Autor Wątek: Ochrona przeciwprzepięciowa w systemach fotowoltaicznych  (Przeczytany 2178 razy)

energetyczny

  • Administrator
  • Ekspert
  • *****
  • Wiadomości: 519
    • Zobacz profil
    • www.timeko.pl
Ochrona przeciwprzepięciowa w systemach fotowoltaicznych
« dnia: Lipiec 19, 2013, 02:14:14 pm »
Systemy fotowoltaiczne muszą być zabezpieczone przed przepięciami i sprzężeniami, bez względu na to czy system jest objęty ochroną odgromową, czy nie. Uderzenie pioruna wywołuje skutki w otoczeniu w promieniu ok. 1 kilometra, powodując sprzężenia i przepięcia w instalacji elektrycznej.

Ochrona przeciwprzepięciowa oznacza ochronę przed przepięciami pochodzącymi z sieci energetycznej, przed przepięciami i sprzężeniami wywołanymi uderzeniem pioruna w okolice instalacji i w instalację oraz innymi przepięciami powstałymi w instalacji fotowoltaicznej i sterującej. Ogólne zasady stosowania ochrony przeciwprzepięciowej dla systemów fotowoltaicznych zawiera norma PN-EN 61173:2002. Ochrona przepięciowa fotowoltaicznych (PV) systemów wytwarzania mocy elektrycznej. Przewodnik.

Szczegółowe zasady stosowania ochrony przeciwprzepięciowej zawierają normy:

- PN-IEC 61643-1.Urządzenia ograniczające przepięcia dołączone do sieci rozdzielczych niskiego napięcia. Wymagania techniczne i metody badań,
- PN-IEC-60364-4-442.Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed przepięciami. Ochrona instalacji niskiego napięcia przed przejściowymi przepięciami i uszkodzeniami przy doziemieniach w sieciach wysokiego napięcia,
- PN-IEC 60364-4-443:1999, Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed przepięciami. Ochrona przed przepięciami atmosferycznymi i łączeniowymi,
- PN-HD 60364-7-712:2007 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Część 7-712: Wytyczne dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Fotowoltaiczne (PV) układy zasilania.

W celu zabezpieczenia systemów fotowoltaicznych i podłączonych do nich urządzeń elektronicznych przed przepięciami i sprzężeniami, stosuje się specjalne ograniczniki przepięć (SPD) przeznaczone do systemów fotowoltaicznych po stronie napięcia stałego oraz standardowe ograniczniki przepięć po stronie prądu przemiennego. W instalacjach prądu stałego nie występuje „przejście prądu przez zero”, przez co utrudnione jest gaszenie prądów zwarciowych. Dobór niewłaściwych ograniczników przepięć może stwarzać zagrożenie pożarowe dla urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Zasady stosowania ochrony przeciwprzepięciowej różnią się w zależności od zastosowanej ochrony odgromowej.

System fotowoltaiczny zainstalowany na dachu bez urządzenia piorunochronnego

W takim przypadku, należy stosować tylko ograniczniki przepięć (SPD) typu 2 (klasy C). Po stronie DC, SPD powinien być zainstalowany na wejściu inwertera, jak najbliżej niego. Jeżeli odległość między panelami, a inwerterem jest większa niż 10 m, to należy zastosować dwa ograniczniki przepięć – na wejściu inwertera, oraz przy panelach. Po stronie DC stosuje się SPD dedykowane dla systemów fotowoltaicznych. Po stronie AC inwertera stosuje się ograniczniki przepięć dedykowane dla sieci 230/400VAC. Jeżeli odległość między rozdzielnicą główną budynku, a inwerterem jest większa niż 10 m, należy zastosować dwa SPD. Jeżeli ta odległość jest mniejsza – wystarczy jeden SPD.

System fotowoltaiczny zainstalowany na dachu z urządzeniem piorunochronnym

System fotowoltaiczny powinien być zainstalowany na dachu z urządzeniem piorunochronnym, przy zachowaniu bezpiecznych odstępów izolacyjnych między elementami systemu PV, a elementami urządzenia piorunochronnego. Może się jednak zdarzyć, że zachowanie bezpiecznych odstępów nie jest możliwe, lub dach jest wykonany z metalu (np. z blachy). Dla tych dwóch przypadków, zasady stosowania SPD różnią się. Jeżeli odstęp izolacyjny jest zachowany, to zasady instalowania SPD po stronie DC są identyczne jak w przypadku gdy budynek nie jest wyposażony w urządzenie piorunochronne. Po stronie AC należy zastosować SPD typu 1 (klasy B) – w rozdzielnicy głównej budynku. Wynika to z faktu wyposażenia budynku w urządzenie piorunochronne. Jeżeli odległość pomiędzy inwerterem i rozdzielnicą główną jest większa niż 10 m, lub zainstalowany SPD typu 1 nie jest w stanie zapewnić odpowiedniego poziomu ochrony dla obwodów AC inwertera, to należy zastosować dodatkowy SPD typu 2 – przy inwerterze.

Jeżeli jednak odstępy izolacyjne nie są zachowane lub dach jest wykonany z metalu, to wykonuje się dodatkowe połączenia wyrównawcze między obudową paneli a układem zwodów. Ze względu na możliwość oddziaływania na instalację wewnątrz budynku części prądu piorunowego, po stronie DC należy zastosować SPD typu 1 dedykowane dla instalacji fotowoltaicznych. Po stronie AC należy stosować wyłącznie SPD typu 1 dedykowane dla sieci 230/400VAC.

Farma fotowoltaiczna

Na farmach fotowoltaicznych po stronie DC należy stosować SPD typu 2 dedykowane dla systemów fotowoltaicznych. SPD powinny być zainstalowane w skrzynkach przyłączeniowych stringów oraz przy inwerterze. Jeżeli inwerter jest zainstalowany w tej samej skrzynce, co połączenia stringów – wystarczy jeden SPD typu 2. W przypadku montowania zwodów pionowych do konstrukcji systemu PV, należy zastosować SPD typu 1 dedykowane dla systemów fotowoltaicznych.

Zastosowanie odpowiedniej ochrony przeciwprzepięciowej po stronie AC na farmie fotowoltaicznej, zależy od konfiguracji sieci, jej rodzaju i długości, rodzaju spodziewanych przepięć i konieczności oraz opłacalności stosowanej ochrony. Zasady jej stosowania należy rozpatrywać w każdym przypadku indywidualnie, na podstawie zasad określonych w normach i przepisach.

Autor: mgr inż. Maciej Dolata,

źródło: gramwzielone.pl
Oszczędzaj Energię!