Lyn- og overspændingsbeskyttelse af solcelleanlæg - Energinet.dk

energinet.dk

Lyn- og overspændingsbeskyttelse af solcelleanlæg - Energinet.dk

Lyn- og overspændingsbeskyttelse

af solcelleanlæg

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

12.03.2013 Energinet.dk Temadag 1


Agenda ved Energinet.dk Temadag 12.03.13

• Kort præsention af tyske DEHN+Söhne GmbH og deres

danske afdeling DESITEK A/S

Lynskader på solceller og invertere

• Ydre lynbeskyttelse og design samt eksempler

• Overspændingsbeskyttelse af solcelleanlæg

• Eksempler på anvendelse og integration

© 2012 DEHN + SÖHNE 2 / protected by ISO 16016

Allan Hvistendal Madsen

DESITEK A/S, tlf. 63893210

AHM@desitek.dk

12.03.2013 Energinet.dk Temadag

2


DEHN: Nøgletal

Internationale aktiviteter i mere end 70 lande

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

17 salgskontorer i Tyskland

Aktiviteter i mere end 70 lande

3


DEHN: Nøgletal

15 underafdelinger fordelt rundt i verden

I samarbejde med en række

internationale leverandører

tilbyder DESITEK A/S

produkter og support

inden for nedenstående

områder:

Lyn- og

overspændingsbeskyttelse

• Sikkerhedsudstyr

• Kabeltilbehør

• Afledere til højspænding

• Måleinstrumenter

• UPS-anlæg og strøm-

forsyninger

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

4


DEHNs 3 hovedområder

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

Overspændingsbeskyttelse

Lynbeskyttelse og jording

Sikkerhedsudstyr for el-arbejde

5


Lyn- og overspændings-

beskyttelse

LYN

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

6


Solcellemodul ødelagt af direkte lynnedslag

Kilde: Solarzentrum Oberland GmbH

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

7


Skader på inverters elektronik

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

8


Statistisk fordeling af skader på solcelleanlæg

Sne 14%

Diverse 32%

Storm 9%

Kilde: Mannheimer Versicherung 2010

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

Tekniske fejl 6% Skadedyr (gnavere) 3%

Hærværk 3%

Menneskelige fejl 3%

Tyveri 2%

Brand 2%

Lyn- og overspændingsskader 26%

9


Lyn hyppighed på Jorden -

(Målinger fra Livesience)

Kilde:

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

10


Lyn hyppighed på Jorden –

(Målinger fra NASA)

Kilde:

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

11


Lynbeskyttelses standard IEC 62305

Del 1

Generalle

principper

Del 2

Risiko analyse

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

“Beskyttelse mod Lyn"

IEC 62305

Del 3

Fysiske skader på

materiel og mennesker

Del 4

Elektriske og

elektroniske

systemer i

anlæg

12


Forskellige årsager til

overspændinger

M

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

Direkte lynnedslag (LEMP)

• Galvanisk kobling

• Induktiv / kapacitiv kobling

Indirekte lynnedslag

• Ledende partial lynstrømme

• Induktive / kapacitive koblinger

Elektrisk kobling (SEMP)

• Start og stop af motorer og transformere

• Jord fejl / kortslutning

• Sikrings udkobling / koblinger

13


Forskel på direkte (1) og indirekte (2)

overspændinger fra lynnedslag

i [kA]

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

t [ms]

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

2 1

TYPE

1

14

2


Video: Testen viser forskellen

imellem energien af de 2 pulsformer

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

15


Lyn- og overspændings-

beskyttelse

YDRE LYNBESKYTTELSE

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

16


Ydre lynbeskyttelse – Kuglemetoden brugt på design af

lynafledersystem på bygning med solcelleanlæg

GJB = generator junction box

SEB = service entrance box

MEB = main earthing busbar

230 / 400 V

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

SEB

GJB

MEB

17


Placering af lynafledere

Separations afstand

s

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

radius af den

„rullende kugle“

afhængig af lynbeskyttelsesklasse

Skyggelinje

Beskyttelses-

vinkel

15°

lynindfanger

stang

18


Lynbeskyttelse på et tag med solceller

Kilde: alwitra GmbH & Co.

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

„Rullende kugles“ radius = r

19


Fastgørelse af lynafleder på stativ -

separation med afstandsholdere lavet i glasfiber

Kilde: D. Salansky Luma Plus s.r.o (CZ)

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

20


Lyn- og overspændings-

beskyttelse

OVERSPÆNDINGSBESKYTTELSE

(det samme som transientbeskyttelse, eller på engelsk SPD =

Surge Protection Device)

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

21


Beskyttelse af strømforsyningen i solcelleanlæg

med isoleret lynafleder system

3

2

1

Type 2 SPD, som f.eks.

DEHNguard M YPV SCI ...

Type 2 SPD, som f.eks.

DEHNguard M TT…

Type 1 SPD, som f.eks.

DEHNventil eller

DEHNshield…

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

1

SEB

GJB

MEB

2

3

GJB = generator junction box

SEB = service entrance box

MEB = main earthing busbar

22


Overspændingsbeskyttelses-koncept

for solcelle park med ikke-isoleret lynafleder

fundaments jordelectrode

F.eks. DEHNventil M

Type 1 DV M TNC 255 FM

inverter-building

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

F.eks. DEHNlimit

Type 1 DLM PV 1000

Solceller med lynafleder

Generator junction box

(GJB) med supplerende

SPD Type 2.

Må bruges her, da der

sidder en Type 1 foran

inverters DC-indgang

F.eks. DEHNguard M

Type 2 DG M YPV SCI 1000 (FM)

23


Beskyttelseskoncepter for overvågningssystemer

på solcellealægget

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

Data-

opsamling

Overspændingsbeskyttelse af svagstrøm

24


DEHNguard ® M YPV SCI (FM) SPD Type 2

i Y-kobling med 3 varistorer – normal tilstand

+

-

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

=

~

Praktisk eksempel:

25


DEHNguard ® M YPV SCI (FM) SPD Type 2

i Y-kobling med 3 varistorer – ved overbelastning

+

-

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

=

~

Fordele:

Afprøvet fejlresistent

Y-kredsløb forhindrer skader

på SPD i tilfælde af isolationsfejl

i solcellekredsløbet

Sikker udskiftning af SPD

modulerne uden lysbue

udvikling pga. integreret DC

sikring

Kombineret afbrydelses- og

korslutnings-anordning med

sikker elektrisk isolation i

beskyttelsesmodulet forhindrer

brandskader pga. DC lysbuer

ved afbrydelse af kredsen

Kan bruges uden traditionel forsikring

i alle typer af socelleanlæg

pga. den integrerede

sikring

26


Eksempel på komponenter

i DEHNguard M YPV SCI…serien

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

TYPE 2

27


DEHNguard ® M YPV SCI…

GJB til 8 parallelle strenge

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

28


Eksempel på solcelleanlæg

uden ydre lynbeskyttelse

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

29


Eksempel på solcelleanlæg

uden ydre lynbeskyttelse

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

Forslag til komponentliste

Hvis afstanden imellem 2 og 3 er under 10 meter, er det kun nødvendigt at

montere SPD Type 2 (DG M T..) i hovedtavlen, der udover husets øvrige

installationer også vil beskytte inverterens AC-udgang.

Ved 1 monteres SPD Type 2 (DG M YPV SCI…) foran hver MPP Tracker DC-indgang.

Ved 5 laves potentialeudligningsforbindelse imellem paneler til hovedudligningsskinne

med min. 6mm² ledning.

30


Integration af overspændings-

beskyttelse på inverterens DC input

3 parallelle strenge på én MPPT beskyttet i

vores eget solcelleanlæg

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

2 separate MPPT beskyttet i en Sunny Tripower

31


Publikation DS109

til alle interesserede

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

32


Tak for jeres opmærksomhed!!!

© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

Spørgsmål…?

33

More magazines by this user
Similar magazines