Conceito geral

Para alcançar a funcionalidade completa de uma usina fotovoltaica (FV), seja ela pequena, instalada no telhado de uma casa de família ou grande, estendendo-se por vastas áreas, é necessário desenvolver um projeto complexo. O projeto inclui a seleção correta de painéis fotovoltaicos e outros aspectos como estrutura mecânica, sistema de fiação ideal (localização adequada de componentes, sobredimensionamento correto do cabeamento, interconexão de proteção ou proteção de rede), bem como proteção externa e interna contra raios e sobretensão. A LSP Company oferece dispositivos de proteção contra surtos (SPD), que podem proteger seu investimento por uma fração dos custos totais de compra. Antes de projetar os dispositivos de proteção contra sobretensão, é necessário familiarizar-se com os painéis fotovoltaicos específicos e sua conexão. Essas informações fornecem dados básicos para a seleção do SPD. Diz respeito à tensão máxima de circuito aberto do painel fotovoltaico ou do string (uma cadeia de painéis conectados em série). A conexão de painéis fotovoltaicos em série aumenta a tensão CC total, que é então convertida em tensão CA nos inversores. Aplicações maiores podem atingir normalmente 1000 V DC. A tensão de circuito aberto do painel PV é determinada pela intensidade dos raios solares que incidem sobre as células do painel e a temperatura. Aumenta com o aumento da radiação, mas diminui com o aumento da temperatura.

Outro fator importante envolve a aplicação de um sistema externo de proteção contra raios - um pára-raios. A norma CSN EN 62305 ed.2 sobre Proteção contra raios, Parte 1 a 4 define os tipos de perdas, perigos, sistemas de proteção contra raios, níveis de proteção contra raios e a distância de arco adequada. Esses quatro níveis de proteção contra raios (I a IV) determinam os parâmetros das descargas atmosféricas e a determinação é dada pelo nível de perigo.

Em princípio, existem duas situações. No primeiro caso, a proteção de um objeto por um sistema externo de proteção contra raios é exigida, mas a distância do arco (ou seja, a distância entre a rede de terminação de ar e o sistema fotovoltaico) não pode ser mantida. Nessas condições, é necessário garantir a conexão galvânica entre a rede de terminação de ar e a estrutura de suporte dos painéis fotovoltaicos ou das molduras dos painéis fotovoltaicos. As correntes elétricas I_diabinho (corrente de impulso com o parâmetro de 10/350 μs) são capazes de entrar nos circuitos CC; portanto, é necessário instalar um dispositivo de proteção contra sobretensão tipo 1. LSP oferece uma solução mais adequada na forma de dispositivos combinados de proteção contra sobretensão tipo 1 + 2 da série FLP7-PV, que são produzidos para a tensão de 600 V, 800 V e 1000 V com ou sem sinalização remota. No segundo caso, não há demanda para equipar o objeto protegido por um sistema externo de proteção contra raios, ou a distância do arco pode ser mantida. Nesta situação, as correntes de raio não podem entrar no circuito CC e apenas a sobretensão induzida é considerada (corrente de impulso com o parâmetro de 8/20 μs), onde um dispositivo de proteção contra surto tipo 2 é suficiente, por exemplo, série SLP40-PV, que é produzido para a tensão de 600 V, 800 V e 1000 V, novamente com ou sem sinalização remota.

Ao projetar os dispositivos de proteção contra surtos, devemos considerar o lado CA, bem como as linhas de dados e comunicação, que são normalmente utilizadas em uma usina fotovoltaica moderna. Uma estação de energia fotovoltaica também está ameaçada do lado da rede DC (distribuição). Neste lado, a escolha de um SPD adequado é muito mais ampla e depende da aplicação dada. Como protetor de sobretensão universal, recomendamos um dispositivo moderno da série FLP25GR, que incorpora todos os três tipos 1 + 2 + 3 a cinco metros do ponto de instalação. Possui uma combinação de varistores e um pára-raios. LSP oferece várias séries de dispositivos de proteção contra sobretensão para sistemas de medição e regulação, bem como linhas de transferência de dados. Novos tipos de inversores geralmente são equipados com interfaces que permitem o monitoramento de todos os sistemas. Os produtos incluem vários tipos de interfaces e várias tensões para várias frequências e uma quantidade selecionável de pares. Como exemplo, podemos recomendar os SPDs da série FLD2 montados em trilho DIN ou o protetor contra surtos PoE ND CAT-6A / EA.

Considere os seguintes exemplos de três aplicações básicas: uma pequena estação de energia fotovoltaica no telhado de uma casa de família, uma estação de tamanho médio no telhado de um edifício administrativo ou industrial e um grande parque solar estendendo-se por um grande terreno.

casa da família

Conforme mencionado no conceito geral de dispositivos de proteção contra surtos para sistemas fotovoltaicos, a escolha de um tipo específico de dispositivo é afetada por vários fatores. Todos os produtos LSP para aplicações fotovoltaicas são adaptados para DC 600 V, 800 V e 1000 V. A tensão particular é sempre selecionada de acordo com a tensão máxima de circuito aberto especificada pelo fabricante, dependendo do arranjo dado de painéis fotovoltaicos com um ca 15 % reserva. Para uma casa de família - uma pequena estação de energia fotovoltaica, recomendamos produtos da série FLP7-PV no lado DC (na condição de que a casa de família não exija proteção externa contra raios ou a distância de arco entre a rede de terminação de ar e o PV sistema é mantido), ou série SLP40-PV (se uma rede de terminação de ar for instalada a uma distância menor que a distância do arco). Como a unidade FLP7-PV é um dispositivo combinado do tipo 1 + 2 (protegendo tanto contra correntes parciais de raios e sobretensão) e a diferença de preço não é grande, este produto pode ser usado para ambas as opções, evitando assim um potencial erro humano se o projeto for não totalmente observado.

No lado AC, recomendamos a aplicação de um dispositivo da série FLP12,5 no distribuidor principal do edifício. É fabricado na versão fixa e substituível da série FLP12,5. Se o inversor estiver localizado nas proximidades do distribuidor principal, o lado CA é protegido por um dispositivo de proteção contra sobretensão do distribuidor principal. Se estiver localizado, por exemplo, sob o telhado do edifício, é necessário repetir a instalação de um dispositivo de proteção contra sobretensão tipo 2, por exemplo, a série SLP40 (novamente em uma versão fixa ou substituível) no subdistribuidor geralmente localizado próximo ao inversor. Oferecemos todos os tipos mencionados de dispositivos de proteção contra sobretensão para sistemas DC e AC também em uma versão de sinal remoto. Para linhas de dados e comunicação, recomendamos a instalação de um dispositivo de proteção contra sobretensão FLD2 montado em trilho DIN com terminação de parafuso.

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

FLP12,5-275 / 1S + 1 é um pára-raios e pára-raios com varistor de óxido metálico de dois pólos, combinado com tubo de descarga de gás Tipo 1 + 2 de acordo com EN 61643-11 e IEC 61643-11. Esses pára-raios são recomendados para uso no conceito de zonas de proteção contra raios nos limites de LPZ 0-1 (de acordo com IEC 1312-1 e EN 62305 ed.2), onde eles fornecem a ligação e descarga equipotencial de ambos, a corrente de raio e o surto de comutação, que é gerado nos sistemas de alimentação que entram no edifício. A utilização dos pára-raios FLP12,5-275 / 1S + 1 é principalmente nas linhas de alimentação, que funcionam como sistemas TN-S e TT. O principal uso do pára-raios da série FLP12,5-275 / 1S + 1 é em estruturas de LPL III - IV de acordo com EN 62305 ed.2. A marcação de “S” especifica uma versão com monitoramento remoto.

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

A série FLP7-PV é um pára-raios e sobretensão tipo 1 + 2 de acordo com EN 61643-11 e IEC 61643-11 e UTE C 61-740-51. Esses pára-raios são recomendados para uso no conceito de zonas de proteção contra raios nos limites de LPZ 0-2 (de acordo com IEC 1312-1 e EN 62305) para ligação equipotencial de barramentos positivo e negativo de sistemas fotovoltaicos e eliminação de sobretensão transitória que se origina durante as descargas atmosféricas ou processos de comutação. Setores de varistores particulares, conectados entre os terminais L +, L- e PE, são equipados com seccionadores internos, que são ativados quando os varistores falham (sobreaquecimento). A indicação do status operacional desses seccionadores é parcialmente visual (descoloração do campo de sinal) e com monitoramento remoto.

Edifícios administrativos e industriais

As regras básicas para dispositivos de proteção contra sobretensão também se aplicam a esta aplicação. Se ignorarmos a tensão, o fator decisivo é novamente o projeto da rede de terminação aérea. Cada prédio administrativo ou industrial provavelmente terá que ser equipado com um sistema externo de proteção contra sobretensão. Idealmente, a usina fotovoltaica é posicionada em uma zona de proteção de proteção externa contra raios e a distância mínima de arco entre a rede de terminação de ar e o sistema fotovoltaico (entre os painéis reais ou suas estruturas de suporte) é mantida. Se a distância da rede de terminação de ar for maior do que a distância do arco, podemos apenas considerar o efeito da sobretensão induzida e instalar um dispositivo de proteção contra sobretensão tipo 2, por exemplo, série SLP40-PV. No entanto, ainda recomendamos a instalação de dispositivos combinados de proteção contra surtos do tipo 1 + 2, que são capazes de proteger contra correntes parciais de raios, bem como sobretensão potencial. Um desses dispositivos de proteção é uma unidade SLP40-PV, que é caracterizada por um módulo substituível, mas tem uma capacidade de desvio um pouco menor do que FLP7-PV, que tem uma capacidade de desvio maior e, portanto, é mais adequada para aplicações maiores. Se a distância mínima do arco não puder ser mantida, é necessário garantir uma conexão galvânica de diâmetro suficiente entre todas as partes condutoras do sistema fotovoltaico e a proteção externa contra raios. Todos esses dispositivos de proteção contra surtos são instalados em subdistribuidores no lado CC antes da entrada para o inversor. No caso de uma aplicação maior onde os cabos são longos ou se forem usados ​​concentradores de linha, é adequado repetir a proteção contra sobretensão mesmo nessas áreas.

O dispositivo FLP1GR tipo 2 + 25 é recomendado por padrão para o distribuidor principal do prédio na entrada da linha CA. Possui varistores duplos para maior segurança e pode apresentar uma corrente de impulso de 25 kA / pólo. A unidade FLP25GR, uma novidade no campo da proteção contra sobretensão, incorpora todos os três tipos 1 + 2 + 3 e consiste em uma combinação de varistores e um pára-raios, proporcionando assim vários benefícios. Ambos os produtos protegerão o edifício de forma segura e adequada. Na maioria dos casos, o inversor estará localizado fora do distribuidor principal, portanto, será novamente necessário instalar um dispositivo de proteção contra sobretensão no subdistribuidor imediatamente atrás da tomada CA. Aqui podemos repetir a proteção contra surtos de nível 1 + 2 com o dispositivo FLP12,5, que é produzido em uma versão fixa e substituível FLP12,5 ou apenas SPD tipo 2 da série III (novamente em uma versão fixa e substituível). Oferecemos todos os tipos mencionados de dispositivos de proteção contra sobretensão para sistemas DC e AC também em uma versão de sinal remoto.

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

FLP25GR / 3 + 1 é uma lacuna de descarga de grafite Tipo 1 + 2 de acordo com EN 61643-11 e IEC 61643-11. Estes são recomendados para uso no Conceito de Zonas de Proteção contra Raios nos limites de LPZ 0-1 (de acordo com IEC 1312 -1 e EN 62305), onde fornecem a ligação e descarga equipotencial de ambas, a corrente de raio e a sobretensão de comutação, que são geradas nos sistemas de alimentação de entrada no edifício. O uso dos pára-raios FLP25GR / 3 + 1 é principalmente nas linhas de alimentação, que são operadas como sistemas TN-S e TT. O principal uso do pára-raios FLP25GR / 3 + 1 é em estruturas de LPL I - II de acordo com EN 62305 ed.2. Os terminais duplos do dispositivo permitem a conexão em “V” na capacidade máxima de condução de corrente de 315A.

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

FLP7-PV são os pára-raios e pára-raios tipo 1 + 2 de acordo com EN 61643-11 e IEC 61643-11 e UTE C 61-740-51. Esses pára-raios são recomendados para uso no conceito de zonas de proteção contra raios nos limites de LPZ 0-2 (de acordo com IEC 1312-1 e EN 62305) para ligação equipotencial de barramentos positivo e negativo de sistemas fotovoltaicos e eliminação de sobretensão transitória que se origina durante as descargas atmosféricas ou processos de comutação. Setores de varistores particulares, conectados entre os terminais L +, L- e PE, são equipados com seccionadores internos, que são ativados quando os varistores falham (sobreaquecimento). A indicação do status operacional desses seccionadores é parcialmente visual (descoloração do campo de sinal) e parcialmente monitoramento remoto (por potencial livre mudança nos contatos).

ZPL 1-2-3

TLP é uma gama complexa de dispositivos de proteção contra surtos projetados para a proteção de dados, comunicação, medição e linhas de controle contra efeitos de surtos. Esses dispositivos de proteção contra sobretensão são recomendados para uso no conceito de zonas de proteção contra raios nos limites de LPZ 0_{A (B)} - 1 de acordo com EN 62305. Todos os tipos fornecem proteção eficaz do equipamento conectado contra efeitos de surto de modo comum e modo diferencial de acordo com IEC 61643-21. A corrente de carga nominal de linhas protegidas individuais I_L <0,1A. Esses dispositivos consistem em tubos de descarga de gás, impedância em série e trânsitos. O número de pares protegidos é opcional (1-2). Esses dispositivos são produzidos para tensão nominal na faixa de 6V-170V. A corrente de descarga máxima é 10kA (8/20). Para a proteção de linhas telefônicas, é recomendado o uso de um tipo com tensão nominal U_N= 170V

ZPL 2-3

Esses dispositivos de proteção contra sobretensão destinados a redes de computadores são especialmente projetados para garantir uma transferência de dados sem falhas dentro de redes de computadores da categoria 5. Eles protegem circuitos eletrônicos de entrada de placas de rede contra danos causados ​​por efeitos de sobretensão no conceito de zonas de proteção contra raios nos limites de LPZ 0_{A (B)} -1 e superior de acordo com EN 62305. Recomenda-se a utilização desses dispositivos de proteção na entrada de equipamentos protegidos.

Grandes centrais fotovoltaicas

Os sistemas externos de proteção contra raios não são freqüentemente instalados em grandes usinas fotovoltaicas. Posteriormente, o uso da proteção tipo 2 é impossível e é necessário usar o dispositivo de proteção contra surtos do tipo 1 + 2. Os sistemas de grandes usinas fotovoltaicas incorporam um grande inversor central com a saída de centenas de kW ou um sistema descentralizado com uma quantidade maior de inversores menores. O comprimento das linhas de cabo é importante não apenas para a eliminação de perdas, mas também para a otimização da proteção contra surtos. No caso de um inversor central, os cabos CC de strings individuais são conduzidos para os concentradores de linha, dos quais um único cabo CC é conduzido para o inversor central. Por causa dos comprimentos dos cabos, que podem chegar a centenas de metros em grandes centrais fotovoltaicas, e uma potencial queda de raio direta nos concentradores de linha ou diretamente nos painéis fotovoltaicos, é importante instalar um dispositivo de proteção contra sobretensão do tipo 1 + 2 em todos concentradores de linha antes mesmo da entrada no inversor central. Recomendamos uma unidade FLP7-PV com maior capacidade de desvio. No caso de um sistema descentralizado, um dispositivo de proteção contra sobretensão deve ser instalado antes de cada entrada CC para o inversor. Podemos usar novamente a unidade FLP7-PV. Em ambos os casos, não devemos esquecer de interligar todas as partes metálicas com o aterramento para equalizar o potencial.

Para o lado AC atrás da tomada do inversor central, recomendamos a unidade FLP25GR. Esses dispositivos de proteção contra surtos permitem grandes correntes de fuga à terra de 25 kA / polo. No caso de um sistema descentralizado, é necessário instalar um dispositivo de proteção contra sobretensão, por exemplo, FLP12,5, atrás de cada saída CA do inversor e repetir a proteção pelos dispositivos FLP25GR mencionados no distribuidor CA principal. A linha CA na saída do inversor central ou do distribuidor CA principal é mais frequentemente conduzida para uma estação de transformador próxima, onde a tensão é transformada em HV ou VHV e então conduzida para uma linha de energia acima do solo. Devido à maior probabilidade de queda de raios diretamente na linha de alimentação, um dispositivo de proteção contra sobretensão tipo 1 de alto desempenho deve ser instalado na estação do transformador. A LSP Company oferece seu dispositivo FLP50GR, que é mais do que adequado para essas aplicações. É uma centelha capaz de desviar uma corrente de pulso de raio de 50 kA / pólo.

Para garantir o correto funcionamento de uma grande central elétrica e a máxima eficiência, a central fotovoltaica é monitorada por modernos sistemas eletrônicos de medição e regulação, bem como a transferência de dados para uma sala de controle. Vários sistemas trabalham com vários limites e o LSP fornece proteção para todos os sistemas usados ​​de forma padrão. Como nas aplicações anteriores, oferecemos apenas uma fração dos produtos aqui, mas podemos oferecer vários conceitos personalizados.

A LSP Company está representada em muitos países e sua equipe qualificada está preparada para ajudá-lo a escolher o dispositivo de proteção contra sobretensão certo para a aplicação dada ou um conceito técnico de seu projeto específico. Você também pode visitar nosso website em www.LSP.com, onde pode entrar em contato com nossos representantes comerciais e encontrar uma oferta completa de nossos produtos, todos em conformidade com o padrão internacional IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012.

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

FLP12,5-xxx / 3 + 1 é um pára-raios e pára-raios de óxido metálico, combinado com tubo de descarga de gás Tipo 1 + 2 de acordo com EN 61643-11 e IEC 61643-11. Estes são recomendados para uso nas zonas de proteção contra raios Conceito nos limites do LPZ 0-1 (de acordo com IEC 1312-1 e EN 62305), onde eles fornecem a ligação e descarga equipotencial de ambos, a corrente de raio e a onda de comutação, que são gerados em sistemas de alimentação de energia que entram no edifício . A utilização dos pára-raios FLP12,5-xxx / 3 + 1 é principalmente nas linhas de alimentação, que funcionam como sistemas TN-S e TT. O principal uso do pára-raios FLP12,5-xxx / 3 + 1 é em estruturas de LPL I - II de acordo com EN 62305 ed.2.

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

FLP25GR-xxx / 3 + 1 é um pára-raios e pára-raios de óxido metálico, combinado com tubo de descarga de gás Tipo 1 + 2 de acordo com EN 61643-11 e IEC 61643-11. Estes são recomendados para uso no conceito de zonas de proteção contra raios em os limites de LPZ 0-1 (de acordo com IEC 1312-1 e EN 62305), onde eles fornecem a ligação e descarga equipotencial de ambos, a corrente de raio e o surto de comutação, que são gerados em sistemas de alimentação de energia que entram no edifício. A utilização dos pára-raios FLP12,5-xxx / 3 + 1 é principalmente nas linhas de alimentação, que funcionam como sistemas TN-S e TT. O principal uso do pára-raios FLP25GR-xxx é em estruturas de LPL III - IV de acordo com EN 62305 ed.2.

TYP 1 + 2 / CLASSE I + II

O FLP7-PV é um pára-raios e sobretensão tipo 1 + 2 de acordo com EN 61643-11 e EN 50539. É projetado para a proteção de barramentos positivos e negativos de sistemas fotovoltaicos contra os efeitos de sobretensão. Esses pára-raios são recomendados para uso no conceito de zonas de proteção contra raios nos limites de LPZ 0-2 (de acordo com IEC 1312-1 e EN 62305). Setores de varistores particulares são equipados com seccionadores internos, que são ativados quando os varistores falham (sobreaquecimento). Uma indicação de status operacional desses seccionadores é parcialmente mecânica (pelo alvo de sinalização vermelho exercido em caso de falha) e com monitoramento remoto.

ZPL 1-2-3

TLP é uma gama complexa de dispositivos de proteção contra surtos projetados para a proteção de dados, comunicação, medição e linhas de controle contra efeitos de surtos. Esses dispositivos de proteção contra sobretensão são recomendados para uso no conceito de zonas de proteção contra raios nos limites de LPZ 0_{A (B)} - 1 de acordo com EN 62305. Todos os tipos fornecem proteção eficaz do equipamento conectado contra efeitos de surto de modo comum e modo diferencial de acordo com IEC 61643-21. A corrente de carga nominal de linhas protegidas individuais I_L <0,1A. Esses dispositivos consistem em tubos de descarga de gás, impedância em série e trânsitos. O número de pares protegidos é opcional (1-2). Esses dispositivos são produzidos para tensão nominal na faixa de 6V-170V. A corrente de descarga máxima é 10kA (8/20). Para a proteção de linhas telefônicas, é recomendado o uso de um tipo com tensão nominal U_N= 170V.