Заштита од пренапона за фотонапонске системе

Фотонапонски (ПВ) објекти за експлоатацију обновљиве енергије под великим су ризиком од пражњења грома због свог изложеног положаја и велике површине.

Последица може бити оштећење појединих сегмената или квар целокупне инсталације.

Струје грома и пренапонски напони често узрокују оштећења на претварачима и фотонапонским модулима. Ове штете значе већи трошак за оператора фотонапонског постројења. Не само да су већи трошкови поправке већ је и продуктивност објекта знатно смањена. Због тога би фотонапонски објекат увек требало да буде интегрисан у постојећу стратегију заштите од грома и уземљења.

Да би се избегли ови прекиди, стратегије громобранске и пренапонске заштите које се користе морају да комуницирају једна с другом. Пружамо вам потребну подршку како би ваш објекат несметано функционисао и испоручио очекивани принос! Због тога би требало да заштитите своју фотонапонску инсталацију осветљења и заштиту од пренапона од ЛСП:

• Да бисте заштитили своју зграду и ПВ инсталацију
• Повећати доступност система
• Да бисте заштитили своју инвестицију

Стандарди и захтеви

Тренутни стандарди и смернице за заштиту од пренапона морају се увек узети у обзир при пројектовању и уградњи било ког фотонапонског система.

Европски нацрт стандарда ДИН ВДЕ 0100 део 712 / Е ДИН ИЕЦ 64/1123 / ЦД (Монтажа нисконапонских система, захтеви за посебном опремом и објектима; фотонапонски електроенергетски системи) и међународне инсталационе спецификације за фотонапонска постројења - ИЕЦ 60364-7- 712 - оба описују избор и уградњу пренапонске заштите за фотонапонска постројења. Они такође препоручују уређаје за заштиту од пренапона између ПВ генератора. У својој публикацији о пренапонској заштити за зграде са ПВ инсталацијом из 2010. године, Удружење немачких осигуравача имовине (ВдС) захтева> заштиту од муње и пренапона> 10 кВ у складу са ИИИ разредом заштите од грома.

Да бисте били сигурни да је ваша инсталација сигурна за будућност, подразумијева се да су наше компоненте у потпуности у складу са свим захтевима.

Поред тога, у припреми је европски стандард за компоненте заштите од пренапонског напона. Овај стандард ће одредити у којој мери заштита од пренапонског напона мора бити дизајнирана на једносмерној страни ПВ система. Овај стандард је тренутно прЕН 50539-11.

Сличан стандард је тренутно већ на снази у Француској - УТЕ Ц 61-740-51. ЛСП-ови производи се тренутно испитују на усаглашеност са оба стандарда како би могли да обезбеде још већи ниво сигурности.

Наши модули за заштиту од пренапона у класи И и класи ИИ (одводници Б и Ц) осигуравају да се појаве напона брзо ограниче и да се струја безбедно испразни. То вам омогућава да избегнете скупе штете или потенцијал потпуног нестанка струје у вашем фотонапонском постројењу.

За зграде са или без система заштите од осветљења - имамо прави производ за сваку примену! Можемо испоручити модуле по вашем захтеву - потпуно прилагођени и унапред ожичени у кућишта.

Примена уређаја за заштиту од пренапонске заштите (СПД) у фотонапонским системима

Фотонапонска енергија је витална компонента укупне производње енергије из обновљивих извора енергије. Постоји низ посебних карактеристика које треба узети у обзир приликом примене пренапонских уређаја (СПД) у фотонапонске системе. Фотонапонски системи имају извор једносмерног напона, са специфичним карактеристикама. Стога концепт система мора узети у обзир ове специфичне карактеристике и сходно томе координирати употребу СПД-а. На пример, СПД спецификације за ПВ системе морају бити пројектоване и за максимални напон празног хода соларног генератора (В_OC СТЦ = напон неоптерећеног круга под стандардним условима испитивања) као и у погледу обезбеђивања максималне доступности и сигурности система.

Спољна заштита од грома

Захваљујући великој површини и генерално изложеном месту уградње, фотонапонски системи посебно ризикују од атмосферских пражњења - попут грома. У овом тренутку постоји потреба за разликовањем ефеката директних удара грома и такозваних индиректних (индуктивних и капацитивних) удара. С једне стране, потреба за заштитом од муње зависи од нормативних спецификација релевантних стандарда, а с једне стране, потреба за заштитом од грома троши се на нормативне спецификације релевантних стандарда. С друге стране, то зависи од саме апликације, другим речима, зависно од тога да ли је реч о згради или теренској инсталацији. Код грађевинских инсталација повлачи се разлика између уградње ПВ генератора на кров јавне зграде - са постојећим системом громобранске заштите - и уградње на кров штале - без громобранског система. Теренске инсталације такође нуде велике потенцијалне циљеве због низа модула велике површине; у овом случају се препоручује решење спољне заштите од грома за ову врсту система како би се спречили директни удари осветљења.

Нормативне референце могу се наћи у ИЕЦ 62305-3 (ВДЕ 0185-305-3), Допуни 2 (тумачење према нивоу заштите од грома или нивоу ризика ЛПЛ ИИИ) [2] и Допуни 5 (заштита од грома и пренапона за ПВ системе) и у ВдС Директиви 2010 [3], (ако су ПВ системи> 10 кВ, онда је потребна заштита од грома). Поред тога, потребне су мере заштите од пренапонске струје. На пример, предност треба дати одвојеним системима за завршетак ваздуха ради заштите ПВ генератора. Међутим, ако није могуће избећи директну везу са ПВ генератором, другим речима, не може се одржати безбедно растојање раздвајања, тада се морају узети у обзир ефекти делимичних струја грома. У основи, за главне водове генератора треба користити заштићене каблове како би индуковани пренапони били што нижи. Поред тога, ако је попречни пресек довољан (мин. 16 мм² Цу), оклоп кабла се може користити за спровођење делимичних струја грома. Исто се односи и на употребу затворених металних кућишта. Уземљење мора бити повезано на оба краја каблова и металним кућиштима. То осигурава да главни водови генератора потпадају под ЛПЗ1 (зона заштите од муње); то значи да је довољан СПД тип 2. У супротном, био би потребан СПД тип 1.

Употреба и тачне спецификације уређаја за заштиту од пренапонске струје

Генерално, могуће је размотрити употребу и спецификацију СПД-ова у нисконапонским системима на наизменичној страни као стандардни поступак; међутим, примена и тачна пројектна спецификација за ПВ једносмерне генераторе и даље остаје изазов. Разлог је прво што соларни генератор има своје посебне карактеристике, а друго, СПД се постављају у једносмерни круг. Конвенционални СПД су обично развијени за системе наизменичног напона, а не једносмерног напона. Релевантни стандарди за производе [4] покривају ове примене годинама, а они се у основи могу применити и на примене једносмерног напона. Међутим, док су раније остварени релативно ниски напони ПВ система, они данас већ постижу приближно 1000 В једносмерне струје у неоптерећеном ПВ кругу. Задатак је савладавање напона система тим редоследом помоћу одговарајућих уређаја за заштиту од пренапона. Положаји на којима је технички прикладно и практично постављати СПД-ове у фотонапонски систем првенствено зависе од врсте система, концепта система и физичке површине. Слике 2 и 3 илуструју главне разлике: Прво, зграда са спољном заштитом од грома и ПВ системом постављеним на кров (инсталација зграде); друго, експанзивни систем соларне енергије (теренска инсталација), такође опремљен спољним системом заштите од грома. У првом случају - због краћих дужина каблова - заштита се спроводи само на једносмерном улазу претварача; у другом случају СПД се уграђују у прикључну кутију соларног генератора (за заштиту соларних модула), као и на једносмерни улаз претварача (за заштиту претварача). СПД треба инсталирати близу ПВ генератора, као и близу претварача чим се дужина кабла између ПВ генератора и претварача протеже преко 10 метара (слика 2). Тада се мора постићи стандардно решење за заштиту наизменичне струје, што значи излаз претварача и мрежно напајање, коришћењем СПД-а типа 2 инсталираних на излазу претварача и - у случају инсталације у згради са спољном заштитом од муње на мрежном напајању тачка - опремљен СПД тип 1 одводником пренапона.

Да би се осигурало да СПД могу да савладају тако високе системске напоне, звездана веза која се састоји од три варистора показала се поузданом и постала је квази-стандард (слика 4). Ако се догоди изолациона грешка, два варистора у серији и даље остају, што ефикасно спречава преоптерећење СПД-а.

Да резимирамо: заштитно коло са апсолутно нултом струјом цурења је на месту и спречено је случајно активирање механизма за одвајање. У горе описаном сценарију, ширење ватре је такође ефикасно спречено. А истовремено се избегава било какав утицај уређаја за надзор изолације. Дакле, ако дође до квара на изолацији, у серији су увек доступна два варистора. На тај начин је испуњен захтев да се земљоспојеви увек морају спречавати. ЛСП-ов СПД тип 2 одводник СЛП40-ПВ1000 / 3, У_ЦПВ = 1000Вдц пружа добро тестирано, практично решење и тестирано је на усаглашеност са свим важећим стандардима (УТЕ Ц 61-740-51 и прЕН 50539-11) (слика 4). На овај начин нудимо највиши степен сигурности доступан за употребу у једносмерним круговима.

praktična примена

Као што је већ речено, постоји разлика између грађевинских и теренских инсталација у практичним решењима. Ако је уграђено решење спољне заштите од грома, ПВ генератор би требало да буде интегрисан у овај систем као изоловани систем одводника. ИЕЦ 62305-3 одређује да се мора одржавати удаљеност од завршетка ваздуха. Ако се не може одржати, морају се узети у обзир ефекти делимичних струја грома. По овом питању, стандард за заштиту од грома ИЕЦ 62305-3 Допуна 2 наводи у одељку 17.3: „за смањење индукованих пренапона треба користити заштићене каблове за главне водове генератора“. Ако је попречни пресек довољан (мин. 16 мм² Цу), оклоп кабла се такође може користити за спровођење делимичних струја грома. Додатак (слика 5) - Заштита од грома за фотонапонске системе - који је издао АББ (Комитет за заштиту од грома и истраживање грома (Немачко) удружење за електричне, електронске и информационе технологије) наводи да главне линије за генераторе треба да буду заштићене . То значи да одводници струје грома (СПД тип 1) нису потребни, иако су одводници пренапонског напона (СПД тип 2) неопходни са обе стране. Као што слика 5 илуструје, заштићена главна линија генератора нуди практично решење и постиже статус ЛПЗ 1 у процесу. На овај начин, одводници пренапонске струје СПД типа 2 постављају се у складу са стандардним спецификацијама.

Спремна за уклапање решења

Да би инсталација на лицу места била што једноставнија, ЛСП нуди готова решења за заштиту ДЦ и АЦ страна претварача. Плуг-анд-плаи ПВ кутије смањују време инсталације. ЛСП ће на ваш захтев извршити и склопове специфичне за купца. Више информација доступно је на ввв.лсп-интернатионал.цом

Белешка:

Морају се поштовати национални стандарди и смернице

[1] ДИН ВДЕ 0100 (ВДЕ 0100) део 712: 2006-06, Захтеви за посебне инсталације или локације. Соларни фотонапонски (ПВ) системи напајања

[2] ДИН ЕН 62305-3 (ВДЕ 0185-305-3) 2006-10 Заштита од грома, Део 3: Заштита објеката и људи, додатак 2, тумачење према класи заштите или нивоу ризика ИИИ ЛПЛ, Додатак 5, гром и пренапонска заштита за ПВ системе

[3] ВдС Директива 2010: 2005-07 Заштита од грома и пренапона оријентисана на ризик; Смернице за спречавање губитка, ВдС Сцхаденверхутунг Верлаг (издавачи)

[4] ДИН ЕН 61643-11 (ВДЕ 675-6-11): 2007-08 Нисконапонски пренапонски заштитни уређаји - Део 11: Пренапонски заштитни уређаји за употребу у нисконапонским електроенергетским системима - захтеви и испитивања

[5] ИЕЦ 62305-3 Заштита од грома - Део 3: Физичка оштећења конструкција и животна опасност

[6] ИЕЦ 62305-4 Заштита од грома - Део 4: Електрични и електронски системи у конструкцијама

[7] прЕН 50539-11 Нисконапонски пренапонски заштитни уређаји - Пренапонски заштитни уређаји за одређену примену, укључујући једносмерну струју - Део 11: Захтеви и испитивања СПД у фотонапонским применама

[8] Француски стандард за заштиту од пренапона у подручју једносмерне струје УТЕ Ц 61-740-51