Ochrona przepięciowa instalacji pv. Temat bezpieczeństwa jest niezwykle ważny w przypadku instalacji fotowoltaicznych. Inwestując w montaż instalacji chcemy mieć pewność, że będzie działać bezawaryjnie. Panele fotowoltaiczne wyeksponowane są zazwyczaj na dachach budynków, dlatego tak ważne jest zastosowanie urządzeń ograniczających przepięcia.
CZYM JEST OCHRONA PRZEPIĘCIOWA INSTALACJI PV?
To ochrona zapobiegająca przepięciom pochodzącym z sieci energetycznej a także uniemożliwiająca przepięcia i sprzężenia wywołane uderzeniem pioruna w instalację lub jej okolicę oraz przeciwdziałająca innym przepięciom, które powstały w instalacji fotowoltaicznej i sterującej.
Miejsce montażu i typ SPD będzie zależało m. in. od generatora PV czy położenia falownika. Od samego początku należy zwracać uwagę na jakość stosowanych elementów, odpowiednie ich rozmieszczenie i prawidłowy montaż. Zakładając fotowoltaikę na dachu obiektu, należy zapewnić ochronę przed oddziaływaniem prądów i napięć udarowych w instalacji elektrycznej oraz obwodach stałoprądowych
OCENA RYZYKA
Zgodnie z zapisami normy PN-HD-60364-7-712:2016 stosowanie ochrony przepięciowej powinno być poprzedzone oceną ryzyka. Ograniczniki przepięć w instalacji fotowoltaicznej po stronie prądu stałego DC stosuje się w przypadku spełnienia warunku:
Lp≥Lg
gdzie:
Lp – długość pętli okablowania DC od miejsca podłączenia modułów do falownika,
Lg – długość graniczna, po przekroczeniu której wymagana jest ochrona przepięciowa.
Na wartość długości granicznej Lg, powyżej której należy stosować ochronę przepięciową wpływ mają dwa czynniki: typ obiektu oraz gęstość doziemnych wyładowań atmosferycznych Ng (wyładowanie/km2/rok). Liczba doziemnych wyładowań atmosferycznych szacowana jest na podstawie liczby burz. Według normy PN-EN-62305-2:2012 szacunkowy wskaźnik wynosi 0,1 wyładowania/km2/rok dla jednego zjawiska burzowego.
Uwzględniając wspomniany wcześniej typ obiektu, wskaźnik granicznej długości Lg wylicza się w sposób następujący:
- Budynek mieszkalny – Lg = 115/Ng,
- Budynek niemieszkalny – Lg = 450/Ng,
- Instalacja naziemna – Lg = 200/Ng.
Rys. 1. Mapa przedstawiająca gęstość doziemnych wyładowań atmosferycznych
OCHRONNIKI PRZEPIĘĆ
Ochronniki przepięć dzieli się na cztery typy: 0, 1, 2, 3. Różnią się one maksymalnymi wartościami napięciowych poziomów ochrony. W przypadku instalacji fotowoltaicznych będziemy mieli zwykle do czynienia z ochronnikami typu 1 (dawna klasa B) oraz typu 2 (dawna klasa C).
- Ochronniki typu 1 – zwane najczęściej odgromnikami. Posiadają bardzo dużą wydajność rozładowania energii. Ochronniki typu 1 są pierwszym stopniem ochrony przeciwprzepięciowej w obiekcie budowlanym. Odbierają bezpośrednie uderzenie pioruna powstałe od przepięcia atmosferycznego w niedużej odległości zasilania domu, jak i w pobliżu zewnętrznej instalacji odgromowej. Instaluje się je w złączu lub w głównej rozdzielnicy. Należy jednak pamiętać o montażu tych urządzeń przed zabezpieczeniami różnicowoprądowymi.
- Ochronniki typu 2 – stanowią drugi stopień ochrony odgromowej przed przepięciami, ograniczają pośrednie efekty uderzenia pioruna. Instaluje się wewnątrz obiektu budowlanego za główną rozdzielnicą. Wychwytywane przepięcia przez tego typu ochronniki pochodzą zwykle z procesów łączeniowych spawarek, siników, transformatorów czy działania zabezpieczeń instalacji.
Gdy w ocenie ryzyka ochrona przepięciowa może zostać pominięta oraz zachowane są wymagane odstępy izolacyjne między modułami oraz instalacją odgromową nie ma potrzeby stosowania ochronnika przepięć (SPD) typu 1. W przypadku, kiedy minimalne odstępy nie mogą zostać zachowane należy założyć oddziaływanie części prądu piorunowego na elementy instalacji PV znajdującej się po stronie DC. Stosownym jest wtedy użycie ograniczników typu 1+2 po stronie prądu stałego.
Długość przewodu pomiędzy szyną wyrównawczą i ogranicznikami przepięć nie powinna przekraczać 0,5 m.
Dobierając ograniczniki przepięć należy wziąć pod uwagę maksymalne napięcie pracy ciągłej:
Ucpv ≥ Uoc *1,2
UCPV – maksymalne napięcie pracy ciągłej,
UOC – napięcie obwodu otwartego łańcucha modułów w warunkach STC.
Stosując przedstawione zasady ochrony zapewnimy bezpieczeństwo i nieprzerwane działanie całej instalacji fotowoltaicznej. W innym wypadku narazimy naszą instalację na uszkodzenia i dodatkowe koszty związane z naprawą. Warto więc od samego początku mieć na uwadze bezpieczeństwo i zadbać by wszystko zostało zamontowane z najwyższymi standardami.
tematy:
- ochrona przepięciowa instalacji pv
- ochronniki