Algemeen concept

Om de volledige functionaliteit van een fotovoltaïsche (PV) energiecentrale te bereiken, of deze nu klein is, geïnstalleerd op het dak van een gezinswoning of groot, zich uitstrekt over uitgestrekte gebieden, is het noodzakelijk om een ​​complex project te ontwikkelen. Het project omvat de juiste selectie van PV-panelen en andere aspecten zoals mechanische structuur, optimaal bedradingssysteem (geschikte locatie van componenten, juiste overmaat van de bekabeling, beschermende interconnectie of netwerkbeveiliging) evenals externe en interne bescherming tegen blikseminslag en overspanning. The LSP Company biedt overspanningsbeveiligingsapparatuur (SPD) aan, die uw investering kunnen beschermen tegen een fractie van de totale aanschafkosten. Alvorens de overspanningsbeveiligingsinrichtingen te projecteren, is het noodzakelijk om vertrouwd te raken met de specifieke fotovoltaïsche panelen en hun verbinding. Deze informatie biedt basisgegevens voor de selectie van de SPD. Het betreft de maximale nullastspanning van het PV-paneel of de string (een reeks panelen die in serie zijn geschakeld). Het in serie schakelen van PV-panelen verhoogt de totale gelijkspanning, die vervolgens in omvormers wordt omgezet in wisselspanning. Grotere toepassingen kunnen standaard 1000 V DC bereiken. De nullastspanning van het PV-paneel wordt bepaald door de intensiteit van de zonnestralen die op de paneelcellen vallen en de temperatuur. Het stijgt met toenemende straling, maar daalt met stijgende temperatuur.

Een andere belangrijke factor betreft de toepassing van een extern bliksembeveiligingssysteem - een bliksemafleider. De standaard CSN EN 62305 ed.2 over bescherming tegen bliksem, deel 1 tot 4 definieert soorten verliezen, gevaren, bliksembeveiligingssystemen, bliksembeveiligingsniveaus en de voldoende boogafstand. Deze vier bliksembeveiligingsniveaus (I t / m IV) bepalen de parameters van de blikseminslagen en de bepaling wordt bepaald door het risiconiveau.

In principe zijn er twee situaties. In het eerste geval is bescherming van een object door een extern bliksembeveiligingssysteem vereist, maar de boogafstand (dwz de afstand tussen het luchtafsluitingsnetwerk en het PV-systeem) kan niet worden gehandhaafd. Onder deze omstandigheden is het noodzakelijk om de galvanische verbinding tussen het luchtafvoernetwerk en de draagconstructie van de PV-panelen of de PV-paneelframes te verzekeren. De bliksemstromen I_kabouter (impulsstroom met de parameter van 10/350 μs) kunnen de DC-circuits binnengaan; daarom is het noodzakelijk om een ​​type 1-overspanningsbeveiliging te installeren. LSP biedt een geschiktere oplossing in de vorm van gecombineerde 1 + 2 type overspanningsbeveiligingsapparaten FLP7-PV-serie, die worden geproduceerd voor de spanning van 600 V, 800 V en 1000 V met of zonder afstandssignalering. In het tweede geval is er geen vraag om het beschermde object uit te rusten met een extern bliksembeveiligingssysteem, of kan de boogafstand worden gehandhaafd. In deze situatie kunnen de bliksemstromen niet in het DC-circuit komen en wordt alleen rekening gehouden met geïnduceerde overspanning (impulsstroom met de parameter 8/20 μs), waarbij een type 2-overspanningsbeveiliging voldoende is, bijv. SLP40-PV-serie, die wordt geproduceerd voor de spanning van 600 V, 800 V en 1000 V, wederom met of zonder afstandssignalering.

Bij het projecteren van de overspanningsbeveiligingsmodulen moeten we rekening houden met zowel de AC-zijde als de data- en communicatielijnen, die standaard worden gebruikt in een moderne PV-centrale. Een PV-centrale wordt ook bedreigd vanaf de kant van het DC (distributie) netwerk. Aan deze kant is de keuze voor een geschikte SPD veel ruimer en afhankelijk van de gegeven toepassing. Als universele overspanningsbeveiliging raden we een modern apparaat uit de FLP25GR-serie aan, dat alle drie de 1 + 2 + 3-typen bevat binnen vijf meter van het installatiepunt. Het beschikt over een combinatie van varistoren en een bliksemafleider. LSP biedt verschillende series overspanningsbeveiligingsmodulen voor meet- en regelsystemen en datatransmissielijnen. Nieuwe soorten omvormers zijn meestal uitgerust met interfaces waarmee de volledige systemen kunnen worden bewaakt. De producten bevatten verschillende soorten interfaces en verschillende spanningen voor verschillende frequenties en een selecteerbaar aantal paren. Als voorbeeld kunnen we de op DIN-rail gemonteerde SPD's FLD2-serie of PoE-overspanningsbeveiliging ND CAT-6A / EA aanbevelen.

Beschouw de volgende voorbeelden van drie basistoepassingen: een kleine PV-centrale op het dak van een gezinswoning, een middelgrote centrale op het dak van een administratief of industrieel gebouw en een groot zonnepark dat zich uitstrekt over een groot perceel.

Familiehuis

Zoals vermeld in het algemene concept van overspanningsbeveiligingsmodulen voor PV-systemen, wordt de keuze van een bepaald type apparaat door talrijke factoren beïnvloed. Alle LSP-producten voor PV-toepassingen zijn aangepast aan DC 600 V, 800 V en 1000 V. De specifieke spanning wordt altijd geselecteerd op basis van de maximale nullastspanning gespecificeerd door de fabrikant in afhankelijkheid van de gegeven opstelling van PV-panelen met een ca.15 % reserve. Voor een gezinswoning - een kleine PV-krachtcentrale, raden we producten uit de FLP7-PV-serie aan de DC-zijde aan (op voorwaarde dat de gezinswoning geen externe bescherming tegen bliksem nodig heeft of de boogafstand tussen het luchtafvoernetwerk en de PV systeem wordt gehandhaafd), of SLP40-PV-serie (als een luchtafsluitingsnetwerk is geïnstalleerd op een afstand die korter is dan de boogafstand). Omdat de FLP7-PV-unit een gecombineerd apparaat van het type 1 + 2 is (dat zowel beschermt tegen gedeeltelijke bliksemstromen als overspanning) en het prijsverschil niet groot is, kan dit product voor beide opties worden gebruikt, waardoor mogelijke menselijke fouten worden voorkomen als het project wordt niet volledig nageleefd.

Aan de AC-zijde raden we aan om een ​​apparaat uit de FLP12,5-serie toe te passen in de hoofdverdeler van het gebouw. Het is vervaardigd in een vaste en vervangbare versie FLP12,5-serie. Als de omvormer zich in de onmiddellijke nabijheid van de hoofdverdeler bevindt, wordt de AC-zijde beschermd door een overspanningsbeveiliging van de hoofdverdeler. Als het zich bijvoorbeeld onder het dak van het gebouw bevindt, is het noodzakelijk om de installatie van een type 2-overspanningsbeveiligingsapparaat, bijvoorbeeld de SLP40-serie (opnieuw in een vaste of vervangbare versie), te herhalen in de onderverdeler die zich meestal naast de omvormer. Wij bieden alle genoemde soorten overspanningsbeveiligingsmodulen voor DC- en AC-systemen ook in een versie met signaal op afstand. Voor data- en communicatielijnen adviseren wij de installatie van een op DIN-rail gemonteerde FLD2-overspanningsbeveiliging met schroefaansluiting.

TYP 1 + 2 / KLASSE I + II / TN-S / TT

FLP12,5-275 / 1S + 1 is een tweepolige metaaloxide varistor bliksem- en overspanningsbeveiliging, gecombineerd met gasontladingsbuis Type 1 + 2 volgens EN 61643-11 en IEC 61643-11. Deze afleiders worden aanbevolen voor gebruik in het Lightning Protection Zones Concept aan de grenzen van LPZ 0-1 (volgens IEC 1312-1 en EN 62305 ed.2), waar ze zorgen voor de potentiaalvereffening en ontlading van beide, de bliksemstroom en de schakelstoot, die wordt gegenereerd in stroomvoorzieningssystemen die het gebouw binnenkomen. Het gebruik van de bliksemstroomafleiders FLP12,5-275 / 1S + 1 vindt voornamelijk plaats in de voedingskabels, die worden gebruikt als TN-S- en TT-systemen. De FLP12,5-275 / 1S + 1 serie afleider wordt voornamelijk gebruikt in constructies van LPL III - IV volgens EN 62305 ed.2. De markering "S" duidt een versie met bewaking op afstand aan.

TYP 1 + 2 / KLASSE I + II / TN-S / TT

De FLP7-PV-serie is een bliksem- en overspanningsbeveiliging type 1 + 2 volgens EN 61643-11 en IEC 61643-11 en UTE C 61-740-51. Deze afleiders worden aanbevolen voor gebruik in het Lightning Protection Zones-concept aan de grenzen van LPZ 0-2 (volgens IEC 1312-1 en EN 62305) voor potentiaalvereffening van positieve en negatieve rails van fotovoltaïsche systemen en eliminatie van tijdelijke overspanning die ontstaat tijdens de atmosferische ontladingen of schakelprocessen. Bepaalde varistorsectoren, aangesloten tussen de klemmen L +, L- en PE, zijn uitgerust met interne scheiders, die worden geactiveerd als de varistoren uitvallen (oververhitting). De bedrijfsstatusindicatie van deze scheiders is deels visueel (verkleuring van het signaalveld) en met bewaking op afstand.

Administratieve en industriële gebouwen

Ook voor deze toepassing gelden de basisregels voor overspanningsbeveiligingsmodulen. Als we de spanning negeren, is de doorslaggevende factor wederom het ontwerp van het luchtafvoernetwerk. Elk administratief of industrieel gebouw zal hoogstwaarschijnlijk uitgerust moeten worden met een extern overspanningsbeveiligingssysteem. Idealiter wordt de PV-energiecentrale in een beschermende zone van externe bliksembeveiliging geplaatst en wordt de minimale boogafstand tussen het luchtafsluitingsnetwerk en het PV-systeem (tussen de eigenlijke panelen of hun ondersteunende structuren) gehandhaafd. Als de afstand van het luchtafsluitnetwerk groter is dan de boogafstand, kunnen we alleen rekening houden met het effect van geïnduceerde overspanning en een type 2-overspanningsbeveiliging installeren, bijv. SLP40-PV-serie. Desalniettemin adviseren wij toch de installatie van gecombineerde 1 + 2 type overspanningsbeveiligingsmodulen, die zowel tegen gedeeltelijke bliksemstromen als tegen mogelijke overspanning kunnen beschermen. Een van die beveiligingsinrichtingen is een SLP40-PV-unit, die wordt gekenmerkt door een vervangbare module maar een iets lager omleidingsvermogen heeft dan FLP7-PV, die een groter omleidingsvermogen heeft en dus geschikter is voor grotere toepassingen. Als de minimale boogafstand niet kan worden gehandhaafd, is het noodzakelijk om een ​​galvanische verbinding van voldoende diameter te verzekeren tussen alle geleidende delen van het PV-systeem en de externe bliksembeveiliging. Al deze overspanningsbeveiligingen worden aan de DC-zijde in onderverdelers geïnstalleerd vóór de ingang van de omvormer. In het geval van een grotere toepassing waarbij de kabels lang zijn of indien lijnconcentrators worden gebruikt, is het geschikt om de overspanningsbeveiliging ook in deze gebieden te herhalen.

Het 1 + 2 type FLP25GR-apparaat wordt standaard aanbevolen voor de hoofdverdeler van het gebouw bij de AC-lijningang. Het beschikt over dubbele varistoren voor meer veiligheid en kan bogen op een impulsstroom van 25 kA / pool. De FLP25GR-unit, een noviteit op het gebied van overspanningsbeveiliging, bevat alle drie de 1 + 2 + 3-typen en bestaat uit een combinatie van varistoren en een bliksemafleider en biedt dus meerdere voordelen. Beide producten zullen het gebouw veilig en adequaat beschermen. In de meeste gevallen bevindt de omvormer zich buiten de hoofdverdeler, dus het zal opnieuw nodig zijn om een ​​overspanningsbeveiliging in de onderverdeler direct achter het stopcontact te installeren. Hier kunnen we de 1 + 2-niveau overspanningsbeveiliging herhalen met het FLP12,5-apparaat, dat wordt geproduceerd in een vaste en vervangbare versie FLP12,5 of gewoon SPD type 2 van de III-serie (opnieuw in een vaste en vervangbare versie). Wij bieden alle genoemde soorten overspanningsbeveiligingsmodulen voor DC- en AC-systemen ook in een versie met signaal op afstand.

TYP 1 + 2 / KLASSE I + II / TN-S / TT

FLP25GR / 3 + 1 is een grafietontladingsopening Type 1 + 2 volgens EN 61643-11 en IEC 61643-11 Deze worden aanbevolen voor gebruik in het Lightning Protection Zones Concept aan de grenzen van LPZ 0-1 (volgens IEC 1312 -1 en EN 62305), waar ze zorgen voor de potentiaalvereffening en ontlading van beide, de bliksemstroom en de schakelpiek, die worden gegenereerd in stroomvoorzieningssystemen die het gebouw binnenkomen. Het gebruik van de bliksemstroomafleiders FLP25GR / 3 + 1 vindt voornamelijk plaats in de voedingskabels, die worden gebruikt als TN-S- en TT-systemen. De FLP25GR / 3 + 1 afleider wordt voornamelijk gebruikt in constructies van LPL I - II volgens EN 62305 ed.2. Dubbele klemmen van het apparaat maken de “V” -aansluiting mogelijk bij de maximale stroombelastbaarheid van 315A.

TYP 1 + 2 / KLASSE I + II / TN-S / TT

FLP7-PV zijn de bliksem- en overspanningsafleiders type 1 + 2 volgens EN 61643-11 en IEC 61643-11 en UTE C 61-740-51. Deze afleiders worden aanbevolen voor gebruik in het Lightning Protection Zones-concept aan de grenzen van LPZ 0-2 (volgens IEC 1312-1 en EN 62305) voor potentiaalvereffening van positieve en negatieve rails van fotovoltaïsche systemen en eliminatie van tijdelijke overspanning die ontstaat tijdens de atmosferische ontladingen of schakelprocessen. Bepaalde varistorsectoren, aangesloten tussen de klemmen L +, L- en PE, zijn uitgerust met interne scheiders, die worden geactiveerd als de varistoren uitvallen (oververhitting). De operationele statusindicatie van deze scheiders is deels visueel (verkleuring van het signaalveld) en deels bewaking op afstand (door potentiaalvrije wisselcontacten).

LPZ 1-2-3

TLP is een complexe reeks overspanningsbeveiligingsapparatuur ontworpen voor de bescherming van data-, communicatie-, meet- en stuurleidingen tegen overspanningseffecten. Deze overspanningsbeveiligingsmodulen worden aanbevolen voor gebruik in het Lightning Protection Zones-concept aan de grenzen van LPZ 0_{A (B)} - 1 volgens EN 62305. Alle typen bieden effectieve bescherming van aangesloten apparatuur tegen common-mode en differentiële mode-overspanningseffecten volgens IEC 61643-21. De nominale belastingsstroom van individuele beschermde lijnen I._L <0,1A. Deze apparaten bestaan ​​uit gasontladingsbuizen, serie-impedantie en doorvoeren. Het aantal beschermde paren is optioneel (1-2). Deze apparaten zijn geproduceerd voor nominale spanning binnen het bereik van 6V-170V. De maximale ontlaadstroom is 10kA (8/20). Voor de bescherming van telefoonlijnen wordt aanbevolen een type met nominale spanning U te gebruiken_N= 170V

LPZ2-3

Deze overspanningsbeveiligingsapparaten bedoeld voor computernetwerken zijn speciaal ontworpen voor het beveiligen van een foutloze gegevensoverdracht binnen computernetwerken van categorie 5. Ze beschermen elektronische ingangscircuits van netwerkkaarten tegen schade veroorzaakt door piekeffecten in het Lightning Protection Zones-concept aan de grenzen van LPZ 0_{A (B)} -1 en hoger volgens EN 62305. Het wordt aanbevolen om deze beveiligingsinrichtingen te gebruiken bij de ingang van beveiligde apparatuur.

Grote fotovoltaïsche centrales

Externe bliksembeveiligingssystemen worden niet vaak geïnstalleerd in grote fotovoltaïsche centrales. Vervolgens is het gebruik van type 2-beveiliging onmogelijk en is het noodzakelijk om het 1 + 2-type overspanningsbeveiliging te gebruiken. De systemen van grote PV-centrales bevatten een grote centrale omvormer met een vermogen van honderden kW of een decentraal systeem met een groter aantal kleinere omvormers. De lengte van de kabellijnen is niet alleen belangrijk voor het elimineren van verliezen, maar ook voor het optimaliseren van de overspanningsbeveiliging. In het geval van een centrale omvormer worden DC-kabels van individuele strings naar lijnconcentrators geleid van waaruit een enkele DC-kabel naar de centrale omvormer wordt geleid. Vanwege de kabellengtes, die in grote PV-centrales honderden meters kunnen bereiken, en een mogelijke directe blikseminslag op de lijnconcentrators of rechtstreeks op de PV-panelen, is het belangrijk om op alle apparaten een overspanningsbeveiliging van het type 1 + 2 te installeren. lijnconcentrators zelfs vóór de toegang tot de centrale omvormer. We raden een FLP7-PV-unit aan met een groter omleidingsvermogen. In het geval van een gedecentraliseerd systeem, moet een overspanningsbeveiliging worden geïnstalleerd voor elke DC-ingang naar de omvormer. We kunnen weer gebruik maken van de FLP7-PV-unit. In beide gevallen mogen we niet vergeten om alle metalen delen met de aarding met elkaar te verbinden om het potentiaal te egaliseren.

Voor de AC-zijde achter het stopcontact van de centrale omvormer raden we de FLP25GR-unit aan. Deze overspanningsbeveiligingsmodulen laten grote aardlekstromen toe van 25 kA / pool. In het geval van een gedecentraliseerd systeem, is het noodzakelijk om een ​​overspanningsbeveiliging te installeren, bijv. FLP12,5, achter elk AC-stopcontact van de omvormer en de bescherming te herhalen door de genoemde FLP25GR-apparaten in de AC-hoofdverdeler. De AC-lijn op het stopcontact van de centrale omvormer of de AC-hoofdverdeler wordt meestal naar een nabijgelegen transformatorstation geleid, waar de spanning wordt omgezet naar HV of VHV en vervolgens naar een bovengrondse voedingslijn. Vanwege een grotere kans op blikseminslag direct op het elektriciteitsnet, moet een krachtige Type 1-overspanningsbeveiliging op het transformatorstation worden geïnstalleerd. The LSP Company biedt zijn FLP50GR-apparaat aan, dat meer dan voldoende is voor deze toepassingen. Het is een vonkbrug die een bliksemimpulsstroom van 50 kA / pool kan afleiden.

Om de correcte werking van een grote energiecentrale en het maximale rendement te garanderen, wordt de PV-centrale bewaakt door moderne elektronische meet- en regelsystemen en wordt de gegevensoverdracht naar een controlekamer uitgevoerd. Diverse systemen werken met verschillende grenzen en LSP biedt bescherming van alle standaard gebruikte systemen. Net als bij de vorige toepassingen bieden wij hier slechts een fractie van producten aan, maar zijn wij in staat om diverse maatwerkconcepten aan te bieden.

The LSP Company is in vele landen vertegenwoordigd en haar gekwalificeerde personeel staat klaar om u te helpen bij het kiezen van het juiste overspanningsbeveiligingsapparaat voor de gegeven toepassing of een technisch concept van uw specifieke project. U kunt ook onze website bezoeken op www.LSP.com waar u contact kunt opnemen met onze zakelijke vertegenwoordigers en een compleet aanbod van onze producten kunt vinden, die allemaal voldoen aan de internationale norm IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012.

TYP 1 + 2 / KLASSE I + II / TN-S / TT

FLP12,5-xxx / 3 + 1 is een metaaloxide varistor bliksem- en overspanningsafleider, gecombineerd met gasontladingsbuis Type 1 + 2 volgens EN 61643-11 en IEC 61643-11 Deze worden aanbevolen voor gebruik in de bliksembeveiligingszones Concept op de grenzen van LPZ 0-1 (volgens IEC 1312-1 en EN 62305), waar ze zorgen voor de potentiaalvereffening en ontlading van beide, de bliksemstroom en de schakelpiek, die worden gegenereerd in energievoorzieningssystemen die het gebouw binnenkomen . Het gebruik van de bliksemstroomafleiders FLP12,5-xxx / 3 + 1 vindt voornamelijk plaats in de voedingskabels, die worden gebruikt als TN-S- en TT-systemen. De FLP12,5-xxx / 3 + 1 afleider wordt voornamelijk gebruikt in constructies van LPL I - II volgens EN 62305 ed.2.

TYP 1 + 2 / KLASSE I + II / TN-S / TT

FLP25GR-xxx / 3 + 1 is een metaaloxide varistor bliksem- en overspanningsafleider, gecombineerd met gasontladingsbuis Type 1 + 2 volgens EN 61643-11 en IEC 61643-11 Deze worden aanbevolen voor gebruik in het Lightning Protection Zones Concept op de grenzen van LPZ 0-1 (volgens IEC 1312-1 en EN 62305), waar ze zorgen voor de potentiaalvereffening en ontlading van beide, de bliksemstroom en de schakelpiek, die worden gegenereerd in stroomvoorzieningssystemen die het gebouw binnenkomen. Het gebruik van de bliksemstroomafleiders FLP12,5-xxx / 3 + 1 vindt voornamelijk plaats in de voedingskabels, die worden gebruikt als TN-S- en TT-systemen. De FLP25GR-xxx-afleider wordt voornamelijk gebruikt in constructies van LPL III - IV volgens EN 62305 ed.2.

TYP 1 + 2 / KLASSE I + II

FLP7-PV is een bliksem- en overspanningsafleider type 1 + 2 volgens EN 61643-11 en EN 50539. Het is ontworpen voor de bescherming van positieve en negatieve rails van fotovoltaïsche systemen tegen de overspanningseffecten. Deze afleiders worden aanbevolen voor gebruik in het Lightning Protection Zones Concept aan de grenzen van LPZ 0-2 (volgens IEC 1312-1 en EN 62305). Bepaalde varistorsectoren zijn uitgerust met interne scheiders, die worden geactiveerd als de varistoren uitvallen (oververhitting). Een operationele statusindicatie van deze scheiders is deels mechanisch (door uitgeoefend rood signaleringsdoel in geval van storing) en met bewaking op afstand.

LPZ 1-2-3

TLP is een complexe reeks overspanningsbeveiligingsapparatuur ontworpen voor de bescherming van data-, communicatie-, meet- en stuurleidingen tegen overspanningseffecten. Deze overspanningsbeveiligingsmodulen worden aanbevolen voor gebruik in het Lightning Protection Zones-concept aan de grenzen van LPZ 0_{A (B)} - 1 volgens EN 62305. Alle typen bieden effectieve bescherming van aangesloten apparatuur tegen common-mode en differentiële mode-overspanningseffecten volgens IEC 61643-21. De nominale belastingsstroom van individuele beschermde lijnen I._L <0,1A. Deze apparaten bestaan ​​uit gasontladingsbuizen, serie-impedantie en doorvoeren. Het aantal beschermde paren is optioneel (1-2). Deze apparaten zijn geproduceerd voor nominale spanning binnen het bereik van 6V-170V. De maximale ontlaadstroom is 10kA (8/20). Voor de bescherming van telefoonlijnen wordt aanbevolen een type met nominale spanning U te gebruiken_N= 170V.