Избор на уреди за заштита од пренапон Избор на уреди за фотоволтаични системи - инсталација на SPD

1. Фактори што влијаат врз инсталацијата на SPD

Пренапоните во фотоволтаичните (PV) системи на покривот првенствено се предизвикани од директни удари од гром (на или во близина на зградата или PV опремата со LPS), индуциран напон од промени во електричното поле поврзани со гром или операции на префрлување во мрежите за дистрибуција на електрична енергија со наизменична/еднонасочна струја. За да се процени потребата од заштита од пренапони и да се одреди соодветната заштитна стратегија, номиналниот импулсен напон на отпорност (Uw) на опремата треба да се користи како референца. Освен ако не е поинаку наведено со проценката на ризик, SPD треба да се инсталираат и на еднонасочната и на наизменичната страна од PV системот.

Уредите во рамките на фотоволтаичен систем на кои може да им биде потребна заштита вклучуваат:

Инвертори, вклучувајќи интерфејси и за нисконапонскиот AC систем и за DC системот, фотоволтаични низи, внатрешно ожичување на фотоволтаичниот систем, компоненти инсталирани помеѓу инверторот и фотоволтаичните низи, како што се кутии за комбинирање; опрема што се користи за следење и контрола на фотоволтаичниот систем.

Според IEC 61643-12 и релевантните делови од GB/T 21714, изборот и инсталацијата на SPD за фотоволтаични системи зависи од повеќе фактори. Тие вклучуваат густина на земјени бранови (NG) [1/km²·година] или просечен број денови со грмотевици годишно (T), карактеристики на нисконапонскиот систем за напојување (на пр., надземни водови или подземни кабли) и природата на опремата што се заштитува, без разлика дали е инсталиран надворешен систем за заштита од гром (LPS) за заштита на фотоволтаичниот систем од директни удари од гром.

Доколку е присутен надворешен LPS, барањата за SPD се под влијание на нивото на заштита (Класа) на LPS и дали се одржува потребното растојание (S) помеѓу LPS и PV системот (изолиран наспроти неизолиран LPS).

2. Влијание на различни надворешни LPS конфигурации врз заштитата од гром кај фотоволтаичните системи

Инсталацијата на SPD за фотоволтаични системи на покривот генерално спаѓа во три категории, врз основа на присуството и видот на надворешен LPS:

(1) Фотоволтаични системи без надворешен LPS

Како што е прикажано на дијаграмот (не е вклучен овде), ако зградата не е опремена со надворешен систем за заштита од гром, треба да се инсталираат SPD врз основа на исходот од проценката на ризикот од гром. Се препорачува да се инсталираат уреди за заштита од пренапон и на страната на AC и на DC за да се заштитат критичните PV компоненти.

За DC страна, треба да се инсталира DC SPD тип 2 (означен како DC1) во близина на PV комбинирачката кутија или PV низата (доколку не се користи комбинирачка кутија). Овој SPD ја штити зградата од надворешни пренапони што се пренесуваат преку PV каблите и обично се инсталира веднаш откако PV каблите ќе влезат во зградата. Друг DC SPD тип 2 (означен како DC2) треба да се инсталира во близина на DC влезот на инверторот. Ако должината на кабелот помеѓу DC1 и инверторот е помала од 10 метри, DC1 може да се изостави.

За страната на наизменичната струја, се препорачува AC SPD тип 2 (означен како AC1) на влезот од електричната мрежа за наизменична струја, обично сместен во главната разводна табла. Овој уред штити од пренапони што доаѓаат од електричната мрежа. Дали AC1 е потребен во систем без надворешна заштита од гром зависи од резултатите од проценката на ризикот од гром. За да се заштити скапиот инвертер, AC SPD тип 2 (означен како AC2) обично се инсталира во близина на излезот за наизменична струја на инверторот. Ако должината на кабелот помеѓу AC1 и AC2 е помала од 10 метри, AC2 може да се изостави. Ве молиме погледнете ја табелата за конфигурација за детални упатства.

(2) Фотоволтаични системи со надворешен LPS што го исполнуваат потребното растојание за одвојување (изолиран LPS)

Како што е прикажано на дијаграмот, кога зградата има надворешен систем за заштита од гром (како што се прачки или ленти за завршување на воздухот) и фотоволтаичниот систем на покривот е заштитен од овој систем со одржувано соодветно растојание, фотоволтаичниот систем се смета дека е опремен со изолиран LPS. Дури и во овој случај, инсталирањето на SPD е сè уште неопходно.

За системи со изолиран LPS, поставувањето на SPD е слично на системите без надворешна громобранска заштита. Треба да се инсталира DC SPD тип 2 во близина на кутијата за комбинирање или во близина на фотоволтаичната низа ако не се користи кутија за комбинирање. Друг DC SPD тип 2 треба да се постави во близина на DC страната на инверторот, а AC SPD тип 2 во близина на AC страната на инверторот. Меѓутоа, бидејќи фотоволтаичниот систем се поврзува во и надвор од зградата, потребен е и AC SPD тип 1 на главната разводна табла за наизменична струја каде што електричната енергија влегува во зградата. Погледнете ја табелата за конфигурација за детални упатства за распоред.

(3) Фотоволтаични системи со надворешен LPS систем кој не го исполнува потребното растојание за одвојување (неизолиран LPS систем)

Во кровните фотоволтаични системи каде што панелите се премногу блиску до надворешниот систем за заштита од гром (LPS) и не можат да го исполнат потребното безбедносно растојание, сите метални делови од фотоволтаичниот систем треба да бидат поврзани со LPS за да се обезбеди правилно еквипотенцијално поврзување на гром. Ова е вообичаен пристап што се користи за заштита од гром на покривот. Во ова поставување, и AC и DC каблите се третираат како паралелни проводници во системот за поврзување, што значи дека тие можат директно да бидат погодени од струјата на гром. Затоа IEC препорачува користење на уреди за заштита од пренапон (SPD) од тип 1 - обично заедно со SPD од тип 2 - на клучните точки во системот: каде што фотоволтаичните кабли влегуваат во зградата и на двете страни од AC и DC на важни уреди како што е инверторот.

Како што е прикажано на дијаграмот, DC1 треба да се инсталира што е можно поблиску до кутијата за комбинирање или во близина на фотоволтаичниот систем ако нема кутија за комбинирање. DC2 и AC2 треба да се постават во близина на инверторот за да се обезбеди подобра заштита. Во повеќето случаи, потребни се и AC1 (кај главната табла) и AC2 (во близина на инверторот). Но, ако инверторот е инсталиран во главната табла и тие делат иста заземјување, со должини на кабли помали или еднакви на 0,5 метри, тогаш AC2 можеби не е потребен. Можете да ја проверите табелата за детални упатства за инсталација.

1: DC1 може да се изостави под следниве услови: Ако должината на кабелот помеѓу DC1 и инверторот е помала од 10 метри, а нивото на заштита на напонот (Up) на AC2 е помало или еднакво на 0,8 пати од номиналниот импулсен напон на отпор (Uw) на фотоволтаичниот систем; или ако Up на AC2 е помало или еднакво на 0,5 пати Uw и PE (заштитниот заземјувачки проводник) е насочен блиску до DC каблите.

2: AC2 може да се изостави под следниве услови: Ако должината на кабелот помеѓу AC1 и AC2 е помала од 10 метри; или ако инверторот и главната разводна табла ја делат истата заземјувачка електрода, а SPD каблите за поврзување не се подолги од 0,5 метри - на пример, ако инверторот е инсталиран во главната табла.

3: Минимална површина на пресек за заземјувачки проводници на SPD: За SPD од тип 2, бакарниот заземјувачки проводник треба да биде не помалку од 6 mm²; за SPD од тип 1, треба да биде не помалку од 16 mm².

Изборот на SPD од страната на DC во кровните фотоволтаични системи главно зависи од тоа како зградата е заштитена од гром и како е поврзан системот. Според табелата за конфигурација и IEC стандардите, секогаш треба да има пренапонска заштита на страната на DC од инверторот. Но, дополнителни SPD во близина на кутијата за комбинирање - или во близина на фотоволтаичните панели ако нема кутија за комбинирање - се потребни само ако кабелот помеѓу панелите и инверторот е подолг од 10 метри.

Сепак, ова не се прави насекаде. Во некои земји - на пример, Германија - правилата се во основа спротивни. Таму, заштитата од пренапон на еднонасочна струја секогаш се инсталира веднаш до фотонапонските панели, а треба да додадете една во близина на инверторот само ако кабелот е долг повеќе од 10 метри.