biex jipproteġu l-moduli solari) kif ukoll fid-dħul DC tal-inverter (biex jipproteġu l-inverter). L-SPDs għandhom jiġu installati viċin il-ġeneratur PV kif ukoll qrib l-inverter hekk kif it-tul tal-kejbil meħtieġ bejn il-ġeneratur PV u l-inverter jestendi lil hinn minn 10 metri (Figura 2). Is-soluzzjoni standard biex tipproteġi n-naħa AC, jiġifieri l-output tal-inverter u l-provvista tan-netwerk, għandha mbagħad tinkiseb bl-użu ta ’SPDs tat-tip 2 installati fil-output tal-inverter u - fil-każ ta’ installazzjoni tal-bini bi protezzjoni kontra s-sajjetti esterna fil-mains feed-in punt - mgħammar b'arrestatur ta 'mewġ SPD tip 1.

Karatteristiċi speċjali fuq in-naħa tal-ġeneratur solari DC

Sa issa, kunċetti ta 'protezzjoni fuq in-naħa DC dejjem użaw SPDs għal vultaġġi normali tal-mains AC, li bihom L + u L- rispettivament kienu wired mal-earth għall-protezzjoni. Dan fisser li l-SPDs ġew ikklassifikati għal mill-inqas 50 fil-mija tal-vultaġġ massimu mingħajr tagħbija tal-ġeneratur solari. Madankollu, wara numru ta 'snin, ħsarat fl-insulazzjoni jistgħu jseħħu fil-ġeneratur PV. Bħala konsegwenza ta 'dan il-ħsara fis-sistema PV, il-vultaġġ sħiħ tal-ġeneratur PV huwa mbagħad applikat għall-arblu mhux difettuż fl-SPD u jirriżulta f'avveniment ta' tagħbija żejda. Jekk it-tagħbija fuq SPDs ibbażati fuq varistors ta 'ossidu tal-metall minn vultaġġ kontinwu hija għolja wisq, dan jista' potenzjalment jirriżulta fil-qerda tagħhom jew jiskatta l-apparat li jiskonnettja. B’mod partikolari, f’sistemi PV b’vultaġġi ta ’sistema għolja, mhuwiex possibbli li tiġi eskluża kompletament il-possibbiltà ta’ nar li jiżviluppa minħabba ark li jaqleb li ma jintefax, meta l-apparat ta ’skonnettjar jiġi attivat. Elementi ta 'protezzjoni kontra t-tagħbija żejda (fjusis) użati upstream mhumiex soluzzjoni għal din il-probabbiltà, billi l-kurrent ta' short-circuit tal-ġeneratur PV huwa kemmxejn ogħla minn dak tal-kurrent nominali. Illum, sistemi PV b'vultaġġi tas-sistema ta 'madwar. 1000 V DC qegħdin jiġu installati dejjem aktar biex iżommu t-telf ta 'enerġija baxx kemm jista' jkun.

Figura 4 -Ċirkuwiti protettivi f'forma ta 'Y bi tliet varisturi

Biex jiġi żgurat li l-SPDs jistgħu jikkontrollaw vultaġġi ta 'sistema għoljin bħal dawn il-konnessjoni stilla li tikkonsisti fi tliet varisturi wriet li hija affidabbli u saret stabbilita bħala kważi-standard (Figura 4). Jekk isseħħ ħsara fl-insulazzjoni jibqgħu żewġ varistors fis-serje, li effettivament jimpedixxu li l-SPD jiġi mgħobbi żżejjed.

Fil-qosor: ċirkwiti protettivi b'kurrent ta 'tnixxija assolutament żero huma f'posthom u attivazzjoni aċċidentali tal-mekkaniżmu ta' skonnettjar hija evitata. Fix-xenarju deskritt hawn fuq, it-tixrid tan-nar huwa wkoll effettivament evitat. U fl-istess ħin, kull influwenza minn apparat għall-monitoraġġ tal-insulazzjoni hija wkoll evitata. Allura jekk isseħħ malfunzjoni fl-insulazzjoni, dejjem hemm żewġ varisturi li għadhom disponibbli fis-serje. B'dan il-mod, ir-rekwiżit li l-ħsarat ta 'l-art għandhom dejjem jiġu evitati jintlaħaq. LSP's arrester SPD tat-tip 2 SLP40-PV1000 / 3, UCPV = 1000Vdc jipprovdi soluzzjoni prattika ttestjata sew u ġiet ittestjata għall-konformità mal-istandards attwali kollha (UTE C 61-740-51 u prEN 50539-11) (Figura 4). B'dan il-mod, noffru l-ogħla grad ta 'sigurtà disponibbli għall-użu f'ċirkwiti DC.

applikazzjonijiet prattiċi

Kif diġà ntqal, issir differenza bejn l-installazzjonijiet tal-bini u dawk tal-għalqa f'soluzzjonijiet prattiċi. Jekk titwaħħal soluzzjoni esterna ta 'protezzjoni mis-sajjetti, il-ġeneratur PV għandu preferibbilment jiġi integrat f'din is-sistema bħala sistema iżolata ta' apparat li jwaqqaf. IEC 62305-3 tispeċifika li d-distanza tat-terminazzjoni ta 'l-arja għandha tinżamm. Jekk ma tistax tinżamm allura l-effetti ta 'kurrenti ta' sajjetti parzjali għandhom jiġu kkunsidrati. Fuq dan il-punt, l-istandard għall-protezzjoni kontra s-sajjetti IEC 62305-3 Supplimenti 2 jiddikjara fit-Taqsima 17.3: 'biex jitnaqqsu l-vultaġġi żejda indotti kejbils protetti għandhom jintużaw għall-linji prinċipali tal-ġeneratur'. Jekk is-sezzjoni trasversali hija biżżejjed (min. 16 mm² Cu) l-ilqugħ tal-kejbil jista 'jintuża wkoll biex imexxi kurrenti ta' sajjetti parzjali. Suppliment (Figura 5) - Protezzjoni kontra sajjetti għal sistemi fotovoltajċi - maħruġ mill-ABB (Kumitat għall-Protezzjoni kontra s-Sajjetti u r-Riċerka kontra s-Sajjetti ta ’l-Assoċjazzjoni (Ġermaniża) għat-Teknoloġiji Elettriċi, Elettroniċi u ta’ Informazzjoni) jiddikjara li l-linji ewlenin għall-ġeneraturi għandhom ikunu protetti. . Dan ifisser li l-apparat li jwaqqaf il-kurrent tas-sajjetti (SPD tip 1) mhuwiex meħtieġ, għalkemm l-apparat li jwaqqaf il-vultaġġ żejjed (SPD tip 2) huwa meħtieġ miż-żewġ naħat. Kif turi l-Figura 5, linja tal-ġeneratur prinċipali protetta toffri soluzzjoni prattika u tikseb l-istatus LPZ 1 fil-proċess. B'dan il-mod, l-apparat li jwaqqaf il-mewġ SPD tat-tip 2 jintuża f'konformità mal-ispeċifikazzjonijiet tal-istandards.

Soluzzjonijiet lesti biex jitwaħħlu

Biex tkun żgurata l-installazzjoni fuq il-post kemm jista 'jkun sempliċi LSP joffri soluzzjonijiet lesti biex joqgħodu biex jipproteġu l-ġnub DC u AC ta' l-invertituri. Il-kaxxi PV plug-and-play inaqqsu l-ħin tal-installazzjoni. LSP se jwettaq ukoll assemblaġġi speċifiċi għall-klijent fuq talba tiegħek. Aktar informazzjoni hija disponibbli fuq www.lsp-international.com

Nota:

Għandhom jiġu osservati standards u linji gwida speċifiċi għall-pajjiż

[1] DIN VDE 0100 (VDE 0100) parti 712: 2006-06, Rekwiżiti għal installazzjonijiet jew postijiet speċjali. Sistemi ta 'provvista ta' enerġija solari fotovoltajċi (PV)

[2] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) 2006-10 Protezzjoni kontra s-Sajjetti, Parti 3: Protezzjoni ta 'faċilitajiet u persuni, suppliment 2, l-interpretazzjoni skond il-klassi ta' protezzjoni jew livell ta 'riskju III LPL, Suppliment 5, sajjetti u protezzjoni kontra ż-żidiet għal sistemi ta 'enerġija PV

[3] Direttiva VdS 2010: 2005-07 Protezzjoni kontra s-sajjetti u kontra ż-żidiet orjentati lejn ir-riskju; Linji gwida għall-prevenzjoni tat-telf, VdS Schadenverhütung Verlag (pubblikaturi)

[4] DIN EN 61643-11 (VDE 675-6-11): 2007-08 Apparati protettivi kontra l-mewġ b'vultaġġ baxx - Parti 11: apparati protettivi kontra l-mewġ għall-użu f'sistemi ta 'enerġija b'vultaġġ baxx - rekwiżiti u testijiet

[5] IEC 62305-3 Protezzjoni kontra sajjetti - Parti 3: Ħsara fiżika lill-istrutturi u periklu għall-ħajja

[6] IEC 62305-4 Protezzjoni kontra sajjetti - Parti 4: Sistemi elettriċi u elettroniċi fi ħdan strutturi

[7] prEN 50539-11 Tagħmir protettiv kontra l-mewġ ta 'vultaġġ baxx - Tagħmir protettiv kontra l-mewġ għal applikazzjoni speċifika inkluż dc - Parti 11: Rekwiżiti u testijiet għal SPDs f'applikazzjonijiet fotovoltajċi

[8] L-istandard tal-prodott Franċiż għall-protezzjoni kontra ż-żidiet fiż-żona DC UTE C 61-740-51

Użu modulari tal-komponenti tal-protezzjoni kontra l-mewġ tagħna

Jekk sistema ta 'protezzjoni mis-sajjetti hija diġà preżenti fuq il-bini, din għandha tkun fl-ogħla punt tas-sistema kollha. Il-moduli u l-kejbils kollha tal-installazzjoni fotovoltajka għandhom jiġu installati taħt it-terminazzjonijiet tal-arja. Distanzi ta 'separazzjoni ta' mill-inqas 0.5 m sa 1 m għandhom jinżammu (skont l-analiżi tar-riskju mill-IEC 62305-2).

Il-protezzjoni tas-sajjetti tat-Tip I esterna (naħa AC) teħtieġ ukoll l-installazzjoni ta 'sajjetti tat-tip I fil-provvista elettrika tal-bini. Jekk m'hemm l-ebda sistema ta 'protezzjoni mis-sajjetti, allura l-arresters tat-Tip II (naħa AC) huma biżżejjed għall-użu.