Uyingizda fotovoltaik tizimlar uchun chaqmoq va kuchlanishdan himoya

Uyingizda fotovoltaik tizimlar uchun chaqmoq va kuchlanishdan himoya
Hozirgi vaqtda ko'plab PV tizimlari o'rnatilgan. O'z-o'zidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi odatda arzonroq va elektr tarmog'idan yuqori darajada mustaqil bo'lishini ta'minlaydi, PV tizimlari kelajakda elektr inshootlarining ajralmas qismiga aylanadi. Biroq, ushbu tizimlar har qanday ob-havo sharoitlariga ta'sir qiladi va o'nlab yillar davomida ularga qarshi turishi kerak.
PV tizimlarining kabellari tez-tez binoga kirib, tarmoqqa ulanish nuqtasiga yetguncha uzoq masofalarga uzayadi.
Yildirimning tushishi maydonga asoslangan va o'tkaziladigan elektr shovqinlarini keltirib chiqaradi. Ushbu effekt simi uzunligining oshishi yoki o'tkazgich halqalariga nisbatan ortadi. Jarrohlik operatsiyalari nafaqat PV modullariga, invertorlarga va ularning monitoringi elektronikalariga, balki binolarni o'rnatish qurilmalariga ham zarar etkazmaydi.
Bundan ham muhimi, sanoat binolarining ishlab chiqarish binolariga ham osonlikcha zarar etkazilishi va ishlab chiqarish to'xtashi mumkin.
Agar elektr tarmoqlaridan uzoqda bo'lgan tizimlarga, masalan, yakka o'zi PV tizimlari deb ham ataladigan bo'lsa, quyosh elektr energiyasi bilan ishlaydigan asbob-uskunalarning (masalan, tibbiy asbob-uskunalar, suv ta'minoti) ishlashi buzilishi mumkin.
Uyingizda yashinni himoya qilish tizimining zaruriyati
Chaqmoq chiqishi bilan ajralib turadigan energiya olovning tez-tez uchraydigan sabablaridan biridir. Shu sababli, binoga to'g'ridan-to'g'ri chaqmoq tushganda shaxsiy va yong'indan himoya qilish juda muhimdir.
PV tizimini loyihalash bosqichida chaqmoqlarni himoya qilish tizimi binoga o'rnatiladimi-yo'qmi aniq. Ba'zi mamlakatlarning qurilish qoidalari jamoat binolari (masalan, jamoat joylari, maktablar va kasalxonalar) chaqmoqdan himoya qilish tizimi bilan jihozlangan bo'lishi kerak. Sanoat yoki xususiy binolar bo'lsa, bu ularning joylashgan joyiga, qurilish turiga va ulardan foydalanishga, chaqmoqlardan himoya qilish tizimining o'rnatilishi kerakligiga bog'liq. Shu maqsadda chaqmoq chaqishi kutiladimi yoki og'ir oqibatlarga olib kelishi mumkinligini aniqlash kerak. Himoyaga muhtoj inshootlar doimiy ravishda samarali chaqmoqlardan himoya qilish tizimlari bilan ta'minlanishi kerak.
Ilmiy-texnik bilimlarning holatiga ko'ra, PV modullarini o'rnatish chaqmoq urish xavfini oshirmaydi. Shuning uchun chaqmoqdan himoya qilish choralarini so'rash to'g'ridan-to'g'ri PV tizimining mavjudligidan kelib chiqishi mumkin emas. Shu bilan birga, ushbu tizimlar orqali binoga chaqmoqning katta shovqinlari kiritilishi mumkin.
Shuning uchun IEC 62305-2 (EN 62305-2) bo'yicha chaqmoq urishidan kelib chiqadigan xavfni aniqlash va PV tizimini o'rnatishda ushbu xatarlarni tahlil qilish natijalarini hisobga olish kerak.
Germaniyaning DIN EN 4.5-5 standartining 62305-qo'shimchasining 3-qismida (Xatarlarni boshqarish) LPS III (LPL III) sinfiga mo'ljallangan chaqmoqlarni himoya qilish tizimi PV tizimlari uchun odatiy talablarga javob berishi tasvirlangan. Bundan tashqari, etarli darajada chaqmoqlarni himoya qilish choralari Germaniya sug'urta assotsiatsiyasi tomonidan nashr etilgan Germaniyaning VdS 2010 yo'riqnomasida keltirilgan (Xavfga yo'naltirilgan chaqmoq va to'lqinlardan himoya). Ushbu yo'riqnomada LPL III va shuning uchun LPS III sinfiga binoan chaqmoqlardan himoya qilish tizimining uyingizda PV tizimlari uchun o'rnatilishi talab qilinadi (> 10 kVt)._p) va to'lqinlardan himoya qilish choralari ko'rilishi kerak. Umumiy qoida bo'yicha, tomning fotovoltaik tizimlari mavjud chaqmoqlardan himoya qilish choralariga xalaqit bermasligi kerak.
PV tizimlari uchun kuchlanishdan himoya qilish zaruriyati
Chaqmoq tushganda, elektr o'tkazgichlarda kuchlanish kuchayadi. AC, DC va ma'lumotlar tomonida himoya qilinishi kerak bo'lgan qurilmalarning yuqori qismida o'rnatilishi kerak bo'lgan kuchlanishdan himoya qiluvchi qurilmalar (SPD) elektr tizimlarini ushbu halokatli kuchlanish cho'qqilaridan himoya qilishda juda samarali ekanligini isbotladi. CENELEC CLC / TS 9.1-50539 standartining 12-bo'limi (Tanlash va qo'llash printsiplari - fotoelektrik qurilmalarga ulangan SPDlar) kuchlanishni himoya qiluvchi vositalarni o'rnatishni talab qiladi, agar SPD-lar talab qilinmasa, xavf tahlili. IEC 60364-4-44 (HD 60364-4-44) standartiga ko'ra, tashqi savdo chaqmoqlardan himoya qilish tizimi bo'lmagan binolar, masalan, qishloq xo'jaligi inshootlari, masalan, qishloq xo'jaligi inshootlari uchun kuchlanishdan himoya qiluvchi vositalar o'rnatilishi kerak. Germaniyaning DIN EN 5-62305 standartining 3-qo'shimchasida SPD turlari va ularni o'rnatish joylarining batafsil tavsifi berilgan.
PV tizimlarining kabel yo'nalishi
Kabellarni shunday yo'lga qo'yish kerakki, ular katta o'tkazgichli tsikllardan saqlansin. Bunga shahar zanjirlarini birlashtirib, mag'lubiyatni hosil qilishda va bir nechta simlarni o'zaro bog'lashda rioya qilish kerak. Bundan tashqari, ma'lumotlar yoki sensorli chiziqlar bir nechta satrlar bo'ylab o'tkazilmasligi va mag'lubiyat chiziqlari bilan katta o'tkazgich tsikllarini hosil qilishi kerak. Bu inverterni tarmoqqa ulanishda ham kuzatilishi kerak. Shu sababli, quvvat (doimiy va o'zgaruvchan tok) va ma'lumotlar liniyalari (masalan, nurlanish sensori, rentabellikni kuzatish) ularning butun marshruti bo'yicha ekvipotensial bog'lovchi o'tkazgichlar bilan birga yo'naltirilishi kerak.
PV tizimlarining topraklanması
PV modullari odatda metall o'rnatish tizimlarida o'rnatiladi. Shahar tomonidagi jonli PV komponentlari IEC 60364-4-41 standartida talab qilinganidek ikki yoki kuchaytirilgan izolyatsiyaga ega (oldingi himoya izolyatsiyasi bilan taqqoslanadigan). Modul va inverter tomonidagi ko'plab texnologiyalarning kombinatsiyasi (masalan, galvanik izolyatsiyali yoki bo'lmasdan) turli xil topraklama talablariga olib keladi. Bundan tashqari, invertorlarga o'rnatilgan izolyatsiyani kuzatish tizimi faqat o'rnatish tizimi erga ulangan bo'lsa samarali bo'ladi. Amaliy tatbiq etish to'g'risidagi ma'lumotlar Germaniyaning DIN EN 5-62305 standartining 3-qo'shimchasida keltirilgan. Agar PV tizimi havoni o'chirish tizimlarining himoyalangan hajmida joylashgan bo'lsa va ajratish masofasi saqlansa, metallning pastki tuzilishi funktsional ravishda topraklanır. 7-qo'shimchaning 5-bo'limi kamida 6 mm tasavvurlar bilan mis o'tkazgichlarni talab qiladi² yoki funktsional topraklama uchun ekvivalent (1-rasm). O'rnatish relslari, shuningdek, ushbu kesmaning o'tkazgichlari yordamida doimiy ravishda o'zaro bog'lanishi kerak. Agar ajratish masofasini saqlash mumkin emasligi sababli o'rnatish tizimi to'g'ridan-to'g'ri tashqi chaqmoqlarni himoya qilish tizimiga ulangan bo'lsa, bu o'tkazgichlar chaqmoqning potentsial tenglash tizimining bir qismiga aylanadi. Binobarin, ushbu elementlar chaqmoq oqimlarini o'tkazishga qodir bo'lishi kerak. LPS III klassi uchun mo'ljallangan chaqmoqlardan himoya qilish tizimiga minimal talab 16 mm kesimli mis o'tkazgichdir.² yoki unga teng. Bundan tashqari, bu holda o'rnatish raylari ushbu kesmaning o'tkazgichlari yordamida doimiy ravishda o'zaro bog'lanishi kerak (2-rasm). Funktsional topraklama / chaqmoqning potentsial tenglashtiruvchi o'tkazuvchisi parallel va shahar va AC kabellariga / chiziqlariga imkon qadar yaqinroq yo'naltirilishi kerak.
UNI topraklama qisqichlari (3-rasm) barcha umumiy o'rnatish tizimlarida o'rnatilishi mumkin. Ular, masalan, 6 yoki 16 mm kesimli mis o'tkazgichlarni birlashtiradi² va diametri 8 dan 10 mm gacha bo'lgan yalang'och tuproqli simlarni o'rnatish tizimiga chaqmoq oqimlarini o'tkazadigan tarzda. Integratsiyalashgan zanglamaydigan po'latdan (V4A) aloqa plitasi alyuminiy o'rnatish tizimlari uchun korroziyadan himoya qiladi.
IEC 62305-3 (EN 62305-3) bo'yicha ajratish masofasi s chaqmoqdan himoya qilish tizimi va PV tizimi o'rtasida ma'lum bir masofani saqlash kerak. Tashqi yashinni himoya qilish tizimiga chaqmoq urishi natijasida qo'shni metall qismlarga nazoratsiz ravishda o'tishni oldini olish uchun zarur bo'lgan masofani belgilaydi. Eng yomon holatda, bunday nazoratsiz flashover binoni yoqib yuborishi mumkin. Bunday holda, PV tizimiga zarar etkazish ahamiyatsiz bo'ladi.

• 
  
  
• 
  
  
• 
  
  

Quyosh batareyalaridagi asosiy soyalar
Quyosh generatori va tashqi chaqmoqlarni himoya qilish tizimi orasidagi masofa haddan tashqari soyaning oldini olish uchun juda muhimdir. Masalan, havo liniyalari tomonidan tarqalgan diffuz soyalar PV tizimiga va hosilga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Biroq, yadro soyalari holatida, ob'ektning orqasida qorong'u aniq ko'rsatilgan soya paydo bo'lib, PV modullari orqali o'tadigan oqim o'zgaradi. Shu sababli, quyosh xujayralari va ular bilan bog'liq bypass diodalari yadro soyalari ta'siriga tushmasligi kerak. Bunga etarli masofani saqlash orqali erishish mumkin. Masalan, agar diametri 10 mm bo'lgan havo tugaydigan novda modulni soya qilsa, moduldan masofa oshgani sayin yadro soyasi doimiy ravishda kamayadi. 1.08 m dan keyin modulga faqat tarqoq soya tushadi (4-rasm). Germaniyaning DIN EN 5-62305 standartining 3-qo'shimchasining A ilovasida yadro soyalarini hisoblash bo'yicha batafsil ma'lumot berilgan.
Fotovoltaik tizimlar uchun doimiy oqim uchun himoya qiluvchi maxsus kuchlanish moslamalari
Fotovoltaik oqim manbalarining U / I xarakteristikalari odatdagi shahar manbalaridan ancha farq qiladi: Ular chiziqli bo'lmagan xarakteristikaga ega (5-rasm) va yonib ketgan yoylarning uzoq muddatli turg'unligini keltirib chiqaradi. PV oqim manbalarining bu o'ziga xos xususiyati nafaqat kattaroq PV kalitlari va PV sigortalarini talab qiladi, balki ushbu noyob tabiatga moslangan va PV oqimlari bilan kurashishga qodir bo'lgan kuchlanishni himoya qilish moslamasi uchun ajratgichni ham talab qiladi. Germaniyaning DIN EN 5-62305 standartining 3-qo'shimchasi (5.6.1-bo'lim, 1-jadval) etarli SPD ni tanlashni tavsiflaydi.
1-turdagi SPD-larni tanlashni engillashtirish uchun 1 va 2-jadvallar chaqmoq chaqishi uchun zarur bo'lgan tok kuchini I ko'rsatadi._shayton LPS sinfiga qarab, tashqi chaqmoqlarni himoya qilish tizimlarining bir qator pastga o'tkazgichlari, shuningdek SPD turi (kuchlanishni cheklovchi varistor asosidagi arrester yoki kuchlanishni almashtirish uchqun oralig'iga asoslangan arrester). Amaldagi EN 50539-11 standartiga mos keladigan SPDlardan foydalanish kerak. CENELEC CLC / TS 9.2.2.7-50539 ning 12 kichik bo'limi ham ushbu standartga tegishli.

• 
  
  
• 
  
  

PV tizimlarida foydalanish uchun 1 turdagi shaharni to'xtatuvchi:
Multipole tip 1 + tip 2 kombinatsiyalangan shahar arrester FLP7-PV. Ushbu doimiy elektr uzatish moslamasi Thermo Dynamic Control va bypass yo'lidagi sug'urta bilan birlashtirilgan ajratish va qisqa tutashuv moslamasidan iborat. Ushbu sxema haddan tashqari yuk tushganda generatorni voltajdan to'xtatuvchini xavfsiz ravishda uzib qo'yadi va doimiy ravishda doimiy ravishda o'chiriladi. Shunday qilib, bu PV generatorlarini 1000 A gacha qo'shimcha zaxira sug'urtasiz himoya qilishga imkon beradi. Ushbu to'xtatuvchi chaqmoq chaqiruvchi va kuchlanishni to'xtatuvchini bitta qurilmada birlashtiradi va shu bilan terminal uskunasining samarali himoyasini ta'minlaydi. Chiqarish quvvati I bilan_jami 12.5 kA (10/350 ms) dan yuqori darajadagi LPS uchun moslashuvchan foydalanish mumkin. FLP7-PV kuchlanish U uchun mavjud_CPV 600 V, 1000 V va 1500 V kuchlanishli va kengligi atigi 3 modulga ega. Shuning uchun, FLP7-PV fotoelektr ta'minoti tizimlarida foydalanish uchun ideal 1 tipli birlashtirilgan arestr hisoblanadi.
Voltajni almashtirish uchqun oralig'iga asoslangan 1-turdagi SPDlar, masalan, FLP12,5-PV, doimiy PV tizimlarida qisman chaqmoq oqimlarini chiqarish imkonini beradigan yana bir kuchli texnologiya. Uchqun oralig'i texnologiyasi va quyi oqimdagi elektron tizimlarni samarali himoya qilishga imkon beradigan doimiy o'chirish davri tufayli ushbu to'suvchi seriyali chaqmoq oqimining chiqish qobiliyati juda yuqori I_jami Bozorda noyob bo'lgan 50 kA (10/350 ms).
PV tizimlarida foydalanish uchun 2-turdagi DC arrester: SLP40-PV
Doimiy PV zanjirlarida SPDlarning ishonchli ishlashi, shuningdek, 2-tokni himoya qilish moslamalarini ishlatishda ajralmas hisoblanadi. Shu maqsadda, SLP40-PV seriyali kuchlanish to'xtatuvchilari, shuningdek, nosozlikka chidamli Y himoya zanjiriga ega va qo'shimcha ravishda 1000 A gacha bo'lgan PV generatorlariga qo'shimcha zaxira sug'urtasiz ulangan.
Ushbu to'xtatuvchilardan birlashtirilgan ko'plab texnologiyalar PV zanjiridagi izolyatsiyadagi nosozliklar tufayli haddan tashqari kuchlanishni himoya qilish moslamasining shikastlanishiga yo'l qo'ymaydi, haddan tashqari yuklangan arresterning yong'in xavfi va PV tizimining ishlashini buzmasdan elektrni xavfsiz holatga keltiradi. Himoya davri tufayli PV tizimlarining doimiy zanjirlarida ham varistorlarning kuchlanishni cheklash xususiyati to'liq ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, doimiy ravishda faol ishlaydigan kuchlanishni himoya qilish moslamasi ko'plab kichik kuchlanish cho'qqilarini minimallashtiradi.
U kuchlanishidan himoya darajasiga ko'ra SPDlarni tanlash_p
PV tizimlarining doimiy voltajidagi doimiy kuchlanish tizimdan tizimga farq qiladi. Hozirgi vaqtda 1500 V doimiy kuchlanishga qadar qiymatlar mavjud. Binobarin, terminal uskunasining dielektrik quvvati ham farq qiladi. PV tizimining ishonchli himoyasini ta'minlash uchun U kuchlanishdan himoya darajasi_p SPD himoya qilishi kerak bo'lgan PV tizimining dielektrik kuchidan past bo'lishi kerak. CENELEC CLC / TS 50539-12 standarti Up tizimining PV tizimining dielektrik kuchidan kamida 20% past bo'lishini talab qiladi. 1 yoki 2 turdagi SPDlar terminal uskunasining kiritilishi bilan energiya bilan muvofiqlashtirilgan bo'lishi kerak. Agar SPDlar allaqachon terminal uskunasiga qo'shilgan bo'lsa, 2-turdagi SPD va terminal uskunasining kirish davri o'rtasidagi muvofiqlashtirish ishlab chiqaruvchi tomonidan ta'minlanadi.
Ariza namunalari:
Tashqi chaqmoqlardan himoya qilish tizimisiz bino (vaziyat A)
12-rasmda tashqi chaqmoqlarni himoya qilish tizimisiz binoga o'rnatilgan PV tizimining kuchlanishidan himoya qilish kontseptsiyasi ko'rsatilgan. Yaqin atrofdagi chaqmoq urishi yoki elektr ta'minoti tizimidan iste'molchining qurilmasiga xizmat ko'rsatish eshigi orqali o'tish natijasida kelib chiqadigan induktiv bog'lanish tufayli xavfli tizimlar PV tizimiga kiradi. 2-turdagi SPDlar quyidagi joylarda o'rnatilishi kerak:
- modullar va invertorlarning doimiy tomoni
- inverterning AC chiqishi
- Asosiy past kuchlanishli tarqatish platasi
- Simli aloqa interfeyslari
İnverterning har bir doimiy kirishi (MPP) 2-turdagi kuchlanishdan himoya qilish moslamasi bilan himoyalangan bo'lishi kerak, masalan, PV tizimlarining yon tomonini ishonchli himoya qiladigan SLP40-PV seriyali. CENELEC CLC / TS 50539-12 standarti, inverter usuli va PV generatori orasidagi masofa 2 metrdan oshsa, modul tomoniga qo'shimcha 10 turdagi doimiy arestr o'rnatilishini talab qiladi.
Agar PV invertorlari va 2-turdagi arestrni tarmoqqa ulanish nuqtasida (past kuchlanishli besleme) o'rnatish joyi orasidagi masofa 10 m dan kam bo'lsa, invertorlarning elektr toki chiqishi etarli darajada himoyalangan. Kabel uzunligi kattaroq bo'lsa, CENELEC CLC / TS 2-40 ga binoan inverterning kirish qismidan yuqori oqimga qo'shimcha ravishda, masalan, SLP275-50539 seriyali qo'shimcha kuchlanishni himoya qilish moslamasini o'rnatish kerak.
Bundan tashqari, 2-turdagi SLP40-275 seriyali kuchlanishdan himoya qiluvchi moslama past kuchlanishli besleme qurilmasining yuqori qismida o'rnatilishi kerak. CI (O'chirish uzilishi) tutqichni himoya zanjiriga birlashtirilgan muvofiqlashtirilgan sug'urta degan ma'noni anglatadi, bu tutashtirgichni qo'shimcha zahira sug'urtaisiz zanjirda ishlatishga imkon beradi. SLP40-275 seriyali har bir past kuchlanishli tizim konfiguratsiyasi uchun mavjud (TN-C, TN-S, TT).
Agar rentabellikni kuzatish uchun inverterlar ma'lumotlar va sensor liniyalariga ulangan bo'lsa, mos keladigan kuchlanishdan himoya qilish moslamalari talab qilinadi. Ikki juftlik uchun terminallar mavjud bo'lgan FLD2 seriyali, masalan, kiruvchi va chiquvchi ma'lumotlar liniyalari uchun RS 485 asosida ma'lumotlar tizimlari uchun foydalanish mumkin.
Tashqi chaqmoqdan himoya qilish tizimi va ajratish masofasi etarli bo'lgan bino (vaziyat B)