Ogólna koncepcja

Aby osiągnąć pełną funkcjonalność elektrowni fotowoltaicznej (PV), czy to małej, zainstalowanej na dachu domu jednorodzinnego, czy dużej, rozciągającej się na rozległych powierzchniach, konieczne jest opracowanie złożonego projektu. Projekt obejmuje prawidłowy dobór paneli fotowoltaicznych oraz inne aspekty, takie jak budowa mechaniczna, optymalny system okablowania (odpowiednie umiejscowienie elementów, prawidłowe przewymiarowanie okablowania, połączenia ochronne czy zabezpieczenie sieci) oraz zewnętrzne i wewnętrzne zabezpieczenia odgromowe i przepięciowe. Firma LSP oferuje urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD), które mogą chronić Twoją inwestycję za ułamek całkowitych kosztów zakupu. Przed zaprojektowaniem ograniczników przepięć należy zapoznać się z poszczególnymi panelami fotowoltaicznymi i ich podłączeniem. Ta informacja dostarcza podstawowych danych do doboru SPD. Dotyczy maksymalnego napięcia obwodu otwartego panelu PV lub ciągu (łańcuch paneli połączonych szeregowo). Szeregowe połączenie paneli PV zwiększa całkowite napięcie DC, które jest następnie przekształcane w napięcie AC w ​​falownikach. Większe aplikacje mogą standardowo osiągnąć 1000 V DC. Napięcie obwodu otwartego panelu PV jest określone przez intensywność promieni słonecznych padających na ogniwa panelu i temperaturę. Wzrasta wraz ze wzrostem promieniowania, ale spada wraz ze wzrostem temperatury.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest zastosowanie zewnętrznego systemu odgromowego - piorunochronu. Norma CSN EN 62305 wyd. 2 dotycząca ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi, część 1 do 4, określa rodzaje strat, zagrożeń, systemy ochrony odgromowej, poziomy ochrony odgromowej i odpowiednią odległość łuku. Te cztery poziomy ochrony odgromowej (od I do IV) określają parametry uderzenia pioruna, a określenie wynika z poziomu zagrożenia.

Zasadniczo istnieją dwie sytuacje. W pierwszym przypadku wymagana jest ochrona obiektu przez zewnętrzną instalację odgromową, ale odległość łukowa (tj. Odległość między siecią zwodów a systemem fotowoltaicznym) nie może być zachowana. W tych warunkach konieczne jest zapewnienie galwanicznego połączenia między siecią zwodów a konstrukcją wsporczą paneli PV lub ramami paneli PV. Prądy piorunowe I._chochlik (prąd udarowy o parametrze 10/350 μs) są w stanie wejść do obwodów prądu stałego; dlatego konieczne jest zainstalowanie ogranicznika przepięć typu 1. LSP oferuje bardziej odpowiednie rozwiązanie w postaci kombinowanych ograniczników przepięć typu 1 + 2 serii FLP7-PV, które są produkowane na napięcie 600 V, 800 V i 1000 V z lub bez zdalnej sygnalizacji. W drugim przypadku nie ma potrzeby wyposażenia chronionego obiektu w zewnętrzną instalację odgromową lub można zachować odległość łukową. W tej sytuacji prądy piorunowe nie mogą przedostać się do obwodu DC i uwzględnia się tylko przepięcia indukowane (prąd udarowy o parametrze 8/20 μs), przy czym wystarcza ogranicznik przepięć typu 2 np. Seria SLP40-PV, który jest produkowany na napięcie 600 V, 800 V i 1000 V, ponownie z sygnalizacją zdalną lub bez.

Projektując ograniczniki przepięć należy wziąć pod uwagę stronę AC oraz linie transmisji danych i komunikacji, które są standardowo stosowane w nowoczesnej elektrowni fotowoltaicznej. Elektrownia PV jest również zagrożona od strony sieci DC (dystrybucyjnej). Z tej strony wybór odpowiedniego SPD jest znacznie szerszy i zależy od danego zastosowania. Jako uniwersalne zabezpieczenie przeciwprzepięciowe polecamy nowoczesne urządzenie z serii FLP25GR, które zawiera wszystkie trzy typy 1 + 2 + 3 w promieniu pięciu metrów od miejsca instalacji. Posiada kombinację warystorów i odgromnika. LSP oferuje kilka serii ograniczników przepięć do układów pomiarowych i regulacyjnych oraz linii transmisji danych. Nowe typy falowników są zwykle wyposażone w interfejsy, które umożliwiają monitorowanie całych systemów. Produkty obejmują różne typy interfejsów i różne napięcia dla różnych częstotliwości i wybranej liczby par. Jako przykład możemy polecić SPD montowane na szynie DIN serii FLD2 lub ogranicznik przepięć PoE ND CAT-6A / EA.

Rozważ następujące przykłady trzech podstawowych zastosowań: mała elektrownia fotowoltaiczna na dachu domu rodzinnego, średniej wielkości stacja na dachu budynku administracyjnego lub przemysłowego oraz duży park solarny rozciągający się na dużej działce.

Dom rodzinny

Jak wspomniano w ogólnej koncepcji ograniczników przepięć do systemów PV, na wybór konkretnego typu urządzenia wpływa wiele czynników. Wszystkie produkty LSP do zastosowań PV są przystosowane do prądu stałego 600 V, 800 V i 1000 V. Poszczególne napięcie jest zawsze dobierane zgodnie z maksymalnym napięciem obwodu otwartego określonego przez producenta w zależności od danego rozmieszczenia paneli PV o wartości około 15 % rezerwa. Do domu jednorodzinnego - małej elektrowni fotowoltaicznej polecamy produkty z serii FLP7-PV po stronie DC (pod warunkiem, że dom jednorodzinny nie wymaga zewnętrznej ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi lub odległości łukowej między siecią zwodów a PV system jest utrzymywany) lub serii SLP40-PV (jeśli sieć zwodów jest zainstalowana w odległości mniejszej niż odległość łukowa). Ponieważ jednostka FLP7-PV jest połączonym urządzeniem typu 1 + 2 (chroniącym zarówno przed częściowymi prądami piorunowymi, jak i przepięciami), a różnica w cenie nie jest duża, produkt ten można stosować w obu opcjach, zapobiegając w ten sposób potencjalnym błędom ludzkim, jeśli projekt jest nie w pełni przestrzegane.

Po stronie AC zalecamy zastosowanie urządzenia serii FLP12,5 w głównym rozdzielaczu budynku. Produkowany jest w stałej i wymiennej wersji serii FLP12,5. Jeżeli falownik znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie rozdzielacza głównego, to strona AC jest chroniona przez urządzenie przeciwprzepięciowe rozdzielacza głównego. Jeżeli znajduje się on np. Pod dachem budynku, konieczne jest powtórzenie montażu ogranicznika przepięć typu 2 np. Serii SLP40 (ponownie w wersji stałej lub wymiennej) w podrozdzielni znajdującej się zwykle obok falownik. Wszystkie wymienione typy ograniczników przepięć do systemów DC i AC oferujemy również w wersji z sygnałem zdalnym. W przypadku linii danych i komunikacji zalecamy instalację ogranicznika przepięć FLD2 montowanego na szynie DIN z zakończeniem śrubowym.

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

FLP12,5-275 / 1S + 1 to dwubiegunowy, warystorowy ogranicznik przepięć z tlenku metalu, w połączeniu z rurą wyładowczą typu 1 + 2 zgodnie z EN 61643-11 i IEC 61643-11. Ograniczniki te są zalecane do stosowania w koncepcji stref ochrony odgromowej na granicach LPZ 0-1 (zgodnie z IEC 1312-1 i EN 62305 ed.2), gdzie zapewniają wyrównanie potencjałów i wyładowanie zarówno prądu piorunowego, jak i udary łączeniowe, które są generowane w systemach zasilających wchodzących do budynku. Odgromniki FLP12,5-275 / 1S + 1 stosowane są głównie w liniach zasilających, które pracują jako układy TN-S i TT. Głównym zastosowaniem ograniczników serii FLP12,5-275 / 1S + 1 są konstrukcje LPL III - IV zgodnie z EN 62305 ed.2. Oznaczenie „S” określa wersję ze zdalnym monitorowaniem.

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

Seria FLP7-PV to odgromniki i ograniczniki przepięć typu 1 + 2 zgodnie z EN 61643-11 i IEC 61643-11 oraz UTE C 61-740-51. Ograniczniki te są zalecane do stosowania w koncepcji stref ochrony odgromowej na granicach LPZ 0-2 (zgodnie z IEC 1312-1 i EN 62305) w celu wyrównania potencjałów dodatnich i ujemnych szyn zbiorczych systemów fotowoltaicznych oraz eliminacji przepięć przejściowych, które powstają podczas wyładowania atmosferyczne lub procesy przełączania. Poszczególne sektory warystorowe, podłączone między zaciski L +, L- i PE, są wyposażone w wewnętrzne odłączniki, które są aktywowane w przypadku awarii warystorów (przegrzania). Sygnalizacja stanu pracy tych odłączników jest częściowo wizualna (odbarwienie pola sygnałowego) i zdalnie monitorowana.

Budynki administracyjne i przemysłowe

W tym zastosowaniu obowiązują również podstawowe zasady dotyczące ograniczników przepięć. Jeśli zignorujemy napięcie, decydującym czynnikiem jest ponownie projekt sieci zwodów. Każdy budynek administracyjny lub przemysłowy najprawdopodobniej będzie musiał być wyposażony w zewnętrzny system ochrony przed przepięciami. W idealnym przypadku elektrownia fotowoltaiczna jest umieszczona w strefie ochronnej zewnętrznej ochrony odgromowej i zachowana jest minimalna odległość wyładowania łukowego między siecią zwodów a systemem PV (między rzeczywistymi panelami lub ich konstrukcjami wsporczymi). Jeżeli odległość sieci odgromowej jest większa niż odległość łukowa, możemy jedynie uwzględnić efekt przepięcia indukowanego i zainstalować ogranicznik przepięć typu 2, np. Seria SLP40-PV. Mimo to nadal zalecamy instalowanie ograniczników przepięć typu 1 + 2, które są w stanie zabezpieczyć zarówno przed częściowymi prądami piorunowymi, jak i potencjalnymi przepięciami. Jednym z takich zabezpieczeń jest jednostka SLP40-PV, która charakteryzuje się wymiennym modułem, ale ma nieco mniejszą zdolność przekierowywania niż FLP7-PV, która ma większą zdolność odchylania i dlatego jest bardziej odpowiednia do większych zastosowań. Jeśli nie można zachować minimalnej odległości łuku, należy zapewnić galwaniczne połączenie o wystarczającej średnicy między wszystkimi przewodzącymi częściami systemu PV a zewnętrzną ochroną odgromową. Wszystkie te urządzenia chroniące przed przepięciami są instalowane w podrozdzielaczach po stronie DC przed wejściem do falownika. W przypadku większych aplikacji, w których kable są długie lub używane są koncentratory linii, warto powtórzyć ochronę przeciwprzepięciową nawet w tych obszarach.

Urządzenie FLP1GR typu 2 + 25 jest standardowo zalecane do głównego rozdzielacza budynku przy wejściu do linii AC. Posiada podwójne warystory dla większego bezpieczeństwa i może pochwalić się prądem impulsowym 25 kA / biegun. Jednostka FLP25GR, nowość w dziedzinie ochrony przed przepięciami, zawiera wszystkie trzy typy 1 + 2 + 3 i składa się z kombinacji warystorów i odgromnika, zapewniając w ten sposób wiele korzyści. Oba te produkty bezpiecznie i odpowiednio zabezpieczą budynek. W większości przypadków falownik będzie umieszczony poza głównym dystrybutorem, więc ponownie konieczne będzie zainstalowanie urządzenia przeciwprzepięciowego w podrozdzielaczu bezpośrednio za gniazdem AC. Tutaj możemy powtórzyć ochronę przeciwprzepięciową poziomu 1 + 2 z urządzeniem FLP12,5, które jest produkowane w stałej i wymiennej wersji FLP12,5 lub po prostu SPD typ 2 serii III (ponownie w wersji stałej i wymiennej). Wszystkie wymienione typy ograniczników przepięć do systemów DC i AC oferujemy również w wersji z sygnałem zdalnym.

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

FLP25GR / 3 + 1 to grafitowa szczelina wyładowcza typu 1 + 2 zgodnie z EN 61643-11 i IEC 61643-11, które są zalecane do stosowania w koncepcji stref ochrony odgromowej na granicach LPZ 0-1 (zgodnie z IEC 1312 -1 i EN 62305), gdzie zapewniają wyrównanie potencjałów i wyładowanie zarówno prądu piorunowego, jak i udaru łączeniowego, które są generowane w układach zasilania wchodzących do budynku. Ograniczniki prądów piorunowych FLP25GR / 3 + 1 stosowane są głównie w liniach zasilających, które pracują jako układy TN-S i TT. Głównym zastosowaniem ogranicznika FLP25GR / 3 + 1 są konstrukcje LPL I - II zgodnie z EN 62305 ed.2. Podwójne zaciski urządzenia pozwalają na połączenie „V” przy maksymalnej obciążalności prądowej 315A.

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

FLP7-PV to odgromniki i ograniczniki przepięć typu 1 + 2 zgodnie z EN 61643-11 i IEC 61643-11 oraz UTE C 61-740-51. Ograniczniki te są zalecane do stosowania w koncepcji stref ochrony odgromowej na granicach LPZ 0-2 (zgodnie z IEC 1312-1 i EN 62305) w celu wyrównania potencjałów dodatnich i ujemnych szyn zbiorczych systemów fotowoltaicznych oraz eliminacji przepięć przejściowych, które powstają podczas wyładowania atmosferyczne lub procesy przełączania. Poszczególne sektory warystorowe, podłączone między zaciskami L +, L- i PE, są wyposażone w wewnętrzne odłączniki, które są aktywowane w przypadku awarii warystorów (przegrzania). Sygnalizacja stanu pracy tych odłączników jest częściowo wizualna (odbarwienie pola sygnałowego), a częściowo zdalna (przez bezpotencjałowe zestyki przełączne).

LPZ 1-2-3

TLP to kompleksowa gama ograniczników przepięć przeznaczonych do ochrony linii danych, komunikacyjnych, pomiarowych i sterowniczych przed skutkami przepięć. Te ograniczniki przepięć są zalecane do stosowania w Koncepcji stref ochrony odgromowej na granicach LPZ 0_{A (B)} - 1 zgodnie z EN 62305. Wszystkie typy zapewniają skuteczną ochronę podłączonego sprzętu przed skutkami udarów w trybie wspólnym i różnicowym zgodnie z IEC 61643-21. Znamionowy prąd obciążenia poszczególnych chronionych linii I_L <0,1A. Urządzenia te składają się z rur wyładowczych, impedancji szeregowej i przepustów. Liczba chronionych par jest opcjonalna (1-2). Urządzenia te produkowane są na napięcie znamionowe z zakresu 6V-170V. Maksymalny prąd rozładowania wynosi 10 kA (8/20). Do ochrony linii telefonicznych zaleca się stosowanie typu o napięciu znamionowym U_N= 170V

LPZ 2-3

Te urządzenia przeciwprzepięciowe przeznaczone do sieci komputerowych są specjalnie zaprojektowane do zapewnienia bezbłędnego przesyłu danych w sieciach komputerowych kategorii 5. Chronią wejściowe obwody elektroniczne kart sieciowych przed uszkodzeniami spowodowanymi skutkami przepięć w Koncepcji Stref Ochrony odgromowej na granicach LPZ 0._{A (B)} -1 i wyżej zgodnie z EN 62305. Zaleca się stosowanie tych zabezpieczeń na wejściu chronionego sprzętu.

Duże elektrownie fotowoltaiczne

Zewnętrzne systemy ochrony odgromowej nie są często instalowane w dużych elektrowniach fotowoltaicznych. W związku z tym nie można zastosować ochrony typu 2 i konieczne jest zastosowanie ogranicznika przepięć typu 1 + 2. Systemy dużych elektrowni fotowoltaicznych zawierają duży centralny falownik o mocy setek kW lub zdecentralizowany system z większą liczbą mniejszych falowników. Długość linii kablowych ma znaczenie nie tylko dla eliminacji strat, ale także dla optymalizacji ochrony przeciwprzepięciowej. W przypadku falownika centralnego kable DC z poszczególnych ciągów doprowadzane są do koncentratorów linii, z których pojedynczy kabel DC prowadzony jest do falownika centralnego. Ze względu na długości kabli, które w dużych elektrowniach fotowoltaicznych mogą sięgać setek metrów i potencjalne bezpośrednie uderzenie pioruna w koncentratory linii lub bezpośrednio na panele fotowoltaiczne, ważne jest zainstalowanie urządzenia przeciwprzepięciowego typu 1 + 2 dla wszystkich koncentratory linii jeszcze przed wejściem do falownika centralnego. Zalecamy jednostkę FLP7-PV z większą zdolnością przekierowania. W przypadku systemu zdecentralizowanego przed każdym wejściem DC do falownika należy zainstalować urządzenie przeciwprzepięciowe. Możemy ponownie użyć jednostki FLP7-PV. W obu przypadkach nie wolno nam zapomnieć o połączeniu wszystkich metalowych części z uziemieniem, aby wyrównać potencjał.

W przypadku strony AC za wylotem z centralnego falownika zalecamy jednostkę FLP25GR. Te urządzenia chroniące przed przepięciami dopuszczają duże prądy upływowe do 25 kA / biegun. W przypadku systemu zdecentralizowanego konieczne jest zainstalowanie ogranicznika przepięć np. FLP12,5 za każdym gniazdem AC z falownika i powtórzenie zabezpieczenia przez wspomniane urządzenia FLP25GR w głównym rozdzielaczu AC. Linia AC na wyjściu z centralnego falownika lub głównego rozdzielacza prądu przemiennego jest najczęściej prowadzona do pobliskiej stacji transformatorowej, gdzie napięcie jest przekształcane na WN lub VHV, a następnie doprowadzane do naziemnej linii energetycznej. Ze względu na większe prawdopodobieństwo uderzenia pioruna bezpośrednio w linię elektroenergetyczną, w stacji transformatorowej należy zainstalować wysokowydajny ogranicznik przepięć typu 1. Firma LSP oferuje swoje urządzenie FLP50GR, które jest więcej niż wystarczające do tych zastosowań. Jest to iskiernik zdolny do przekierowania prądu piorunowego o wartości 50 kA / biegun.

W celu zapewnienia poprawnej pracy dużej elektrowni i maksymalnej wydajności elektrownia PV jest monitorowana przez nowoczesne elektroniczne układy pomiarowo-regulacyjne oraz transfer danych do dyspozytorni. Różne systemy działają z różnymi granicami, a LSP zapewnia ochronę wszystkich standardowych systemów. Podobnie jak w poprzednich aplikacjach, oferujemy tutaj tylko ułamek produktów, ale jesteśmy w stanie zaoferować różne niestandardowe koncepcje.

Firma LSP jest reprezentowana w wielu krajach, a jej wykwalifikowana kadra jest przygotowana do pomocy w doborze odpowiedniego urządzenia ochrony przed przepięciami do danego zastosowania lub koncepcji technicznej konkretnego projektu. Możesz również odwiedzić naszą stronę internetową www.LSP.com, gdzie możesz skontaktować się z naszymi przedstawicielami biznesowymi i znaleźć pełną ofertę naszych produktów, które są zgodne z międzynarodową normą IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012.

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

FLP12,5-xxx / 3 + 1 to warystorowy odgromnik i ogranicznik przepięć z tlenku metalu, w połączeniu z rurą wyładowczą typu 1 + 2 zgodnie z EN 61643-11 i IEC 61643-11, które są zalecane do stosowania w strefach ochrony odgromowej Koncepcja na granicach LPZ 0-1 (zgodnie z IEC 1312-1 i EN 62305), gdzie zapewniają wyrównanie potencjałów i wyładowanie zarówno prądu piorunowego, jak i udaru łączeniowego, które są generowane w systemach zasilania wchodzących do budynku . Odgromniki odgromowe FLP12,5-xxx / 3 + 1 stosowane są głównie w liniach zasilających, które pracują jako układy TN-S i TT. Głównym zastosowaniem ogranicznika FLP12,5-xxx / 3 + 1 są konstrukcje LPL I - II zgodnie z EN 62305 ed.2.

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

FLP25GR-xxx / 3 + 1 to warystorowy odgromnik i ogranicznik przepięć z tlenku metalu, w połączeniu z rurą wyładowczą typu 1 + 2 zgodnie z EN 61643-11 i IEC 61643-11, które są zalecane do stosowania w koncepcji stref ochrony odgromowej w granice LPZ 0-1 (zgodnie z IEC 1312-1 i EN 62305), gdzie zapewniają wyrównanie potencjałów i wyładowanie zarówno prądu piorunowego, jak i udaru łączeniowego, które są generowane w systemach zasilania wchodzących do budynku. Odgromniki odgromowe FLP12,5-xxx / 3 + 1 są stosowane głównie w liniach zasilających, które pracują jako układy TN-S i TT. Głównym zastosowaniem ogranicznika FLP25GR-xxx są konstrukcje LPL III - IV zgodnie z normą EN 62305 ed.2.

TYP 1 + 2 / KLASA I + II

FLP7-PV to odgromnik i ogranicznik przepięć typu 1 + 2 zgodnie z EN 61643-11 i EN 50539. Przeznaczony jest do ochrony dodatnich i ujemnych szyn zbiorczych systemów fotowoltaicznych przed skutkami przepięć. Te ograniczniki są zalecane do stosowania w koncepcji stref ochrony odgromowej na granicach LPZ 0-2 (zgodnie z IEC 1312-1 i EN 62305). Poszczególne sektory warystorów są wyposażone w wewnętrzne odłączniki, które są aktywowane w przypadku awarii warystorów (przegrzania). Sygnalizacja stanu pracy tych odłączników jest częściowo mechaniczna (poprzez wywieranie czerwonego celu sygnalizacyjnego w przypadku awarii) oraz ze zdalnym monitoringiem.

LPZ 1-2-3

TLP to kompleksowa gama ograniczników przepięć przeznaczonych do ochrony linii danych, komunikacyjnych, pomiarowych i sterowniczych przed skutkami przepięć. Te ograniczniki przepięć są zalecane do stosowania w Koncepcji stref ochrony odgromowej na granicach LPZ 0_{A (B)} - 1 zgodnie z EN 62305. Wszystkie typy zapewniają skuteczną ochronę podłączonego sprzętu przed skutkami udarów w trybie wspólnym i różnicowym zgodnie z IEC 61643-21. Znamionowy prąd obciążenia poszczególnych chronionych linii I_L <0,1A. Urządzenia te składają się z rur wyładowczych, impedancji szeregowej i przepustów. Liczba chronionych par jest opcjonalna (1-2). Urządzenia te produkowane są na napięcie znamionowe z zakresu 6V-170V. Maksymalny prąd rozładowania wynosi 10 kA (8/20). Do ochrony linii telefonicznych zaleca się stosowanie typu o napięciu znamionowym U_N= 170V.