Mbrojtja nga mbitensioni për sistemet fotovoltaike

Objektet fotovoltaike (PV) për shfrytëzimin e energjisë së rinovueshme janë në rrezik të madh nga shkarkimet e rrufeve për shkak të vendndodhjes së tyre të ekspozuar dhe sipërfaqes së madhe.

Dëmtimi i segmenteve individuale ose dështimi i të gjithë instalimit mund të jetë pasojë.

Rrymat e rrufeve dhe tensionet e rrymës shpesh shkaktojnë dëme në invertorë dhe module fotovoltaike. Këto dëme nënkuptojnë më shumë shpenzime për operatorin e objektit fotovoltaik. Jo vetëm që ka kosto më të larta riparimi por edhe produktiviteti i objektit është zvogëluar ndjeshëm. Prandaj, një strukturë fotovoltaike duhet të integrohet gjithmonë në strategjinë ekzistuese të mbrojtjes nga rrufeja dhe tokëzimit.

Për të shmangur këto ndërprerje, strategjitë e mbrojtjes nga rrufeja dhe mbitensioni në përdorim duhet të ndërveprojnë me njëri-tjetrin. Ne ju sigurojmë mbështetjen që ju nevojitet në mënyrë që struktura juaj të funksionojë mirë dhe të japë rendimentin e tij të pritur! Kjo është arsyeja pse ju duhet të mbroni instalimin tuaj fotovoltaik të mbrojtjes nga ndriçimi dhe mbitensioni nga LSP:

• Për të mbrojtur ndërtesën tuaj dhe instalimin PV
• Për të rritur disponueshmërinë e sistemit
• Për të mbrojtur investimin tuaj

Standardet dhe kërkesat

Standardet dhe direktivat aktuale për mbrojtjen nga mbitensioni duhet të merren gjithmonë parasysh në hartimin dhe instalimin e çdo sistemi fotovoltaik.

Drafti standard evropian DIN VDE 0100 pjesa 712 / E DIN IEC 64/1123 / CD (Ngritja e sistemeve të tensionit të ulët, kërkesat për pajisje dhe pajisje të veçanta; sisteme të energjisë fotovoltaike) dhe specifikimet ndërkombëtare të instalimit për pajisjet PV - IEC 60364-7- 712 - të dy përshkruajnë zgjedhjen dhe instalimin e mbrojtjes nga mbitensioni për objektet PV. Ata gjithashtu rekomandojnë pajisje mbrojtëse nga mbitensioni midis gjeneratorëve PV. Në botimin e saj të vitit 2010 mbi mbrojtjen nga mbitensioni për ndërtesat me një instalim PV, Shoqata e Siguruesve të Pronave Gjermane (VdS) kërkon> 10 kW rrufe dhe mbrojtje nga mbitensioni në përputhje me klasën III të mbrojtjes nga rrufeja.

Për të siguruar që instalimi juaj është i sigurt për të ardhmen, është e vetëkuptueshme që përbërësit tanë përputhen plotësisht me të gjitha kërkesat.

Për më tepër, një standard evropian për komponentët e mbrojtjes së tensionit të valës është në përgatitje. Ky standard do të specifikojë në çfarë mase mbrojtja e tensionit të mbitensionit duhet të projektohet në anën DC të sistemeve PV. Ky standard aktualisht është prEN 50539-11.

Një standard i ngjashëm është aktualisht në fuqi në Francë - UTE C 61-740-51. Produktet e LSP aktualisht janë duke u testuar për pajtueshmëri me të dy standardet në mënyrë që të mund të ofrojnë një nivel edhe më të lartë sigurie.

Modulet tona të mbrojtjes nga mbitensioni në klasat I dhe klasa II (mbajtësit B dhe C) sigurojnë që dukuritë e tensionit të kufizohen shpejt dhe që rryma të shkarkohet në mënyrë të sigurt. Kjo ju lejon të shmangni dëmtimet e shtrenjta ose potencialin për ndërprerje të plotë të energjisë në objektin tuaj fotovoltaik.

Për ndërtesat me ose pa sisteme mbrojtëse nga ndriçimi - ne kemi produktin e duhur për çdo aplikim! Ne mund t'i dorëzojmë modulet siç ju dëshironi - të personalizuara plotësisht dhe të lidhura paraprakisht në shtëpi.

Vendosja e pajisjeve të mbrojtjes nga mbitensioni (SPD) në sistemet fotovoltaike

Energjia fotovoltaike është një përbërës jetik i prodhimit të përgjithshëm të energjisë nga burimet e ripërtëritshme të energjisë. Ekzistojnë një numër karakteristikash të veçanta që duhet të merren parasysh kur vendosni pajisje mbrojtëse nga mbitensioni (SPD) në sistemet fotovoltaike. Sistemet fotovoltaike kanë një burim tensioni DC, me karakteristika specifike. Prandaj, koncepti i sistemit duhet të marrë parasysh këto karakteristika specifike dhe të koordinojë përdorimin e SPD-ve në përputhje me rrethanat. Për shembull, specifikimet SPD për sistemet PV duhet të projektohen si për një tension maksimal pa ngarkesë të gjeneratorit diellor (V_OC STC = voltazhi i qarkut të shkarkuar në kushte standarde të provës) si dhe në lidhje me sigurimin e disponueshmërisë dhe sigurisë maksimale të sistemit.

Mbrojtja e jashtme e rrufesë

Për shkak të sipërfaqes së tyre të madhe dhe vendndodhjes së ekspozuar në përgjithësi të instalimit, sistemet fotovoltaike veçanërisht rrezikojnë nga shkarkimet atmosferike - të tilla si rrufeja. Në këtë pikë, ekziston nevoja për të bërë dallimin midis efekteve të goditjeve direkte të rrufesë dhe të ashtuquajturave goditje indirekte (induktive dhe kapacitive). Nga njëra anë, nevoja për mbrojtjen nga rrufeja varet nga specifikimet normative të standardeve përkatëse dhe nga njëra anë, nevoja për mbrojtjen nga rrufeja shpenzon në specifikimet normative të standardeve përkatëse. Nga ana tjetër, kjo varet nga vetë aplikacioni, me fjalë të tjera, varet nëse është një ndërtesë apo një instalim fushor. Me instalimet e ndërtesave, bëhet një ndryshim midis instalimit të një gjeneratori PV në çatinë e një ndërtese publike - me një sistem ekzistues të mbrojtjes nga rrufeja - dhe instalimit në çatinë e një hambari - pa një sistem mbrojtjeje nga rrufeja. Instalimet në terren gjithashtu ofrojnë synime të mëdha të mundshme për shkak të vargjeve të tyre të moduleve të zonës së madhe; në këtë rast, rekomandohet një zgjidhje e jashtme e mbrojtjes nga rrufeja për këtë lloj sistemi për të parandaluar goditjet e drejtpërdrejta të ndriçimit.

Referencat normative mund të gjenden në IEC 62305-3 (VDE 0185-305-3), Shtojcën 2 (interpretimi sipas nivelit të mbrojtjes nga rrufeja ose nivelit të rrezikut LPL III) [2] dhe Shtojcës 5 (mbrojtja nga rrufeja dhe mbitensioni për sistemet e energjisë PV) dhe në Direktivën VdS 2010 [3], (nëse sistemet PV> 10 kW, atëherë kërkohet mbrojtje nga rrufeja). Përveç kësaj, kërkohen masa të mbrojtjes nga mbitensioni. Për shembull, duhet dhënë përparësi për të ndarë sistemet e përfundimit të ajrit për të mbrojtur gjeneratorin PV. Sidoqoftë, nëse nuk është e mundur të shmanget një lidhje e drejtpërdrejtë me gjeneratorin PV, me fjalë të tjera, distanca e sigurt e ndarjes nuk mund të ruhet, atëherë efektet e rrymave të pjesshme të rrufesë duhet të merren parasysh. Në thelb, kabllot e mbrojtura duhet të përdoren për linjat kryesore të gjeneratorëve për të mbajtur mbingensionet e induktuara sa më të ulëta të jetë e mundur. Për më tepër, nëse prerja erthore është e mjaftueshme (min. 16 mm² Cu), mburoja e kabllos mund të përdoret për të kryer rryma të pjesshme të rrufesë. E njëjta gjë vlen për përdorimin e shtëpive të mbyllura metalike. Tokëzimi duhet të jetë i lidhur në të dy skajet e kabllove dhe shtëpive metalike. Kjo siguron që linjat kryesore të gjeneratorit të bien nën LPZ1 (Zona e Mbrojtjes nga Rrufeja); kjo do të thotë që një SPD tip 2 mjafton. Përndryshe, do të kërkohet një SPD tip 1.

Përdorimi dhe specifikimi i saktë i pajisjeve të mbrojtjes nga mbitensioni

Në përgjithësi, është e mundur të konsiderohet vendosja dhe specifikimi i SPD në sistemet e tensionit të ulët në anën AC si një procedurë standarde; megjithatë, vendosja dhe specifikimi i saktë i dizajnit për gjeneratorët PV DC mbetet ende një sfidë. Arsyeja është së pari një gjenerator diellor ka karakteristikat e tij të veçanta dhe, së dyti, SPD vendosen në qark DC. SPD-të konvencionale zhvillohen zakonisht për sistemet e tensionit të alternuar dhe jo të tensionit të drejtpërdrejtë. Standardet përkatëse të produktit [4] i kanë mbuluar këto aplikacione për vite me rradhë, dhe këto mund të zbatohen në mënyrë themelore edhe për aplikimet e tensionit DC. Sidoqoftë, ndërsa tensionet e sistemit PV më parë ishin relativisht të ulëta, sot këto tashmë po arrijnë afërsisht. 1000 V DC në qarkun PV të shkarkuar. Detyra është që të përvetësojmë tensionet e sistemit në atë mënyrë me pajisje të përshtatshme mbrojtëse nga mbitensioni. Pozicionet në të cilat është teknikisht e përshtatshme dhe praktike për të pozicionuar SPD në një sistem PV varet kryesisht nga lloji i sistemit, koncepti i sistemit dhe sipërfaqja fizike. Figurat 2 dhe 3 ilustrojnë ndryshimet kryesore: Së pari, një ndërtesë me mbrojtje të jashtme të rrufesë dhe një sistem PV të montuar në çati (instalimi i ndërtesës); së dyti, një sistem i zgjeruar i energjisë diellore (instalimi në terren), i pajisur gjithashtu me një sistem të jashtëm të mbrojtjes nga rrufeja. Në shkallën e parë - për shkak të gjatësisë më të shkurtër të kabllove - mbrojtja zbatohet thjesht në hyrjen DC të inverterit; në rastin e dytë SPD-të instalohen në kutinë e terminalit të gjeneratorit diellor (për të mbrojtur modulet diellore) si dhe në hyrjen DC të inverterit (për të mbrojtur inverterin). SPD-të duhet të instalohen afër gjeneratorit PV si dhe afër inverterit sa më shpejt që gjatësia e kabllit që kërkohet ndërmjet gjeneratorit PV dhe inverterit të shtrihet përtej 10 metrave (Figura 2). Zgjidhja standarde për të mbrojtur anën AC, që do të thotë dalja e inverterit dhe furnizimi i rrjetit, duhet të arrihet duke përdorur SPD-të e tipit 2 të instaluar në daljen e inverterit dhe - në rastin e një instalimi ndërtese me mbrojtje të jashtme të rrufesë në furnizimin me rrjetin elektrik pikë - e pajisur me një ndalues ​​të mbitensionit të tipit 1 SPD.

Për të siguruar që SPD-të mund të zotërojnë tensione kaq të larta të sistemit, lidhja e yllit e përbërë nga tre varistorë është provuar e besueshme dhe është vendosur si një pothuajse standard (Figura 4). Nëse ndodh një defekt izolimi, dy varistorë në seri mbeten akoma, gjë që parandalon efektivisht mbingarkesën e SPD.

Për ta përmbledhur: qarku mbrojtës me rrymë absolutisht zero të rrjedhjes është në vend dhe parandalohet një aktivizim aksidental i mekanizmit të shkyçjes. Në skenarin e përshkruar më sipër, përhapja e zjarrit gjithashtu parandalohet në mënyrë efektive. Dhe në të njëjtën kohë, çdo ndikim nga një pajisje e monitorimit të izolimit gjithashtu shmanget. Pra, nëse ndodh një mosfunksionim i izolimit, ekzistojnë gjithmonë dy varistorë akoma të disponueshëm në seri. Në këtë mënyrë, plotësohet kërkesa që gabimet e tokës të parandalohen gjithmonë. Arrestuesi i LSP-së SPD i tipit 2 SLP40-PV1000 / 3, U_FPP = 1000Vdc ofron një zgjidhje praktike të testuar mirë dhe është testuar për pajtueshmëri me të gjitha standardet aktuale (UTE C 61-740-51 dhe prEN 50539-11) (Figura 4). Në këtë mënyrë, ne ofrojmë shkallën më të lartë të sigurisë në dispozicion për përdorim në qarqet DC.

Aplikimet praktike

Siç është thënë tashmë, një zgjidhje është tërhequr midis ndërtesave dhe instalimeve në terren në zgjidhjet praktike. Nëse vendoset një zgjidhje e jashtme për mbrojtjen e rrufesë, gjeneratori PV duhet të integrohet në këtë sistem si një sistem i izoluar i pajisjes arrestuese. IEC 62305-3 specifikon që distanca e përfundimit të ajrit duhet të ruhet. Nëse nuk mund të mirëmbahet, efektet e rrymave të pjesshme të rrufesë duhet të merren në konsideratë. Në këtë pikë, standardi për mbrojtje nga rrufeja IEC 62305-3 Shtojcave 2 thekson në Seksionin 17.3: "për të zvogëluar mbitensionet e shkaktuara kabllot e mbrojtura duhet të përdoren për linjat kryesore të gjeneratorit". Nëse prerja tërthore është e mjaftueshme (min. 16 mm² Cu), mburoja e kabllos mund të përdoret gjithashtu për të kryer rryma të pjesshme të rrufesë. Shtojca (Figura 5) - Mbrojtja kundër rrufesë për sistemet fotovoltaike - lëshuar nga ABB (Komiteti për Mbrojtjen e Rrufesë dhe Kërkimin e Rrufesë të Shoqatës (Gjermane) të Shoqatës për Teknologjitë Elektrike, Elektronike dhe të Informacionit) thotë që linjat kryesore për gjeneratorët duhet të mbrohen . Kjo do të thotë që mbajtëset e rrymës së rrufesë (SPD tip 1) nuk kërkohen, megjithëse mbajtësit e tensionit të valës (SPD tipi 2) janë të nevojshëm në të dy anët. Siç ilustron Figura 5, një linjë gjeneruese kryesore e mbrojtur ofron një zgjidhje praktike dhe arrin statusin e LPZ 1 në proces. Në këtë mënyrë, ndaluesit e mbitensionit të tipit 2 SPD vendosen në përputhje me specifikimet e standardeve.

Zgjidhje të gatshme për t’u përshtatur

Për të siguruar instalimin në vend është sa më e thjeshtë LSP ofron zgjidhje të gatshme për t'u përshtatur për të mbrojtur anët DC dhe AC të invertorëve. Kutitë PV me prizë dhe luajnë zvogëlojnë kohën e instalimit. LSP gjithashtu do të kryejë asamble të veçanta për klientët me kërkesën tuaj. Më shumë informacion është në dispozicion në www.lsp-international.com

Shënim:

Duhet të respektohen standardet dhe udhëzimet specifike për vendin

[1] DIN VDE 0100 (VDE 0100) pjesa 712: 2006-06, Kërkesat për instalime ose vendndodhje speciale. Sistemet e furnizimit me energji fotovoltaike (PV) diellore

[2] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3) 2006-10 Mbrojtja nga Rrufeja, Pjesa 3: Mbrojtja e mjediseve dhe njerëzve, shtesa 2, interpretimi sipas klasës së mbrojtjes ose nivelit të rrezikut III LPL, Shtojca 5, rrufe dhe mbrojtje nga mbitensioni për sistemet e energjisë PV

[3] Direktiva VdS 2010: 2005-07 Rrufetë dhe mbrojtja ndaj mbitensionit e orientuar drejt rrezikut; Udhëzime për parandalimin e humbjeve, VdS Schadenverhütung Verlag (botues)

[4] DIN EN 61643-11 (VDE 675-6-11): 2007-08 Pajisjet mbrojtëse të tensionit të ulët - Pjesa 11: Pajisjet mbrojtëse të mbitensionit për përdorim në sistemet e tensionit të ulët - kërkesat dhe provat

[5] IEC 62305-3 Mbrojtja nga rrufeja - Pjesa 3: Dëmtimi fizik i strukturave dhe rreziqet për jetën

[6] IEC 62305-4 Mbrojtja nga rrufeja - Pjesa 4: Sistemet elektrike dhe elektronike brenda strukturave

[7] prEN 50539-11 Pajisjet mbrojtëse të tensionit të ulët - Pajisjet mbrojtëse nga mbitensioni për aplikime specifike përfshirë DC - Pjesa 11: Kërkesat dhe provat për SPD në aplikimet fotovoltaike

[8] Standard standard francez për mbrojtjen nga mbitensioni në zonën DC UTE C 61-740-51