Мълниезащита и защита от пренапрежения на фотоволтаична система

Галерия + Текст

Качи изображение

Оразмери

Изтрий

Алт. Текст:

Връзка:

Отваряне в:

Инсталирането на слънчеви панели / фотоволтаична система е един от най-популярните съвременни методи за автономно (или допълнително) електрифициране на обекти. Почти всеки собственик на сграда вече има възможността да генерира независимо, по-изгодно и по-сигурно електричеството, което му е необходимо, за да подсигурява потребностите си от електроенергия - битови и производствени.

Алтернативните източници на енергия могат да се използват като резервни захранващи източници в допълнение към основната, или единствен източник на електрическа енергия в случаите, когато линиите на полагане на захранване на даден обект е невъзможно или непрактично.

С все по-широкото използване на възможността за генериране на електрическа енергия чрез фотоволтаичните централи, включително и за битови нужди, се обособяват въпросите как да се подсигури безопасното функциониране на този тип системи, имайки предвид това, че те са дългосрочна инвестиция с над 25 години експлоатационен живот

Защитата на фотоволтаичните централи, както и всяко друго съоръжение, се състои от външна и вътрешна мълниезащита.

Външната мълниезащита е предназначена да предпази слънчевата фотоволтаична система от директно попадение на мълния и да предотврати разрушителните ефекти от това въздействие. Външната мълниезащита включва система от мълниеприемници, токоотводи и заземяващи устройства, предназначени да отведат тока на мълнията от обекта и да го насочат към земята.

Вътрешната мълниезащита е предназначена да предпазва директно оборудването, свързано към слънчева фотоволтаична система. За вътрешни устройства за защита от мълнии се използват устройства за защита срещу импулсно свръхнапрежение (SPD). Използват се специални SPD устройства от клас I + II + III и клас II, които са предназначени за използване в силови вериги DC. За да се защитят силовите вериги на фотоволтаичните системи, е разрешено да се използват само предпазители от пренапрежения на базата на варистори и не се допуска използването на превключващо устройство на базата на предпазители. Изборът на класа на SPD устройството се извършва въз основа на местоположението на фотоволтаичната батерия. Всички електрически схеми на USP на фотоволтаични системи от един и същи клас не се различават в способността им да премахват импулсните токове. Изборът на специфичен тип SPD се извършва чрез максималното непрекъснато работно напрежение (Uc) - в диапазона от 200 ÷ 1000 V

На практика е по-добре да се избере SPD, при което максималното непрекъснато работно напрежение надвишава максималното възможно напрежение на слънчевата фотоволтаична клетка.
Фотоволтаичните модули на слънчевите батерии се намират там, където са най-ефективни, т.е. в открита зона и следователно не винаги в защитената мълниезащитна зона на обекта от мълнии и гръмотевични бури или на по-високи обекти (дървета, сгради, тръби, мачти и др.).

Във връзка с бързото развитие на технологиите за акумулиране на слънчевата енергия, проблемът за защитата на фотоволтаичните системи от различни отрицателни въздействия става особено актуален.
Тъй като слънчевите панели се инсталират най-често на покрива на сграда или в друга открита пространствена площ, е необходимо преди всичко да се осигури тяхната мълниезащита и защита от импулсни свръхнапрежения. При избора на защитни мерки, първо трябва да се помни, че само един интегриран – комплексен подход към организацията на външната и вътрешната мълниезащита може да гарантира безопасността на скъпата фотоволтаична система от въздействието на гръмотевична буря.

Основни предимства на интегриран – комплексен подход за мълниезащита на фотоволтаични системи:

► Индивидуален подход към разработването на външна система за защита от мълнии със специално проектирано техническо решение, разработено в строго съответствие с конфигурацията на вашето съоръжение и напълно удовлетворяващо съвременните изисквания в областта на мълниезащитата
► Модерни, издръжливи и лесни за монтаж компоненти на външната мълниезащита
► Сложното – комплексно решение за защита от импулсни свръхнапрежения (вътрешна защита от мълнии) е изборът на SPD (виж статия „Защитни устройства срещу пренапрежения- Защо е необходимо да имаме?”), които осигуряват защита на фотоелектрическата инсталация във всичките ѝ най-важни компоненти
► Необходим клас и характеристики на SPD устройствата, които да ограничават свръхнапреженията до максимално безопасни нива
► Универсални устройства - позволяват да се комбинират няколко вида защита в една кутия; това осигурява компактно разположение и икономия на разходи.

Добави файлове

Галерия + Текст

Качи изображение

Оразмери

Изтрий

Алт. Текст:

Връзка:

Отваряне в:

Първата стъпка е да се организира външна система за мълниезащита, осигуряване на пълно покритие на цялата външна част на фотоволтаичната система в защитената зона. Необходимо е да се вземат предвид някои специфични особености на обекта, оборудван с фотоволтаична система. Мълниеприемните пръти трябва да бъдат на определено разстояние от слънчевите панели по такъв начин, че да се избегне ефекта на „гръмотевични токове” на системата. Минималното препоръчително разстояние между тези елементи е 0,5 м (виж фиг.1).
Ако не може да се спази препоръчителното минимално разстояние, е необходимо да се извърши директна електрическа връзка между системата за външна мълниезащита и рамката на слънчевите панели. Това е необходимо, за да се предотврати потокът на изравняващи токове през панелната структура на слънчевите панели. Следователно електрическото свързване трябва да се извършва само от едната страна, за предпочитане колкото е възможно по-близо до текущите проводници.
фиг.1

Добави файлове

Текст

Защита срещу импулсни вълни!

Обикновено се разграничават два основни начина за проникване на импулсните пренапрежения в системата:
DC (direct current – постоянен, прав ток) мрежа (от соларния панел до инвертора);
AC (alternating current – променлив ток) мрежа (от инвертора и / или от захранващия кабел, ако инсталацията не е автономна, към главното табло).

Защита на фотоволтаичната система!

Спазването на минималните допустими разстояния от елементите на външната мълниезащита към фотоволтаичната система (виж фиг.1) позволява да се избегнат частичните мълниеви токове, влизащи в DC веригата. Съответно, в този случай използването на SPD от клас 2 е правилно.

1. Защита на DC мрежата
Най-уязвимите и най-скъпите елементи на фотоволтаичната система са регулаторът и инверторът, така че преди всичко е необходимо да се осигури тяхната защита от страната на постояния ток.

Трябва да се отбележи, че номиналното напрежение на SPD трябва да бъде с 20% по-високо от напрежението на свободното напрежение (на празен ход) на вашата слънчева батерия. Това напрежение се счита за сумата на Uoс на всеки панел (ако те са свързани в серия). Uoс трябва да бъде специфициран от производителя на соларни модули в техническите спецификации.

Мястото на SPD се намира пред контролера или пред инвертора, ако включва функциите на контролера.

2. Защита на захранването с променлив ток – АС мрежа
За организиране на цялостна - комплексна защита трябва да се използа SPD устройство от клас 2 на изхода на инвертора (от страната AC).
Опасните импулсни пренапрежения могат да влязат в оборудването от електрическата мрежа с променлив ток, така че при такива случаи в главното разпределително табло, препоръчваме да се инсталират комбинирани SPD устройства от клас 1 + 2 + 3. Едно такова устройство е достатъчно, за да защити оборудването в къщата.

Фотоволтаичните системи вече са неизменна част от нашето ежедневие и се използват все по-масово особено в слънчеви райони. За тяхната надеждна и ефективна мълниезащита имаме удоволствието да ви предложим набор от мерки, които ви позволяват да вземете предвид всички възможни негативни ефекти от удар на мълния върху фотоволтаичната система или от вторичните въздействия на гръмотевичните бури.

Автор: инж.Иво Иванов

Добави файлове

Галерия