Genel kavram

İster küçük, ister bir aile evinin çatısına kurulmuş veya büyük, geniş alanlara yayılan bir fotovoltaik (PV) enerji santralinin tam işlevselliğini elde etmek için karmaşık bir proje geliştirmek gerekir. Proje, PV panellerinin doğru seçimini ve mekanik yapı, optimum kablolama sistemi (bileşenlerin uygun konumu, kablolamanın doğru boyutlandırılması, koruyucu ara bağlantı veya ağ koruması) yanı sıra yıldırım ve aşırı gerilime karşı harici ve dahili koruma gibi diğer hususları içerir. LSP Şirketi, yatırımınızı toplam satın alma maliyetlerinin çok altında koruyabilen aşırı gerilim koruma cihazları (SPD) sunar. Aşırı gerilim koruma cihazlarını projelendirmeden önce, belirli fotovoltaik panellere ve bunların bağlantılarına aşina olmak gerekir. Bu bilgi, SPD'nin seçimi için temel verileri sağlar. PV panelinin veya dizinin (seri olarak bağlanmış bir panel zinciri) maksimum açık devre voltajıyla ilgilidir. PV panellerinin seri bağlanması, toplam DC voltajını artırır ve bu daha sonra invertörlerde AC voltajına dönüştürülür. Daha büyük uygulamalar standart olarak 1000 V DC'ye ulaşabilir. PV panelin açık devre voltajı, panel hücrelerine düşen güneş ışınlarının yoğunluğu ve sıcaklık ile belirlenir. Artan radyasyonla yükselir, ancak artan sıcaklıkla düşer.

Bir başka önemli faktör, harici bir yıldırımdan korunma sisteminin - bir paratonerin - uygulanmasını içerir. Yıldırımdan korunma ile ilgili standart CSN EN 62305 ed.2, Bölüm 1 ila 4 kayıp türlerini, tehlikeleri, yıldırımdan korunma sistemlerini, yıldırımdan korunma seviyelerini ve yeterli ark mesafesini tanımlar. Bu dört yıldırımdan korunma seviyesi (I ila IV) yıldırım çarpmalarının parametrelerini belirler ve belirleme tehlike seviyesine göre verilir.

Prensip olarak iki durum vardır. İlk durumda, bir nesnenin harici bir yıldırımdan korunma sistemi ile korunması istenir, ancak ark mesafesi (yani, hava sonlandırma ağı ile PV sistemi arasındaki mesafe) korunamaz. Bu koşullar altında, hava sonlandırma ağı ile PV panellerin veya PV panel çerçevelerinin destek yapısı arasındaki galvanik bağlantının sağlanması gerekir. Yıldırım akımları I_imp (10/350 μs parametresiyle impuls akımı) DC devrelerine girebilir; bu nedenle tip 1 aşırı gerilim koruma cihazının kurulması gereklidir. LSP, uzaktan sinyalizasyonlu veya uzaktan sinyalizasyonsuz 1 V, 2 V ve 7 V gerilim için üretilen FLP600-PV serisi kombine 800 + 1000 tipi aşırı gerilim koruma cihazları şeklinde daha uygun bir çözüm sunar. İkinci durumda, korunan nesnenin harici bir yıldırımdan korunma sistemi ile donatılması talebi yoktur veya ark mesafesi korunabilir. Bu durumda, yıldırım akımları DC devresine giremez ve sadece indüklenen aşırı gerilim dikkate alınır (8/20 μs parametresi ile darbe akımı), bir tip 2 aşırı gerilim koruma cihazının yeterli olduğu durumlarda, örneğin üretilen SLP40-PV serisi 600 V, 800 V ve 1000 V voltaj için, yine uzaktan sinyalizasyon ile veya olmadan.

Aşırı gerilim koruma cihazlarını projelendirirken, modern bir PV güç istasyonunda standart olarak kullanılan veri ve iletişim hatlarının yanı sıra AC tarafını da dikkate almalıyız. Bir PV güç istasyonu da DC (dağıtım) ağı tarafından tehdit altındadır. Bu tarafta, uygun bir SPD'nin seçimi çok daha geniştir ve verilen uygulamaya bağlıdır. Evrensel bir aşırı gerilim koruyucu olarak, kurulum noktasından beş metre uzaklıkta bulunan üç 25 + 1 + 2 tipini de içeren modern bir FLP3GR serisi cihazı öneriyoruz. Varistör ve yıldırım önleyici kombinasyonuna sahiptir. LSP, veri aktarım hatlarının yanı sıra ölçüm ve düzenleme sistemleri için çeşitli aşırı gerilim koruma cihazları sunar. Yeni tip eviriciler genellikle tüm sistemlerin izlenmesine izin veren arayüzlerle donatılmıştır. Ürünler, çeşitli arabirimler ve çeşitli frekanslar için çeşitli voltajlar ve seçilebilir miktarda çift içerir. Örnek olarak, DIN Rayına monte SPD'ler FLD2 serisini veya PoE aşırı gerilim koruyucusu ND CAT-6A / EA'yı önerebiliriz.

Aşağıdaki üç temel uygulama örneklerini düşünün: bir aile evinin çatısında küçük bir PV güç istasyonu, idari veya endüstriyel bir binanın çatısında orta büyüklükte bir istasyon ve büyük bir arsa üzerinde uzanan büyük bir güneş parkı.

Aile Evi

PV sistemleri için genel aşırı gerilim koruma cihazları konseptinde belirtildiği gibi, belirli bir cihaz tipinin seçimi birçok faktörden etkilenir. PV uygulamaları için tüm LSP ürünleri, DC 600 V, 800 V ve 1000 V'a uyarlanmıştır. Belirli voltaj her zaman, yaklaşık 15 ile PV panellerinin verilen düzenlemesine bağlı olarak üretici tarafından belirtilen maksimum açık devre voltajına göre seçilir. % rezerv. Bir aile evi için - küçük bir PV güç istasyonu için, DC tarafında FLP7-PV serisi ürünleri öneriyoruz (müstakil evin yıldırıma veya hava sonlandırma ağı ile PV arasındaki ark mesafesine karşı harici koruma gerektirmemesi koşuluyla sistemi korunur) veya SLP40-PV serisi (ark mesafesinden daha kısa bir mesafede bir hava sonlandırma ağı kurulursa). FLP7-PV ünitesi 1 + 2 tip kombine bir cihaz olduğundan (hem kısmi yıldırım akımlarına hem de aşırı gerilime karşı koruma sağlar) ve fiyat farkı çok büyük olmadığından, bu ürün her iki seçenek için de kullanılabilir, böylece proje ise olası insan hatalarını önler. tam olarak gözlemlenmedi.

AC tarafında, binanın ana dağıtıcısına FLP12,5 serisi bir cihazın uygulanmasını tavsiye ederiz. FLP12,5 serisinde sabit ve değiştirilebilir bir versiyonda üretilmektedir. İnverter, ana distribütörün hemen yakınında bulunuyorsa, AC tarafı ana distribütörün aşırı gerilim koruma cihazı tarafından korunur. Örneğin binanın çatısının altına yerleştirilmişse, genellikle yanında bulunan alt dağıtıcıda SLP2 serisi (yine sabit veya değiştirilebilir bir versiyonda) gibi tip 40 aşırı gerilim koruma cihazının kurulumunu tekrarlamak gerekir. çevirici. DC ve AC sistemleri için belirtilen tüm aşırı gerilim koruma cihazlarını ayrıca bir uzak sinyal versiyonunda sunuyoruz. Veri ve iletişim hatları için, DIN rayına monte vidalı sonlandırmalı FLD2 aşırı gerilim koruma cihazının kurulmasını tavsiye ederiz.

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

FLP12,5-275 / 1S + 1, EN 1-2 ve IEC 61643-11'e göre Tip 61643 + 11 gaz deşarj tüpü ile birleştirilmiş iki kutuplu, metal oksit varistörlü yıldırım ve parafudr. Bu parafudrlar, Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptinde LPZ 0 - 1 sınırlarında (IEC 1312-1 ve EN 62305 ed.2'ye göre) kullanım için tavsiye edilir, burada hem yıldırım akımının hem de yıldırım akımının ve binaya giren güç kaynağı sistemlerinde üretilen anahtarlama dalgalanması. FLP12,5-275 / 1S + 1 yıldırım akım arestörlerinin kullanımı ağırlıklı olarak TN-S ve TT sistemleri olarak çalışan güç besleme hatlarında kullanılmaktadır. FLP12,5-275 / 1S + 1 serisi parafudrun ana kullanımı EN 62305 ed.2'ye göre LPL III - IV yapılarında kullanılır. "S" işareti, uzaktan izlemeli bir sürümü belirtir.

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

FLP7-PV serisi, EN 1-2 ve IEC 61643-11 ve UTE C 61643-11-61'e göre yıldırım ve parafudr tip 740 + 51'dir. Bu parafudrların, fotovoltaik sistemlerin pozitif ve negatif baralarının eş potansiyel bağlanması ve geçici aşırı gerilimin ortadan kaldırılması için LPZ 0-2 sınırlarında (IEC 1312-1 ve EN 62305'e göre) Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptinde kullanılması önerilir. atmosferik deşarjlar veya anahtarlama süreçleri. L +, L- ve PE terminalleri arasına bağlanan belirli varistör sektörleri, varistörler arızalandığında (aşırı ısınma) etkinleştirilen dahili ayırıcılarla donatılmıştır. Bu ayırıcıların çalışma durumu göstergesi kısmen görseldir (sinyal alanında renk değişikliği) ve uzaktan izleme ile.

İdari ve endüstriyel binalar

Aşırı gerilim koruma cihazları için temel kurallar bu uygulama için de geçerlidir. Gerilimi göz ardı edersek, belirleyici faktör yine hava sonlandırma ağının tasarımıdır. Her idari veya endüstriyel binanın büyük olasılıkla harici bir aşırı gerilim koruma sistemi ile donatılması gerekecektir. İdeal olarak, PV enerji santrali, koruyucu bir harici yıldırım koruma bölgesinde konumlandırılır ve hava sonlandırma ağı ile PV sistemi (gerçek paneller veya bunların destek yapıları arasında) arasındaki minimum ark mesafesi korunur. Hava sonlandırma ağının mesafesi ark mesafesinden daha büyükse, yalnızca indüklenen aşırı gerilimin etkisini dikkate alabilir ve örneğin SLP2-PV serisi gibi bir tip 40 aşırı gerilim koruma cihazı kurabiliriz. Yine de, kısmi yıldırım akımlarına ve potansiyel aşırı gerilime karşı koruma sağlayabilen birleşik 1 + 2 tipi aşırı gerilim koruma cihazlarının kurulumunu yine de tavsiye ediyoruz. Bu tür koruma cihazlarından biri, değiştirilebilir bir modül ile karakterize edilen ancak daha büyük bir yönlendirme kabiliyetine sahip olan ve bu nedenle daha büyük uygulamalar için daha uygun olan FLP40-PV'den biraz daha düşük bir yön değiştirme kabiliyetine sahip olan bir SLP7-PV ünitesidir. Minimum ark mesafesi korunamıyorsa, PV sisteminin tüm iletken kısımları ile harici yıldırımdan korunma arasında yeterli çapta galvanik bağlantı sağlamak gerekir. Tüm bu aşırı gerilim koruma cihazları, invertöre girişten önce DC tarafındaki alt dağıtıcılara kurulur. Kabloların uzun olduğu daha büyük bir uygulama durumunda veya hat yoğunlaştırıcıların kullanılması durumunda, aşırı gerilim korumayı bu alanlarda bile tekrarlamak uygundur.

1 + 2 tipi FLP25GR cihazı, AC hat girişinde binanın ana dağıtıcısı için standart olarak tavsiye edilir. Daha yüksek güvenlik için çift varistörlere sahiptir ve 25 kA / kutup darbe akımına sahiptir. Aşırı gerilim koruma alanında bir yenilik olan FLP25GR ünitesi, 1 + 2 + 3 tipinin üçünü de bünyesinde barındırır ve bir varistör ve bir yıldırım önleyici kombinasyonundan oluşur, böylece birçok fayda sağlar. Bu ürünlerin her ikisi de binayı güvenli ve yeterli bir şekilde koruyacaktır. Çoğu durumda, invertör ana distribütörün dışına yerleştirilecektir, bu nedenle tekrar AC prizinin hemen arkasındaki alt dağıtıcıya bir aşırı gerilim koruma cihazının takılması gerekecektir. Burada, sabit ve değiştirilebilir bir FLP1 versiyonunda veya III serisinin sadece SPD tip 2'de (yine sabit ve değiştirilebilir bir versiyonda) üretilen FLP12,5 cihazı ile 12,5 + 2 seviyeli aşırı gerilim korumayı tekrar edebiliriz. DC ve AC sistemleri için belirtilen tüm aşırı gerilim koruma cihazlarını ayrıca bir uzak sinyal versiyonunda sunuyoruz.

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

FLP25GR / 3 + 1, EN 1-2 ve IEC 61643-11'e göre bir grafit deşarj aralığı Tip 61643 + 11'dir. LPZ 0-1 sınırlarında Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptinde kullanılması önerilir (IEC 1312'ye göre -1 ve EN 62305), binaya giren güç kaynağı sistemlerinde üretilen hem yıldırım akımının hem de anahtarlama dalgalanmasının eş potansiyel bağlanmasını ve deşarjını sağlarlar. FLP25GR / 3 + 1 yıldırım akım arestörlerinin kullanımı ağırlıklı olarak TN-S ve TT sistemleri olarak çalışan güç besleme hatlarında kullanılmaktadır. FLP25GR / 3 + 1 arestörün ana kullanımı EN 62305 ed.2'ye göre LPL I - II yapılarında kullanılır. Cihazın çift terminalleri 315A maksimum akım taşıma kapasitesinde "V" bağlantısına izin verir.

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

FLP7-PV, EN 1-2 ve IEC 61643-11 ve UTE C 61643-11-61'e göre yıldırım ve parafudr tip 740 + 51'dir. Bu parafudrların, fotovoltaik sistemlerin pozitif ve negatif baralarının eş potansiyel bağlanması ve geçici aşırı gerilimin ortadan kaldırılması için LPZ 0-2 sınırlarında (IEC 1312-1 ve EN 62305'e göre) Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptinde kullanılması önerilir. atmosferik deşarjlar veya anahtarlama süreçleri. L +, L- ve PE terminalleri arasına bağlanan belirli varistör sektörleri, varistörler arızalandığında (aşırı ısınma) etkinleştirilen dahili ayırıcılarla donatılmıştır. Bu ayırıcıların çalışma durumu göstergesi kısmen görseldir (sinyal alanında renk değişikliği) ve kısmen uzaktan izlemedir (kontaklar üzerinde potansiyel serbest değişim ile).

LPZ 1-2-3

TLP, veri, iletişim, ölçüm ve kontrol hatlarının aşırı gerilim etkilerine karşı korunması için tasarlanmış karmaşık bir aşırı gerilim koruma cihazları serisidir. Bu aşırı gerilim koruma cihazlarının LPZ 0 sınırlarında Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptinde kullanılması önerilir._{A (B)} - EN 1'e göre 62305. Tüm tipler, IEC 61643-21'e göre ortak moda ve diferansiyel mod dalgalanma etkilerine karşı bağlı ekipmanın etkili bir şekilde korunmasını sağlar. Bireysel korumalı hatların nominal yük akımı I_L <0,1A. Bu cihazlar gaz deşarj tüpleri, seri empedans ve geçişlerden oluşur. Korunan çiftlerin sayısı isteğe bağlıdır (1-2). Bu cihazlar 6V-170V aralığında nominal gerilim için üretilmektedir. Maksimum deşarj akımı 10kA'dır (8/20). Telefon hatlarının korunması için U nominal gerilimli bir tip kullanılması tavsiye edilir._N= 170V

LPZ2-3

Bilgisayar ağları için tasarlanan bu aşırı gerilim koruma cihazları, özellikle bilgisayar ağları kategorisi 5 içinde hatasız veri aktarımını sağlamak için tasarlanmıştır. LPZ 0 sınırlarında Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptindeki aşırı gerilim etkilerinden kaynaklanan hasarlara karşı ağ kartlarının giriş elektronik devrelerini korurlar._{A (B)} EN 1'e göre -62305 ve üstü. Bu koruma cihazlarının korumalı ekipman girişinde kullanılması önerilir.

Büyük fotovoltaik santraller

Harici yıldırımdan korunma sistemleri, büyük fotovoltaik güç istasyonlarına sıklıkla kurulmaz. Sonuç olarak tip 2 korumanın kullanılması imkansızdır ve 1 + 2 tipi aşırı gerilim koruma cihazının kullanılması gerekir. Büyük PV enerji santrallerinin sistemleri, yüzlerce kW çıkışa sahip büyük bir merkezi invertör veya daha büyük miktarda daha küçük invertör içeren merkezi olmayan bir sistem içerir. Kablo hatlarının uzunluğu sadece kayıpların giderilmesi için değil, aynı zamanda aşırı gerilim korumasının optimizasyonu için de önemlidir. Merkezi bir evirici durumunda, tek bir DC kablosunun merkezi eviriciye iletildiği hat yoğunlaştırıcılara ayrı dizilerden gelen DC kabloları iletilir. Büyük PV güç istasyonlarında yüzlerce metreye ulaşabilen kablo uzunlukları ve hat yoğunlaştırıcılarına veya doğrudan PV panellerine olası bir doğrudan yıldırım düşmesi nedeniyle, 1 + 2 tipi aşırı gerilim koruma cihazının herkese takılması önemlidir. hat yoğunlaştırıcıları, merkezi invertöre girişten önce bile. Daha fazla yönlendirme kabiliyetine sahip bir FLP7-PV ünitesi öneriyoruz. Merkezi olmayan bir sistem olması durumunda, sürücüye her DC girişinden önce bir aşırı gerilim koruma cihazı kurulmalıdır. Yine FLP7-PV ünitesini kullanabiliriz. Her iki durumda da, potansiyeli eşitlemek için tüm metal parçaları topraklama ile birbirine bağlamayı unutmamalıyız.

Merkezi inverterden çıkışın arkasındaki AC tarafı için FLP25GR ünitesini öneririz. Bu aşırı gerilim koruma cihazları, 25 kA / kutup büyüklüğünde toprak kaçağı akımlarına izin verir. Merkezi olmayan bir sistem olması durumunda, inverterden gelen her bir AC çıkışının arkasına bir aşırı gerilim koruma cihazı, örneğin FLP12,5 takmak ve korumayı ana AC dağıtıcısında belirtilen FLP25GR cihazlarıyla tekrarlamak gerekir. Merkezi invertörden veya ana AC dağıtıcısından gelen çıkıştaki AC hattı, en sık olarak, voltajın HV veya VHV'ye dönüştürüldüğü ve daha sonra yer üstü güç hattına iletildiği yakındaki bir trafo istasyonuna iletilir. Doğrudan elektrik hattında yıldırım çarpması olasılığının daha yüksek olması nedeniyle, trafo istasyonuna yüksek performanslı bir tip 1 aşırı gerilim koruma cihazı takılmalıdır. LSP Şirketi, bu uygulamalar için fazlasıyla yeterli olan FLP50GR cihazını sunmaktadır. 50 kA / kutup yıldırım darbe akımını yönlendirebilen kıvılcım aralığıdır.

Büyük bir güç istasyonunun doğru çalışmasını ve maksimum verimliliği sağlamak için, PV güç istasyonu, modern elektronik ölçüm ve düzenleme sistemleri ile ve verilerin bir kontrol odasına aktarılmasıyla izlenir. Çeşitli sistemler çeşitli sınırlarla çalışır ve LSP, standart olarak kullanılan tüm sistemlerin korunmasını sağlar. Önceki uygulamalarda olduğu gibi, burada ürünlerin sadece bir kısmını sunuyoruz, ancak çeşitli özelleştirilmiş konseptler sunabiliyoruz.

LSP Şirketi birçok ülkede temsil edilmektedir ve kalifiye personeli, belirli bir uygulama için doğru aşırı gerilim koruma cihazını veya belirli bir projenizin teknik konseptini seçmenize yardımcı olmaya hazırdır. İş temsilcilerimizle iletişime geçebileceğiniz ve tümü uluslararası IEC 61643-11: 2011 / EN 61643-11: 2012 standardına uygun ürünlerimizin eksiksiz bir teklifini bulabileceğiniz www.LSP.com adresindeki web sitemizi de ziyaret edebilirsiniz.

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

FLP12,5-xxx / 3 + 1, EN 1-2 ve IEC 61643-11'e göre Tip 61643 + 11 gaz deşarj tüpü ile birlikte metal oksit varistörlü yıldırım ve parafudr olup Yıldırımdan Korunma Bölgelerinde kullanılması önerilir. Binaya giren güç kaynağı sistemlerinde üretilen hem yıldırım akımının hem de anahtarlama dalgalanmasının eş potansiyel bağlanmasını ve deşarjını sağladıkları LPZ 0-1 (IEC 1312-1 ve EN 62305'e göre) sınırlarında konsept . FLP12,5-xxx / 3 + 1 yıldırım akım arestörlerinin kullanımı ağırlıklı olarak TN-S ve TT sistemleri olarak çalışan güç besleme hatlarında kullanılmaktadır. FLP12,5-xxx / 3 + 1 arestörün ana kullanımı EN 62305 ed.2'ye göre LPL I - II yapılarında kullanılır.

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

FLP25GR-xxx / 3 + 1, EN 1-2 ve IEC 61643-11'e göre Tip 61643 + 11 gaz deşarj tüpü ile birlikte metal oksit varistörlü yıldırım ve parafudr olup, Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptinde kullanılması önerilir. Binaya giren güç kaynağı sistemlerinde üretilen hem şimşek akımının hem de anahtarlama dalgalanmasının eş potansiyel bağlanmasını ve deşarjını sağladıkları LPZ 0-1 (IEC 1312-1 ve EN 62305'e göre) sınırları. FLP12,5-xxx / 3 + 1 yıldırım akım arestörlerinin kullanımı ağırlıklı olarak TN-S ve TT sistemleri olarak çalışan güç besleme hatlarında kullanılmaktadır. FLP25GR-xxx arestörün ana kullanımı, EN 62305 ed.2'ye göre LPL III - IV yapılarında kullanılır.

TİP 1 + 2 / SINIF I + II

FLP7-PV, EN 1-2 ve EN 61643'a göre yıldırım ve parafudr tip 11 + 50539'dir. Fotovoltaik sistemlerin pozitif ve negatif baralarının aşırı gerilim etkilerine karşı korunması için tasarlanmıştır. Bu parafudrların LPZ 0-2 sınırlarında Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptinde kullanılması önerilir (IEC 1312-1 ve EN 62305'e göre). Belirli varistör sektörleri, varistörler arızalandığında (aşırı ısındığında) etkinleştirilen dahili ayırıcılarla donatılmıştır. Bu ayırıcıların çalışma durumu göstergesi kısmen mekaniktir (arıza durumunda uygulanan kırmızı sinyal hedefi ile) ve uzaktan izleme ile.

LPZ 1-2-3

TLP, veri, iletişim, ölçüm ve kontrol hatlarının aşırı gerilim etkilerine karşı korunması için tasarlanmış karmaşık bir aşırı gerilim koruma cihazları serisidir. Bu aşırı gerilim koruma cihazlarının LPZ 0 sınırlarında Yıldırımdan Korunma Bölgeleri Konseptinde kullanılması önerilir._{A (B)} - EN 1'e göre 62305. Tüm tipler, IEC 61643-21'e göre ortak moda ve diferansiyel mod dalgalanma etkilerine karşı bağlı ekipmanın etkili bir şekilde korunmasını sağlar. Bireysel korumalı hatların nominal yük akımı I_L <0,1A. Bu cihazlar gaz deşarj tüpleri, seri empedans ve geçişlerden oluşur. Korunan çiftlerin sayısı isteğe bağlıdır (1-2). Bu cihazlar 6V-170V aralığında nominal gerilim için üretilmektedir. Maksimum deşarj akımı 10kA'dır (8/20). Telefon hatlarının korunması için U nominal gerilimli bir tip kullanılması tavsiye edilir._N= 170V.