Views
1 week ago

Ochrona Przeciwprzepięciowa i Odgromowa 04/2018

O C H R O N A P R Z E C

O C H R O N A P R Z E C I W P R Z E P I Ę C I O W A I O D G R O M O W A Instalacja fotowoltaiczna jest narażona na przepięcia powstałe na skutek bezpośredniego uderzenia pioruna oraz uszkodzenia w wyniku przepięć indukowanych Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa systemów fotowoltaicznych W przypadku instalacji fotowoltaicznych należy zaplanować odpowiednie zabezpieczenia – w szczególności przed skutkami wyładowań atmosferycznych. Niezbędna jest zarówno ochrona odgromowa, jak też przeciwprzepięciowa. Zaleca się, aby każda instalacja PV była zabezpieczona przed przepięciami. 16 Ukła dy fo to wol ta icz ne to źró dła ener gii od - na wial nej prze twa - rza ją ce bez po śred nio ener gię pro mie nio wa nia sło necz ne go w ener gię elek trycz ną. Z ra cji lo - ka li za cji na da chach i ścia nach bu dyn ków oraz w prze strze - niach otwar tych, są one jed nak na ra żo ne na bez po śred nie wy - ła do wa nia pio ru no we. Bez a - wa ryj ne funk cjo no wa nie sys te - mów ogniw i pa ne li przez okres wie lu lat wy ma ga za sto - so wa nia za rów no ochro ny od - gro mo wej, jak i prze ciw prze - pię cio wej – dla za bez pie cze nia in sta la cji przed wpły wem wy - ła do wań at mos fe rycz nych. Należy przy tym pamiętać, iż system fotowoltaiczny jest źró - dłem energii elektrycznej, a nie odbiornikiem. Posiada też specyficzne cechy, odróżniające go od innych źródeł, takie jak zależność prądu po stronie DC od natężenia promieniowania słonecznego, pojawianie się napięcia na zaciskach modułu nawet przy niewielkim natężeniu promieniowania słonecznego, mała wartość prądu zwarcia po stronie DC, odizolowanie źró dła od ziemi po stronie DC. W celu ochrony poszczególnych komponentów instalacji, głównie falowników DC/AC i modułów fotowoltaicznych, stosuje się specjalne ograniczniki przepięć zaprojektowane na prąd DC. Moduły fotowoltaiczne, jak też falowniki DC/AC, to elementy bardzo czułe na przepięcia i łatwo ulegające usz kodzeniu, w przypadku braku odpowiedniej ochrony. Zaleca się, aby każda instalacja PV była zabezpieczona przed przepięciami. Istotną kwestią w trakcie pro jektowania instalacji fotowoltaicznej jest ocena rentowności systemu w dłuższym okresie cza su. W praktyce obliczenia kosztów systemu często nie obejmu ją zagrożenia piorunowego i mo żliwych szkód z tym związanych – często bardzo znacznych. Prewencyjna kompleksowa och rona odgromowa systemu PV zwiększa niezawodność systemu i zapewnia osiągnięcie jego oczekiwanej rentowności. Ochro na in sta la cji PV W ostat nich la tach, ze wzglę du na co raz częst sze wy - stę po wa nie burz, dłuż szy czas ich trwa nia i sil niej sze wy ła do - Rys. 1. Ogranicznik przepięć Noark Electric serii Ex9UEP typu II dedykowany do aplikacji fotowoltaicznych kwiecień 2018

O C H R O N A P R Z E C I W P R Z E P I Ę C I O W A I O D G R O M O W A Rys. 2. Sche mat ochro ny prze ciw prze pię cio wej sys te mu PV na da chu bu dyn ku z in sta la cją od gro mo wą z za cho wa niem bez piecz ne go od stę - pu izo la cyj ne go S: 1 – ogra nicz nik prze pięć ty pu 2 (DC), 2 – ogra nicz nik prze pięć ty pu 2, 3 – ogra nicz nik prze pięć ty pu 1, ZK – złą cze ka blo we Ochro na prze ciw prze pię cio wa sys te mów fo to wol ta icz nych Sys te my fo to wol ta icz ne za in - sta lo wa ne na ze wnątrz zwy kle współ pra cu ją z in sta la cja mi elek trycz ny mi we wnątrz obiek - tów. Oprócz ochro ny przed bez po śred nim tra fie niem pio - ru na trze ba za bez pie czyć in sta - la cję elek trycz ną wy cho dzą cą z pa ne li do wnę trza bu dyn ku przed dzia ła niem LEMP. Za - gro że nie prze pię cia mi po wo - du je prze pływ prą du pio ru no - we go w wy ni ku bez po śred nie - go wy ła do wa nia w obiekt lub in du ko wa nia prze pięć w ob wo - dach sys te mów PV w re zul ta cie po bli skie go wy ła do wa nia pio - ru no we go. Skut kiem dzia ła nia prze pięć są uszko dze nia urzą - dzeń oraz stra ty ma te rial ne zwią za ne z ich re mon tem oraz okre so wy mi prze rwa mi w pra - cy sys te mu. Ochro nie prze ciw prze pię - cio wej po win ny być pod da ne: l pa ne le fo to wol ta icz ne, l prze kształt ni ki DC/AC, l ukła dy kon tro li i ste ro wa nia, l in sta la cje ła do wa nia aku mu - la to rów. Ochro na prze ciw prze pię cio wa sys te mów fo to wol ta icz nych na da chu bu dyn ku z za cho wa niem od stę pów izo la cyj nych Jest to przy pa dek naj czę ściej spo ty ka ny we współ cze snym bu dow nic twie ener go osz częd - nym, w któ rym ener gia wy twa - rza na przez pa ne le fo to wol ta - icz ne jest prze zna czo na na po - kry cie we w nętrz nych po trzeb obiek tu, a jej ewen tu al ny nad - miar jest prze ka zy wa ny do sie - ci elek tro ener ge tycz nej. Spo - sób ochro ny sys te mów fo to - wol ta icz nych przed prze pię cia - mi za le ży od ro dza ju ochro ny przed bez po śred nim ude rze - niem pio ru na. Wy róż nia się dwa przy pad ki – kie dy za cho - wa ny jest bez piecz ny od stęp izo la cyj ny S oraz bez za cho wa - nia od stę pu. Za cho wa nie w ze wnętrz nej in sta la cji od gro mo wej bez piecz - nych od stę pów izo la cyj nych S da je gwa ran cję, że prąd wy ła - do wa nia pio ru no we go nie prze - Rys. 3. Sche mat ochro ny prze ciw prze pię cio wej sys te mu PV na da chu bu dyn ku z in sta la cją od gro mo wą bez za cho wa nia wy ma ga ne go bez - piecz ne go od stę pu izo la cyj ne go (d < S): 1 – ogra nicz nik prze pięć typu 1, 2 – ogra nicz nik prze pięć ty pu 1, 3 – ogra nicz nik prze pięć ty pu 1, ZK – złą cze ka blo we wa nia, zwra ca się co raz więk - szą uwa gę na ochro nę od gro - mo wą ukła dów PV. Aby za - pew nić sys te mom fo to wol ta - icz nym po praw ne funk cjo no - wa nie, ko niecz ne jest za sto so - wa nie środ ków ochro ny od gro - mo wej zgod nych z wy ma ga nia - mi nor my PN -EN 62305. Sys te my fo to wol ta icz ne są po ten cjal nie na ra żo ne nie tylko na bez po śred nie ude rze nie pio ru na, ale rów nież na nie - bez piecz ne gwał tow ne sko ki na pię cia (prze pię cia), któ re w skraj nym przy pad ku mo gą spo wo do wać cał ko wi te znisz - cze nie sys te mu. Przy in sta la cji fo to wol ta icz nych sys te mów ge ne ra cyj nych trze ba za pew nić ochro nę pa ne li fo to wol ta icz - nych przed bez po śred ni mi wy - ła do wa nia mi pio ru no wy mi i ogra ni czyć prze pię cia w in sta - la cjach elek trycz nych i ste ru ją - cych. Do ty czy to za bez pie cze nia przed uszko dze nia mi me cha - nicz ny mi i ter micz ny mi w wy - ni ku bez po śred nie go ude rze - nia pio ru na oraz ochro ny sys - te mów ste ro wa nia przed od - dzia ły wa niem LEMP (Li ght - ning Elek tro ma gne tic Pul se). Rys. 4. Ogranicznik przepięć Typ 2 DS50PV firmy Citel do ochrony systemów fotowoltaicznych 17