Chống sét và chống sét lan truyền cho hệ thống quang điện trên mái nhà

Hiện tại, nhiều hệ thống PV được lắp đặt. Dựa trên thực tế là điện tự sản xuất nói chung rẻ hơn và cung cấp mức độ độc lập điện cao với lưới điện, hệ thống PV sẽ trở thành một phần không thể thiếu của việc lắp đặt điện trong tương lai. Tuy nhiên, các hệ thống này phải chịu được mọi điều kiện thời tiết và phải chịu được chúng qua nhiều thập kỷ.

Các dây cáp của hệ thống PV thường xuyên đi vào tòa nhà và kéo dài trên một khoảng cách dài cho đến khi chúng đến điểm kết nối lưới điện.

Phóng điện sét gây ra nhiễu điện từ trường và dẫn điện. Hiệu ứng này tăng lên liên quan đến việc tăng chiều dài cáp hoặc vòng dây dẫn. Các xung đột không chỉ làm hỏng mô-đun PV, bộ biến tần và thiết bị điện tử giám sát của chúng mà còn cả các thiết bị trong việc lắp đặt tòa nhà.

Quan trọng hơn, các cơ sở sản xuất của các tòa nhà công nghiệp cũng có thể dễ dàng bị hư hại và sản xuất có thể bị đình trệ.

Nếu nước dâng vào các hệ thống ở xa lưới điện, còn được gọi là hệ thống PV độc lập, hoạt động của thiết bị chạy bằng điện mặt trời (ví dụ: thiết bị y tế, cấp nước) có thể bị gián đoạn.

Sự cần thiết của hệ thống chống sét sân thượng

Năng lượng do phóng điện sét là một trong những nguyên nhân thường xuyên nhất gây ra hỏa hoạn. Vì vậy, bảo vệ cá nhân và phòng cháy chữa cháy là điều tối quan trọng trong trường hợp sét đánh trực tiếp vào tòa nhà.

Ở giai đoạn thiết kế của một hệ thống PV, rõ ràng là một hệ thống chống sét được lắp đặt trên một tòa nhà. Quy định về xây dựng của một số quốc gia yêu cầu các tòa nhà công cộng (ví dụ như nơi tập trung công cộng, trường học và bệnh viện) phải được trang bị hệ thống chống sét. Đối với các tòa nhà công nghiệp hoặc tư nhân, tùy thuộc vào vị trí, loại công trình và mục đích sử dụng của chúng mà có phải lắp đặt hệ thống chống sét hay không. Để đạt được điều này, cần phải xác định xem sét đánh có thể xảy ra hay có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng hay không. Các công trình cần được bảo vệ phải được cung cấp hệ thống chống sét hiệu quả vĩnh viễn.

Theo các nhà khoa học và kỹ thuật, việc lắp đặt các mô-đun PV không làm tăng nguy cơ sét đánh. Do đó, yêu cầu về các biện pháp chống sét không thể xuất phát trực tiếp từ sự tồn tại đơn thuần của hệ thống PV. Tuy nhiên, nhiễu sét đáng kể có thể được đưa vào tòa nhà thông qua các hệ thống này.

Do đó, cần phải xác định rủi ro do sét đánh theo IEC 62305-2 (EN 62305-2) và phải tính đến các kết quả từ phân tích rủi ro này khi lắp đặt hệ thống PV.

Mục 4.5 (Quản lý rủi ro) của Bổ sung 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3 của Đức mô tả rằng hệ thống chống sét được thiết kế cho cấp LPS III (LPL III) đáp ứng các yêu cầu thông thường đối với hệ thống PV. Ngoài ra, các biện pháp bảo vệ chống sét đầy đủ được liệt kê trong hướng dẫn VdS 2010 của Đức (Chống sét và chống sét lan truyền theo hướng rủi ro) do Hiệp hội Bảo hiểm Đức xuất bản. Hướng dẫn này cũng yêu cầu LPL III và do đó hệ thống chống sét theo cấp LPS III phải được lắp đặt cho hệ thống PV trên mái nhà (> 10 kWp) và các biện pháp chống sét lan truyền được thực hiện. Theo nguyên tắc chung, hệ thống quang điện trên mái nhà không được can thiệp vào các biện pháp chống sét hiện có.

Sự cần thiết của bảo vệ chống sét lan truyền cho hệ thống PV

Trong trường hợp phóng điện sét, điện áp gây ra trên các vật dẫn điện. Các thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD) phải được lắp đặt ngược dòng các thiết bị được bảo vệ ở phía xoay chiều, một chiều và phía dữ liệu đã chứng tỏ rất hiệu quả trong việc bảo vệ hệ thống điện khỏi các đỉnh điện áp phá hủy này. Mục 9.1 của tiêu chuẩn CENELEC CLC / TS 50539-12 (Các nguyên tắc lựa chọn và ứng dụng - SPD được kết nối với lắp đặt quang điện) yêu cầu lắp đặt các thiết bị chống sét lan truyền trừ khi phân tích rủi ro chứng minh rằng SPD không cần thiết. Theo tiêu chuẩn IEC 60364-4-44 (HD 60364-4-44), các thiết bị chống sét lan truyền cũng phải được lắp đặt cho các tòa nhà không có hệ thống chống sét bên ngoài như các tòa nhà thương mại và công nghiệp, ví dụ như các cơ sở nông nghiệp. Bổ sung 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3 của Đức cung cấp mô tả chi tiết về các loại SPD và vị trí lắp đặt của chúng.

Định tuyến cáp của hệ thống PV

Cáp phải được định tuyến sao cho tránh được các vòng dây dẫn lớn. Điều này phải được quan sát khi kết hợp các mạch điện một chiều để tạo thành một chuỗi và khi kết nối một số chuỗi với nhau. Hơn nữa, dữ liệu hoặc đường cảm biến không được định tuyến qua một số chuỗi và tạo thành các vòng dây dẫn lớn với các đường dây. Điều này cũng phải được quan sát khi kết nối biến tần với kết nối lưới. Vì lý do này, nguồn điện (dc và ac) và đường dữ liệu (ví dụ như cảm biến bức xạ, giám sát năng suất) phải được định tuyến cùng với các dây dẫn liên kết đẳng thế dọc theo toàn bộ tuyến của chúng.

Nối đất hệ thống PV

Các mô-đun PV thường được cố định trên các hệ thống gắn kim loại. Các thành phần PV trực tiếp ở phía một chiều có cách điện kép hoặc cách điện tăng cường (có thể so sánh với cách điện bảo vệ trước đó) theo yêu cầu trong tiêu chuẩn IEC 60364-4-41. Sự kết hợp của nhiều công nghệ trên mô-đun và phía biến tần (ví dụ có hoặc không có cách ly điện) dẫn đến các yêu cầu nối đất khác nhau. Hơn nữa, hệ thống giám sát cách điện được tích hợp vào biến tần chỉ có hiệu quả vĩnh viễn nếu hệ thống lắp đặt được kết nối với đất. Thông tin về việc triển khai thực tế được cung cấp trong Phụ lục 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3 của Đức. Kết cấu kim loại được nối đất về mặt chức năng nếu hệ thống PV nằm trong vùng được bảo vệ của hệ thống đầu thu sét và khoảng cách tách biệt được duy trì. Mục 7 của Phụ lục 5 yêu cầu dây dẫn bằng đồng có tiết diện ít nhất là 6 mm2 hoặc tương đương đối với nối đất chức năng (Hình 1). Các đường ray lắp đặt cũng phải được liên kết cố định với nhau bằng các dây dẫn có mặt cắt ngang này. Nếu hệ thống lắp đặt được kết nối trực tiếp với hệ thống chống sét bên ngoài do không thể duy trì khoảng cách tách s, các dây dẫn này sẽ trở thành một phần của hệ thống liên kết đẳng thế chống sét. Do đó, các phần tử này phải có khả năng mang dòng sét. Yêu cầu tối thiểu đối với hệ thống chống sét được thiết kế cho cấp LPS III là dây dẫn bằng đồng có tiết diện 16 mm2 hoặc tương đương. Ngoài ra, trong trường hợp này, các ray lắp đặt phải được liên kết vĩnh viễn với nhau bằng các dây dẫn có mặt cắt ngang này (Hình 2). Dây dẫn liên kết đẳng thế tiếp đất / sét chức năng phải được định tuyến song song và càng gần càng tốt với cáp / đường dây một chiều và xoay chiều.

Kẹp nối đất UNI (Hình 3) có thể được cố định trên tất cả các hệ thống lắp thông dụng. Chúng kết nối, ví dụ, dây dẫn bằng đồng có tiết diện 6 hoặc 16 mm2 và các dây nối đất trần có đường kính từ 8 đến 10 mm đến hệ thống lắp đặt sao cho chúng có thể mang dòng sét. Tấm tiếp xúc bằng thép không gỉ (V4A) tích hợp đảm bảo chống ăn mòn cho hệ thống lắp nhôm.

Khoảng cách tách s theo IEC 62305-3 (EN 62305-3) Khoảng cách tách biệt nhất định phải được duy trì giữa hệ thống chống sét và hệ thống PV. Nó xác định khoảng cách cần thiết để tránh phóng điện bề mặt không kiểm soát được tới các bộ phận kim loại liền kề do sét đánh vào hệ thống chống sét bên ngoài. Trong trường hợp xấu nhất, một vụ phóng điện bề mặt không được kiểm soát như vậy có thể khiến tòa nhà bốc cháy. Trong trường hợp này, thiệt hại đối với hệ thống PV trở nên không liên quan.

  • Hình 1 - Tiếp đất chức năng của hệ thống lắp đặt
  • Hình 2 - Liên kết đẳng thế sét cho hệ thống lắp đặt
  • Hình 3 - Kẹp nối đất UNI

Hình 4 - Khoảng cách giữa mô-đun và thanh đầu thu sétBóng lõi trên pin mặt trời

Khoảng cách giữa máy phát năng lượng mặt trời và hệ thống chống sét bên ngoài là hoàn toàn cần thiết để tránh bị che nắng quá mức. Ví dụ, bóng khuếch tán được tạo bởi đường dây trên không, không ảnh hưởng đáng kể đến hệ thống PV và năng suất. Tuy nhiên, trong trường hợp bóng lõi, một bóng tối có đường viền rõ ràng được phủ lên bề mặt đằng sau một vật thể, làm thay đổi dòng điện chạy qua các mô-đun PV. Vì lý do này, pin mặt trời và các điốt rẽ nhánh liên quan không được ảnh hưởng bởi bóng lõi. Điều này có thể đạt được bằng cách duy trì một khoảng cách vừa đủ. Ví dụ: nếu thanh đầu thu sét có đường kính 10 mm che phủ một mô-đun, thì bóng của lõi sẽ giảm dần khi khoảng cách từ mô-đun tăng lên. Sau 1.08 m chỉ có một bóng khuếch tán phủ lên mô-đun (Hình 4). Phụ lục A của Bổ sung 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3 của Đức cung cấp thông tin chi tiết hơn về cách tính bóng lõi.

Hình 5 - Đặc tính nguồn của nguồn một chiều thông thường so vớiCác thiết bị bảo vệ tăng đột biến đặc biệt cho một mặt của hệ thống quang điện

Đặc tính U / I của các nguồn dòng quang điện rất khác với các nguồn một chiều thông thường: Chúng có đặc tính phi tuyến tính (Hình 5) và gây ra sự tồn tại lâu dài của các vòng cung đánh lửa. Bản chất độc đáo này của các nguồn dòng điện PV không chỉ yêu cầu công tắc PV và cầu chì PV lớn hơn, mà còn là một bộ ngắt kết nối cho thiết bị bảo vệ tăng áp được điều chỉnh cho phù hợp với tính chất độc đáo này và có khả năng đối phó với dòng điện PV. Bổ sung 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3 của Đức (tiểu mục 5.6.1, Bảng 1) mô tả việc lựa chọn SPDs thích hợp.

Để thuận tiện cho việc lựa chọn SPDs loại 1, Bảng 1 và Bảng 2 trình bày khả năng mang dòng điện xung sét yêu cầu Iimp tùy thuộc vào loại LPS, một số dây dẫn sét của hệ thống chống sét bên ngoài cũng như loại SPD (chống sét dựa trên biến thể giới hạn điện áp hoặc chống sét dựa trên khe hở tia lửa chuyển mạch điện áp). SPDs tuân theo tiêu chuẩn EN 50539-11 hiện hành phải được sử dụng. Tiểu mục 9.2.2.7 của CENELEC CLC / TS 50539-12 cũng đề cập đến tiêu chuẩn này.

  • Bảng 1 - Lựa chọn khả năng phóng điện tối thiểu của SPDs loại 1 giới hạn điện áp (biến thể) hoặc SPDs kết hợp loại 1
  • Bảng 2 - Lựa chọn khả năng phóng điện tối thiểu của SPDs loại 1 chuyển đổi điện áp (khoảng trống tia lửa) hoặc SPDs kết hợp loại 1

Bộ chống sét dc loại 1 để sử dụng trong hệ thống PV:

Bộ chống sét dc kết hợp loại 1 + loại 2 đa cực FLP7-PV. Thiết bị chuyển mạch một chiều này bao gồm thiết bị ngắt kết nối và đoản mạch kết hợp với Điều khiển động nhiệt và cầu chì trong đường rẽ nhánh. Mạch này ngắt an toàn bộ chống sét khỏi điện áp máy phát trong trường hợp quá tải và dập tắt các vòng cung một chiều một cách đáng tin cậy. Do đó, nó cho phép bảo vệ máy phát PV lên đến 1000 A mà không cần cầu chì dự phòng bổ sung. Bộ chống sét này kết hợp bộ chống sét và bộ chống sét lan truyền trong một thiết bị duy nhất, do đó đảm bảo bảo vệ hiệu quả thiết bị đầu cuối. Với công suất xả của nó ITổng số 12.5 kA (10/350 μs), nó có thể được sử dụng linh hoạt cho các loại LPS cao nhất. FLP7-PV có sẵn cho điện áp UĐảng 600 V, 1000 V và 1500 V và có chiều rộng chỉ có 3 mô-đun. Do đó, FLP7-PV là bộ chống sét kết hợp loại 1 lý tưởng để sử dụng trong các hệ thống cung cấp điện quang điện.

SPDs loại 1 dựa trên khe hở tia lửa chuyển đổi điện áp, ví dụ, FLP12,5-PV, là một công nghệ mạnh mẽ khác cho phép phóng dòng sét cục bộ trong trường hợp hệ thống PV một chiều. Nhờ công nghệ khe hở tia lửa và mạch ngắt một chiều cho phép bảo vệ hiệu quả các hệ thống điện tử hạ nguồn, dòng bộ chống sét này có khả năng phóng dòng sét cực kỳ cao ITổng số 50 kA (10/350 μs) duy nhất trên thị trường.

Chống sét một chiều loại 2 để sử dụng trong hệ thống PV: SLP40-PV

Hoạt động đáng tin cậy của SPDs trong mạch PV một chiều cũng không thể thiếu khi sử dụng thiết bị chống sét lan truyền loại 2. Vì vậy, bộ chống sét lan truyền dòng SLP40-PV cũng có mạch bảo vệ Y chống lỗi và cũng được kết nối với máy phát PV lên đến 1000 A mà không cần cầu chì dự phòng bổ sung.

Nhiều công nghệ được kết hợp trong các bộ chống sét này ngăn ngừa thiệt hại cho thiết bị chống sét lan truyền do lỗi cách điện trong mạch PV, nguy cơ hỏa hoạn của bộ chống sét quá tải và đặt bộ chống sét ở trạng thái điện an toàn mà không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống PV. Nhờ có mạch bảo vệ, đặc tính giới hạn điện áp của biến thể có thể được sử dụng đầy đủ ngay cả trong các mạch điện một chiều của hệ thống PV. Ngoài ra, thiết bị chống sét lan truyền hoạt động vĩnh viễn giảm thiểu nhiều đỉnh điện áp nhỏ.

Lựa chọn SPDs theo mức bảo vệ điện áp Up

Điện áp hoạt động trên một chiều phía của hệ thống PV khác nhau giữa các hệ thống. Hiện tại, có thể có giá trị lên đến 1500 V dc. Do đó, độ bền điện môi của thiết bị đầu cuối cũng khác nhau. Để đảm bảo rằng hệ thống PV được bảo vệ một cách đáng tin cậy, mức bảo vệ điện áp Up đối với SPD phải thấp hơn độ bền điện môi của hệ thống PV mà nó phải bảo vệ. Tiêu chuẩn CENELEC CLC / TS 50539-12 yêu cầu Up thấp hơn ít nhất 20% so với độ bền điện môi của hệ thống PV. SPD loại 1 hoặc loại 2 phải được điều phối năng lượng với đầu vào của thiết bị đầu cuối. Nếu SPD đã được tích hợp vào thiết bị đầu cuối, thì sự phối hợp giữa SPD loại 2 và mạch đầu vào của thiết bị đầu cuối được đảm bảo bởi nhà sản xuất.

ví dụ ứng dụng:Hình 12 - Tòa nhà không có LPS bên ngoài - tình huống A (Bổ sung 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3)

Tòa nhà không có hệ thống chống sét bên ngoài (tình huống A)

Hình 12 cho thấy khái niệm chống sét lan truyền cho hệ thống PV được lắp đặt trên một tòa nhà không có hệ thống chống sét bên ngoài. Các dòng điện tăng nguy hiểm xâm nhập vào hệ thống PV do khớp nối cảm ứng do sét đánh gần đó hoặc đi từ hệ thống cung cấp điện qua lối vào dịch vụ đến nơi lắp đặt của khách hàng. SPDs Loại 2 sẽ được lắp đặt tại các vị trí sau:

- phía dc của các mô-đun và biến tần

- đầu ra xoay chiều của biến tần

- Bảng phân phối chính hạ áp

- Giao diện truyền thông có dây

Mọi đầu vào một chiều (MPP) của biến tần phải được bảo vệ bằng thiết bị chống sét lan truyền loại 2, ví dụ, sê-ri SLP40-PV, bảo vệ một cách đáng tin cậy phía một chiều của hệ thống PV. Tiêu chuẩn CENELEC CLC / TS 50539-12 yêu cầu lắp thêm bộ chống sét một chiều loại 2 ở phía mô-đun nếu khoảng cách giữa đầu vào biến tần và máy phát PV vượt quá 10 m.

Đầu ra xoay chiều của bộ nghịch lưu được bảo vệ đầy đủ nếu khoảng cách giữa bộ nghịch lưu PV và nơi lắp đặt bộ chống sét loại 2 tại điểm nối lưới (nguồn cấp điện áp thấp) nhỏ hơn 10 m. Trong trường hợp chiều dài cáp lớn hơn, phải lắp đặt thêm thiết bị chống sét lan truyền loại 2, ví dụ, dòng SLP40-275, ngược dòng ac đầu vào của biến tần theo CENELEC CLC / TS 50539-12.

Hơn nữa, thiết bị chống sét lan truyền dòng SLP2-40 loại 275 phải được lắp đặt ở phía trên của đồng hồ đo nguồn điện áp thấp. CI (Ngắt mạch) là viết tắt của cầu chì phối hợp được tích hợp vào đường dẫn bảo vệ của bộ chống sét, cho phép bộ chống sét được sử dụng trong mạch xoay chiều mà không cần cầu chì dự phòng bổ sung. Dòng SLP40-275 có sẵn cho mọi cấu hình hệ thống điện áp thấp (TN-C, TN-S, TT).

Nếu các bộ biến tần được kết nối với đường dữ liệu và cảm biến để theo dõi năng suất, thì cần phải có các thiết bị chống sét lan truyền phù hợp. Dòng FLD2, có các thiết bị đầu cuối cho hai cặp, ví dụ như cho đường dữ liệu đến và đi, có thể được sử dụng cho các hệ thống dữ liệu dựa trên RS 485.

Tòa nhà có hệ thống chống sét bên ngoài và đủ khoảng cách ly (tình huống B)

Hình 13 chỉ ra khái niệm chống sét lan truyền cho hệ thống PV có hệ thống chống sét bên ngoài và đủ khoảng cách tách biệt giữa hệ thống PV và hệ thống chống sét bên ngoài.

Mục tiêu bảo vệ chính là tránh thiệt hại về người và tài sản (cháy tòa nhà) do sét đánh. Trong bối cảnh này, điều quan trọng là hệ thống PV không can thiệp vào hệ thống chống sét bên ngoài. Hơn nữa, bản thân hệ thống PV phải được bảo vệ khỏi bị sét đánh trực tiếp. Điều này có nghĩa là hệ thống PV phải được lắp đặt trong khối lượng được bảo vệ của hệ thống chống sét bên ngoài. Khối lượng được bảo vệ này được hình thành bởi các hệ thống đầu thu sét (ví dụ: thanh đầu thu sét) ngăn chặn sét đánh trực tiếp vào mô-đun PV và cáp. Phương pháp góc bảo vệ (Hình 14) hoặc phương pháp quả cầu lăn (Hình 15) như được mô tả trong tiểu mục 5.2.2 của tiêu chuẩn IEC 62305-3 (EN 62305-3) có thể được sử dụng để xác định khối lượng được bảo vệ này. Phải duy trì một khoảng cách nhất định s giữa tất cả các bộ phận dẫn điện của hệ thống PV và hệ thống chống sét. Trong bối cảnh này, các bóng lõi phải được ngăn chặn, ví dụ, bằng cách duy trì khoảng cách đủ giữa các thanh đầu thu sét và mô-đun PV.

Liên kết đẳng thế chống sét là một phần không thể thiếu của hệ thống chống sét. Nó phải được thực hiện cho tất cả các hệ thống dẫn điện và đường dây đi vào tòa nhà có thể mang dòng sét. Điều này đạt được bằng cách kết nối trực tiếp tất cả các hệ thống kim loại và kết nối gián tiếp tất cả các hệ thống được cấp điện thông qua bộ thu sét loại 1 với hệ thống đầu tiếp đất. Liên kết đẳng thế sét phải được thực hiện càng gần điểm vào tòa nhà càng tốt để ngăn dòng sét từng phần xâm nhập vào tòa nhà. Điểm kết nối lưới điện phải được bảo vệ bằng SPD loại 1 dựa trên khe hở tia lửa đa cực, ví dụ, bộ chống sét kết hợp FLP1GR loại 25. Bộ chống sét này kết hợp bộ chống sét dòng và bộ chống sét lan truyền trong một thiết bị duy nhất. Nếu chiều dài cáp giữa bộ chống sét và bộ biến tần nhỏ hơn 10 m thì phải cung cấp đủ bảo vệ. Trong trường hợp chiều dài cáp lớn hơn, thiết bị chống sét lan truyền loại 2 bổ sung phải được lắp đặt ngược dòng ac đầu vào của bộ biến tần theo CENELEC CLC / TS 50539-12.

Mỗi dc đầu vào của biến tần phải được bảo vệ bằng bộ chống sét PV loại 2, ví dụ, dòng SLP40-PV (Hình 16). Điều này cũng áp dụng cho các thiết bị không có biến áp. Ví dụ, nếu các bộ biến tần được kết nối với đường dữ liệu, để theo dõi năng suất, các thiết bị chống sét lan truyền phải được lắp đặt để bảo vệ việc truyền dữ liệu. Với mục đích này, dòng FLPD2 có thể được cung cấp cho các đường có hệ thống bus dữ liệu và tín hiệu tương tự như RS485. Nó phát hiện điện áp hoạt động của tín hiệu hữu ích và điều chỉnh mức bảo vệ điện áp thành điện áp hoạt động này.

Hình 13 - Tòa nhà với LPS bên ngoài và đủ khoảng cách ly - tình huống B (Bổ sung 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3)
Hình 14 - Xác định thể tích được bảo vệ bằng cách sử dụng thiết bị bảo vệ
Hình 15 - Phương pháp hình cầu lăn so với phương pháp góc bảo vệ để xác định thể tích được bảo vệ

Dây dẫn HVI cách điện, chịu điện áp cao

Một khả năng khác để duy trì khoảng cách phân tách là sử dụng dây dẫn HVI cách điện, chịu điện áp cao cho phép duy trì khoảng cách phân cách lên đến 0.9 m trong không khí. Dây dẫn HVI có thể tiếp xúc trực tiếp với hệ thống PV ở hạ lưu của phạm vi kết thúc niêm phong. Thông tin chi tiết hơn về ứng dụng và cài đặt của Dây dẫn HVI được cung cấp trong Hướng dẫn Chống sét này hoặc trong các hướng dẫn lắp đặt có liên quan.

Tòa nhà có hệ thống chống sét bên ngoài không đủ khoảng cách tách biệt (tình huống C)Hình 17 - Tòa nhà với LPS bên ngoài và không đủ khoảng cách tách biệt - tình huống C (Bổ sung 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3)

Nếu tấm lợp được làm bằng kim loại hoặc được tạo ra bởi chính hệ thống PV, thì khoảng cách phân tách s không thể được duy trì. Các thành phần kim loại của hệ thống lắp PV phải được kết nối với hệ thống chống sét bên ngoài sao cho chúng có thể mang dòng sét (dây dẫn đồng có tiết diện ít nhất là 16 mm2 hoặc tương đương). Điều này có nghĩa là liên kết đẳng thế sét cũng phải được thực hiện đối với các đường PV đi vào tòa nhà từ bên ngoài (Hình 17). Theo Bổ sung 5 của tiêu chuẩn DIN EN 62305-3 của Đức và tiêu chuẩn CENELEC CLC / TS 50539-12, các đường dây điện một chiều phải được bảo vệ bằng SPD loại 1 cho các hệ thống PV.

Với mục đích này, bộ chống sét kết hợp FLP1-PV loại 2 và loại 7 được sử dụng. Liên kết đẳng thế sét cũng phải được thực hiện trong nguồn cấp điện áp thấp. Nếu (các) bộ biến tần PV nằm cách SPD loại 10 được lắp đặt tại điểm nối lưới hơn 1 m, thì phải lắp thêm SPD loại 1 ở phía xoay chiều của (các) bộ biến tần (ví dụ: loại 1 + chống sét kết hợp FLP2GR loại 25). Các thiết bị chống sét lan truyền phù hợp cũng phải được lắp đặt để bảo vệ các đường dữ liệu liên quan để theo dõi năng suất. Thiết bị chống sét lan truyền dòng FLD2 được sử dụng để bảo vệ hệ thống dữ liệu, ví dụ, dựa trên RS 485.

Hệ thống PV với bộ biến tầnHình 18 - Ví dụ Tòa nhà không có hệ thống chống sét bên ngoài, chống sét lan truyền cho bộ chuyển đổi nhỏ nằm trong hộp kết nối

Bộ biến tần yêu cầu một khái niệm chống sét lan truyền khác. Để đạt được mục đích này, dòng dc của một mô-đun hoặc một cặp mô-đun được kết nối trực tiếp với biến tần cỡ nhỏ. Trong quá trình này, phải tránh các vòng dây dẫn không cần thiết. Ghép cảm ứng vào các cấu trúc một chiều nhỏ như vậy thường chỉ có tiềm năng phá hủy năng lượng thấp. Hệ thống cáp mở rộng của hệ thống PV với các bộ biến tần được đặt ở phía ac (Hình 18). Nếu bộ chuyển đổi vi mô được lắp trực tiếp tại mô-đun, các thiết bị chống sét lan truyền chỉ có thể được lắp đặt ở phía xoay chiều:

- Các tòa nhà không có hệ thống chống sét bên ngoài = chống sét SLP2-40 loại 275 cho dòng điện xoay chiều / ba pha ở gần bộ biến tần và SLP40-275 ở đầu vào điện áp thấp.

- Các tòa nhà có hệ thống chống sét bên ngoài và đủ khoảng cách s = chống sét loại 2, ví dụ, SLP40-275, gần bộ biến tần và chống sét mang dòng sét loại 1 ở đầu vào điện áp thấp, ví dụ, FLP25GR.

- Các tòa nhà có hệ thống chống sét bên ngoài và không đủ khoảng cách tách biệt s = bộ chống sét loại 1, ví dụ, SLP40-275, gần bộ biến tần và bộ chống sét FLP1GR mang dòng điện sét 25 ở đầu vào điện áp thấp.

Độc lập với các nhà sản xuất cụ thể, bộ biến tần có hệ thống giám sát dữ liệu. Nếu dữ liệu được điều chế thành dòng xoay chiều qua bộ biến tần, thiết bị chống sét lan truyền phải được cung cấp trên các đơn vị nhận riêng biệt (xuất dữ liệu / xử lý dữ liệu). Điều tương tự cũng áp dụng cho các kết nối giao diện với hệ thống bus hạ lưu và nguồn cung cấp điện áp của chúng (ví dụ: Ethernet, ISDN).

Hệ thống phát điện bằng năng lượng mặt trời là một phần không thể thiếu trong hệ thống điện hiện nay. Chúng phải được trang bị đầy đủ chống sét và chống sét, do đó đảm bảo hoạt động lâu dài mà không bị lỗi của các nguồn điện này.