Všeobecná koncepcia

Na dosiahnutie úplnej funkčnosti fotovoltaickej (FV) elektrárne, či už malej, inštalovanej na streche rodinného domu alebo veľkej, rozprestierajúcej sa na rozsiahlych plochách, je potrebné vypracovať komplexný projekt. Súčasťou projektu je správny výber FV panelov a ďalšie aspekty, ako sú mechanická konštrukcia, optimálne zapojenie (vhodné umiestnenie komponentov, správne predimenzovanie kabeláže, ochranné prepojenie alebo ochrana siete), ako aj vonkajšia a vnútorná ochrana pred bleskom a prepätím. Spoločnosť LSP Company ponúka zariadenia na ochranu proti prepätiu (SPD), ktoré môžu ochrániť vašu investíciu za zlomok celkových obstarávacích nákladov. Pred projektovaním zariadení na ochranu proti prepätiu je potrebné oboznámiť sa s konkrétnymi fotovoltaickými panelmi a ich pripojením. Tieto informácie poskytujú základné údaje pre výber SPD. Týka sa maximálneho napätia naprázdno FV panela alebo reťazca (reťazec panelov zapojených do série). Zapojenie FV panelov do série zvyšuje celkové jednosmerné napätie, ktoré sa potom v invertoroch prevádza na striedavé napätie. Väčšie aplikácie môžu štandardne dosiahnuť 1000 XNUMX V ss. Napätie naprázdno FV panelu je určené intenzitou slnečných lúčov dopadajúcich na články panelu a teplotou. Zvyšuje sa s rastúcim žiarením, ale klesá s rastúcou teplotou.

Ďalším dôležitým faktorom je použitie vonkajšieho systému ochrany pred bleskom - bleskozvodu. Norma ČSN EN 62305 ed.2 o ochrane pred bleskom, časti 1 až 4, definuje typy strát, nebezpečenstiev, systémov ochrany pred bleskom, úrovní ochrany pred bleskom a primeranej vzdialenosti oblúka. Tieto štyri úrovne ochrany pred bleskom (I až IV) určujú parametre úderu blesku a určenie je dané úrovňou nebezpečenstva.

V zásade existujú dve situácie. V prvom prípade sa vyžaduje ochrana objektu externým systémom ochrany pred bleskom, ale vzdialenosť oblúka (tj. Vzdialenosť medzi jímacou sieťou a FV systémom) nie je možné dodržať. Za týchto podmienok je potrebné zabezpečiť galvanické spojenie medzi jímacou sieťou a nosnou konštrukciou FV panelov alebo rámov FV panelov. Bleskové prúdy I_nezbedník (impulzný prúd s parametrom 10/350 μs) sú schopné vstúpiť do DC obvodov; preto je potrebné inštalovať zariadenie prepäťovej ochrany typu 1. LSP ponúka vhodnejšie riešenie v podobe kombinovaných prístrojov prepäťovej ochrany typu 1 + 2 série FLP7-PV, ktoré sa vyrábajú pre napätie 600 V, 800 V a 1000 V s diaľkovou signalizáciou alebo bez nej. V druhom prípade nie je potrebné vybaviť chránený objekt externým systémom ochrany pred bleskom alebo je možné dodržať vzdialenosť oblúka. V takom prípade nemôžu bleskové prúdy vstúpiť do jednosmerného obvodu a uvažuje sa iba s indukovaným prepätím (impulzný prúd s parametrom 8/20 μs), kde postačuje prepäťová ochrana typu 2, napr. Vyrábaná séria SLP40-PV pre napätie 600 V, 800 V a 1000 V, opäť s diaľkovou signalizáciou alebo bez nej.

Pri projektovaní zariadení na ochranu proti prepätiu musíme brať do úvahy stranu striedavého prúdu a tiež dátové a komunikačné vedenia, ktoré sa štandardne používajú v modernej FV elektrárni. FVE je ohrozená aj zo strany DC (distribučnej) siete. Na tejto strane je výber vhodného SPD oveľa širší a závisí od danej aplikácie. Ako univerzálny prepäťový chránič odporúčame moderné zariadenie série FLP25GR, ktoré obsahuje všetky tri typy 1 + 2 + 3 do piatich metrov od miesta inštalácie. Vyznačuje sa kombináciou varistorov a bleskoistky. LSP ponúka niekoľko sérií prepäťových ochrán pre meracie a regulačné systémy, ako aj vedenia pre prenos dát. Nové typy striedačov sú zvyčajne vybavené rozhraniami, ktoré umožňujú monitorovanie celých systémov. Produkty zahŕňajú rôzne typy rozhraní a rôzne napätia pre rôzne frekvencie a voliteľné množstvo párov. Ako príklad môžeme odporučiť SPD série FLD2 na DIN lištu alebo prepäťovú ochranu PoE ND CAT-6A / EA.

Zvážte nasledujúce príklady troch základných aplikácií: malá FVE na streche rodinného domu, stredne veľká stanica na streche administratívnej alebo priemyselnej budovy a veľký solárny park rozprestierajúci sa na veľkom pozemku.

rodinný dom

Ako už bolo spomenuté vo všeobecnej koncepcii zariadení na ochranu pred prepätím pre FV systémy, výber konkrétneho typu zariadenia ovplyvňuje veľa faktorov. Všetky produkty LSP pre FV aplikácie sú prispôsobené na DC 600 V, 800 V a 1000 15 V. Konkrétne napätie sa vždy volí podľa maximálneho napätia naprázdno špecifikovaného výrobcom v závislosti od daného usporiadania FV panelov s cca 7 % rezerva. Pre rodinný dom - malú FV stanicu odporúčame výrobky série FLP40-PV na strane DC (za predpokladu, že rodinný dom nevyžaduje vonkajšiu ochranu pred bleskom alebo elektrickou oblúkovou vzdialenosťou medzi jímacou sieťou a FVE systém je udržiavaný) alebo série SLP7-PV (ak je rozvodná sieť inštalovaná vo vzdialenosti kratšej ako je vzdialenosť oblúka). Pretože jednotka FLP1-PV je kombinované zariadenie typu 2 + XNUMX (ochrana proti čiastočným bleskovým prúdom a prepätiu) a cenový rozdiel nie je veľký, je možné tento výrobok použiť pre obe možnosti, čím sa zabráni možnej ľudskej chybe, ak bude projekt nie je úplne dodržaný.

Na strane AC odporúčame použitie zariadenia série FLP12,5 v hlavnom distribútore budovy. Vyrába sa v pevnej a vymeniteľnej verzii série FLP12,5. Ak sa striedač nachádza v bezprostrednej blízkosti hlavného rozdeľovača, je strana AC chránená prepäťovou ochranou hlavného rozdeľovača. Ak je umiestnený napríklad pod strechou budovy, je potrebné opakovať inštaláciu prístroja na ochranu proti prepätiu typu 2, napr. Série SLP40 (opäť v pevnej alebo vymeniteľnej verzii) do subdistribútora zvyčajne umiestneného vedľa invertor. Všetky spomenuté typy prepäťových ochrany ponúkame pre systémy jednosmerného a striedavého prúdu aj vo verzii diaľkového signálu. Pre dátové a komunikačné vedenia sa odporúča inštalácia prepäťovej ochrany FLD2 na DIN lištu so skrutkovým zakončením.

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

FLP12,5-275 / 1S + 1 je dvojpólový zvodič blesku a prepätia s varistormi na báze oxidu kovu kombinovaný s plynovou výbojkou typu 1 + 2 podľa EN 61643-11 a IEC 61643-11. Tieto zvodiče sa odporúčajú na použitie v koncepcii zón ochrany pred bleskom na hranici LPZ 0 - 1 (podľa IEC 1312-1 a EN 62305 ed.2), kde zabezpečujú vyrovnanie potenciálov a výboj bleskového prúdu aj blesku prepínací náraz, ktorý sa vytvára v systémoch napájania vstupujúcich do budovy. Zvodiče bleskových prúdov FLP12,5-275 / 1S + 1 sa používajú hlavne v napájacích vedeniach, ktoré sú prevádzkované ako systémy TN-S a TT. Hlavné použitie zvodiča série FLP12,5-275 / 1S + 1 je v konštrukciách LPL III - IV podľa EN 62305 ed.2. Označenie „S“ určuje verziu s diaľkovým monitorovaním.

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

Séria FLP7-PV je zvodič bleskov a prepätí typu 1 + 2 podľa EN 61643-11 a IEC 61643-11 a UTE C 61-740-51. Tieto zvodiče sa odporúčajú na použitie v koncepcii zón ochrany pred bleskom na hranici LPZ 0-2 (podľa IEC 1312-1 a EN 62305) na vyrovnanie potenciálov pozitívnych a negatívnych prípojníc fotovoltaických systémov a na elimináciu prechodného prepätia, ktoré vzniká počas atmosférické výboje alebo spínacie procesy. Jednotlivé sektory varistorov pripojené medzi svorky L +, L- a PE sú vybavené vnútornými odpojovačmi, ktoré sa aktivujú pri poruche varistorov (prehriatí). Indikácia prevádzkového stavu týchto odpojovačov je čiastočne vizuálna (zmena farby signálneho poľa) a je monitorovaná na diaľku.

Administratívne a priemyselné budovy

Aj pre túto aplikáciu platia základné pravidlá pre zariadenia na ochranu proti prepätiu. Ak ignorujeme napätie, rozhodujúcim faktorom je opäť návrh jímacej siete. Každá administratívna alebo priemyselná budova bude s najväčšou pravdepodobnosťou musieť byť vybavená externým systémom prepäťovej ochrany. V ideálnom prípade je FVE umiestnená v ochrannom pásme vonkajšej ochrany pred bleskom a je dodržaná minimálna vzdialenosť oblúka medzi jímacou sieťou a FV systémom (medzi vlastnými panelmi alebo ich nosnými konštrukciami). Ak je vzdialenosť jímacej siete väčšia ako vzdialenosť oblúka, môžeme brať do úvahy iba vplyv indukovaného prepätia a nainštalovať prístroj ochrany proti prepätiu typu 2, napr. Série SLP40-PV. Napriek tomu stále odporúčame inštaláciu kombinovaných prepäťových ochrán typu 1 + 2, ktoré sú schopné chrániť pred čiastkovými bleskovými prúdmi, ako aj pred potenciálnym prepätím. Jedným z takýchto ochranných zariadení je jednotka SLP40-PV, ktorá sa vyznačuje vymeniteľným modulom, ale má o niečo menšiu schopnosť odvádzania ako FLP7-PV, ktorá má väčšiu schopnosť odvádzať, a je teda vhodnejšia pre väčšie aplikácie. Ak nie je možné dodržať minimálnu vzdialenosť oblúka, je potrebné zabezpečiť galvanické spojenie dostatočného priemeru medzi všetkými vodivými časťami FV systému a vonkajšou ochranou pred bleskom. Všetky tieto zariadenia na ochranu pred prepätím sú inštalované v sub-distribútoroch na strane DC pred vstupom do meniča. V prípade rozsiahlejších aplikácií, pri ktorých sú káble dlhé alebo sa používajú linkové koncentrátory, je vhodné prepäťovú ochranu opakovať aj v týchto oblastiach.

Zariadenie FLP1GR typu 2 + 25 sa štandardne odporúča pre hlavný distribútor budovy pri vstupe do elektrickej siete. Vyznačuje sa zdvojenými varistormi pre vyššiu bezpečnosť a môže sa pochváliť impulzným prúdom 25 kA / pól. Jednotka FLP25GR, novinka v oblasti prepäťovej ochrany, obsahuje všetky tri typy 1 + 2 + 3 a pozostáva z kombinácie varistorov a bleskoistky, čo poskytuje množstvo výhod. Oba tieto produkty bezpečne a adekvátne chránia budovu. Vo väčšine prípadov bude invertor umiestnený mimo hlavného rozdeľovača, takže bude opäť potrebné inštalovať zariadenie na ochranu proti prepätiu do subrozdeľovača bezprostredne za sieťovou zásuvkou. Tu môžeme zopakovať prepäťovú ochranu úrovne 1 + 2 s prístrojom FLP12,5, ktorá sa vyrába v pevnej a vymeniteľnej verzii FLP12,5 alebo len v SPD typu 2 rady III (opäť v pevnej a vymeniteľnej verzii). Všetky spomínané typy prepäťových ochrany ponúkame pre systémy jednosmerného a striedavého prúdu aj vo verzii diaľkového signálu.

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

FLP25GR / 3 + 1 je grafitová výbojová medzera typu 1 + 2 podľa EN 61643-11 a IEC 61643-11. Tieto sa odporúčajú na použitie v koncepcii zón ochrany pred bleskom na hranici LPZ 0-1 (podľa IEC 1312 -1 a EN 62305), kde zabezpečujú vyrovnanie potenciálov a výboj bleskového prúdu a spínacieho rázu, ktoré sa vytvárajú v systémoch napájania vstupujúcich do budovy. Zvodiče bleskových prúdov FLP25GR / 3 + 1 sa používajú hlavne v napájacích vedeniach, ktoré sú prevádzkované ako systémy TN-S a TT. Hlavné využitie zvodiča FLP25GR / 3 + 1 je v konštrukciách LPL I - II podľa EN 62305 ed.2. Dvojité svorky prístroja umožňujú pripojenie „V“ pri maximálnej prúdovej kapacite 315A.

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

FLP7-PV sú zvodiče blesku a prepätia typu 1 + 2 podľa EN 61643-11 a IEC 61643-11 a UTE C 61-740-51. Tieto zvodiče sa odporúčajú na použitie v koncepcii zón ochrany pred bleskom na hranici LPZ 0-2 (podľa IEC 1312-1 a EN 62305) na vyrovnanie potenciálov pozitívnych a negatívnych prípojníc fotovoltaických systémov a na elimináciu prechodného prepätia, ktoré vzniká počas atmosférické výboje alebo spínacie procesy. Jednotlivé sektory varistorov pripojené medzi svorky L +, L- a PE sú vybavené vnútornými odpojovačmi, ktoré sa aktivujú pri poruche (prehriatí) varistorov. Indikácia prevádzkového stavu týchto odpojovačov je čiastočne vizuálna (zmena farby signálneho poľa) a čiastočne diaľková kontrola (potenciálnou voľnou zmenou kontaktov).

LPZ 1-2-3

TLP je komplexná ponuka zariadení na ochranu proti prepätiu určených na ochranu dátových, komunikačných, meracích a riadiacich vedení pred účinkami prepätia. Tieto zariadenia na ochranu pred prepätím sa odporúčajú na použitie v koncepcii zón ochrany pred bleskom na hranici LPZ 0_{A (B)} - 1 podľa EN 62305. Všetky typy poskytujú účinnú ochranu pripojených zariadení pred účinkami spoločného a diferenciálneho režimu podľa IEC 61643-21. Menovitý zaťažovací prúd jednotlivých chránených vedení I_L <0,1A. Tieto zariadenia pozostávajú z plynových výbojok, sériovej impedancie a tranzitov. Počet chránených párov je voliteľný (1-2). Tieto zariadenia sú vyrábané pre menovité napätie v rozsahu 6V - 170V. Maximálny vybíjací prúd je 10 kA (8/20). Na ochranu telefónnych liniek sa odporúča používať typ s menovitým napätím U_N= 170V

LPZ 2-3

Tieto prepäťové ochrany určené pre počítačové siete sú špeciálne navrhnuté na zabezpečenie bezchybného prenosu dát v rámci počítačových sietí kategórie 5. Chránia vstupné elektronické obvody sieťových kariet pred poškodením spôsobeným nárazovými účinkami v koncepcii zón bleskovej ochrany na hranici LPZ 0._{A (B)} -1 a vyššie podľa EN 62305. Odporúča sa používať tieto ochranné zariadenia na vstup chráneného zariadenia.

Veľké fotovoltaické elektrárne

Vonkajšie systémy ochrany pred bleskom sa vo veľkých fotovoltaických elektrárňach často neinštalujú. Následne je použitie ochrany typu 2 nemožné a je potrebné použiť prepäťovú ochranu typu 1 + 2. Systémy veľkých FV elektrární obsahujú veľký centrálny invertor s výkonom stoviek kW alebo decentralizovaný systém s väčším počtom menších invertorov. Dĺžka káblových vedení je dôležitá nielen pre elimináciu strát, ale aj pre optimalizáciu prepäťovej ochrany. V prípade centrálneho invertora sú jednosmerné káble z jednotlivých strún vedené do sieťových koncentrátorov, z ktorých je do centrálneho invertora vedený jeden jednosmerný kábel. Z dôvodu dĺžky káblov, ktoré môžu vo veľkých FV elektrárňach dosiahnuť stovky metrov a možného priameho úderu blesku do sieťových koncentrátorov alebo priamo do FV panelov, je dôležité inštalovať prepäťovú ochranu typu 1 + 2 na všetky linkové koncentrátory ešte pred vstupom do centrálneho invertora. Odporúčame jednotku FLP7-PV s väčšou presmerovacou schopnosťou. V prípade decentralizovaného systému by sa malo pred každým vstupom jednosmerného prúdu do meniča nainštalovať prepäťová ochrana. Môžeme opäť použiť jednotku FLP7-PV. V obidvoch prípadoch nesmieme zabudnúť prepojiť všetky kovové časti s uzemnením, aby sa vyrovnal potenciál.

Pre stranu AC za vývodom z centrálneho invertora odporúčame jednotku FLP25GR. Tieto zariadenia na ochranu proti prepätiu umožňujú veľké zvodové prúdy 25 kA / pól. V prípade decentralizovaného systému je potrebné inštalovať za každú AC zásuvku od meniča prepäťovú ochranu, napr. FLP12,5, a ochranu zopakovať u spomenutých prístrojov FLP25GR v hlavnom AC rozvádzači. Vedenie striedavého prúdu na výstupe z centrálneho invertora alebo hlavného rozvádzača striedavého prúdu je najčastejšie vedené do neďalekej trafostanice, kde je napätie transformované na VN alebo VHV a potom vedené do nadzemného elektrického vedenia. Z dôvodu vyššej pravdepodobnosti úderu blesku priamo do elektrického vedenia musí byť v transformačnej stanici nainštalované vysokovýkonné prepäťové ochranné zariadenie typu 1. Spoločnosť LSP Company ponúka svoje zariadenie FLP50GR, ktoré je pre tieto aplikácie viac ako postačujúce. Je to iskrišťa schopná odviesť bleskový prúd 50 kA / pól.

Aby sa zabezpečila správna prevádzka veľkej elektrárne a maximálna účinnosť, je FVE monitorovaná modernými elektronickými systémami merania a regulácie, ako aj prenosom údajov do velína. Rôzne systémy pracujú s rôznymi hranicami a LSP poskytuje ochranu všetkých štandardne používaných systémov. Rovnako ako v predchádzajúcich aplikáciách, aj tu ponúkame iba zlomok produktov, sme však schopní ponúknuť rôzne koncepty na mieru.

Spoločnosť LSP je zastúpená v mnohých krajinách a jej kvalifikovaný personál je pripravený pomôcť vám s výberom správneho prístroja na ochranu pred prepätím pre danú aplikáciu alebo technickú koncepciu vášho konkrétneho projektu. Môžete tiež navštíviť našu webovú stránku www.LSP.com, kde môžete kontaktovať našich obchodných zástupcov a nájsť kompletnú ponuku našich výrobkov, ktoré zodpovedajú medzinárodnej norme IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012.

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

FLP12,5-xxx / 3 + 1 je varistorový zvodič blesku a prepätia na báze oxidu kovu kombinovaný s plynovou výbojkou typu 1 + 2 podľa EN 61643-11 a IEC 61643-11. Tieto sa odporúčajú na použitie v zónach ochrany pred bleskom. Koncepcia na hranici LPZ 0-1 (podľa IEC 1312-1 a EN 62305), kde zabezpečujú vyrovnanie potenciálov a výboj bleskového prúdu a spínacieho rázu, ktoré sa vytvárajú v systémoch napájania vstupujúcich do budovy . Zvodiče bleskových prúdov FLP12,5-xxx / 3 + 1 sa používajú hlavne v napájacích vedeniach, ktoré sú prevádzkované ako systémy TN-S a TT. Hlavné použitie zvodiča FLP12,5-xxx / 3 + 1 je v konštrukciách LPL I - II podľa EN 62305 ed.2.

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

FLP25GR-xxx / 3 + 1 je varistorový zvodič blesku a prepätia na báze oxidu kovu kombinovaný s plynovou výbojkou typu 1 + 2 podľa EN 61643-11 a IEC 61643-11. Tieto sa odporúčajú na použitie v koncepcii zón ochrany pred bleskom na hranice LPZ 0-1 (podľa IEC 1312-1 a EN 62305), kde poskytujú vyrovnanie potenciálov a výboj bleskového prúdu a spínacieho rázu, ktoré sa vytvárajú v systémoch napájania vstupujúcich do budovy. Zvodiče bleskových prúdov FLP12,5-xxx / 3 + 1 sa používajú hlavne v napájacích vedeniach, ktoré sú prevádzkované ako systémy TN-S a TT. Hlavné použitie zvodiča FLP25GR-xxx je v štruktúrach LPL III - IV podľa EN 62305 ed.2.

TYP 1 + 2 / TRIEDA I + II

FLP7-PV je zvodič blesku a prepätia typu 1 + 2 podľa EN 61643-11 a EN 50539. Je určený na ochranu kladných a záporných prípojníc fotovoltaických systémov pred účinkami prepätia. Tieto zvodiče sa odporúčajú na použitie v koncepcii zón ochrany pred bleskom na hranici LPZ 0-2 (podľa IEC 1312-1 a EN 62305). Jednotlivé sektory varistorov sú vybavené vnútornými odpojovačmi, ktoré sa aktivujú pri poruche varistorov (prehriatí). Indikácia prevádzkového stavu týchto odpojovačov je čiastočne mechanická (vysunutým červeným signalizačným cieľom v prípade poruchy) a s diaľkovým monitorovaním.

LPZ 1-2-3

TLP je komplexná ponuka zariadení na ochranu proti prepätiu určených na ochranu dátových, komunikačných, meracích a riadiacich vedení pred účinkami prepätia. Tieto zariadenia na ochranu pred prepätím sa odporúčajú na použitie v koncepcii zón ochrany pred bleskom na hranici LPZ 0_{A (B)} - 1 podľa EN 62305. Všetky typy poskytujú účinnú ochranu pripojených zariadení pred účinkami spoločného a diferenciálneho režimu podľa IEC 61643-21. Menovitý zaťažovací prúd jednotlivých chránených vedení I_L <0,1A. Tieto zariadenia pozostávajú z plynových výbojok, sériovej impedancie a tranzitov. Počet chránených párov je voliteľný (1-2). Tieto zariadenia sú vyrábané pre menovité napätie v rozsahu 6V - 170V. Maximálny vybíjací prúd je 10 kA (8/20). Na ochranu telefónnych liniek sa odporúča používať typ s menovitým napätím U_N= 170V.