Fotovoltaik sistemler için yıldırım ve aşırı gerilim koruması
Karlılık ve bağımsızlık nasıl sağlanır
İster elektrik tedarikçisinden daha bağımsız olmak için konut binalarında, ister enerji maliyetlerini azaltmak için endüstriyel bina çatılarında ya da tüm bölgeleri temiz elektrikle beslemek için büyük ölçekli güneş parkları olarak: fotovoltaik, yenilenebilir enerji üretiminin temel bir unsurudur. Ancak fırtınalar ve yıldırımlar ya da elektrik şebekesindeki beklenmedik dalgalanmalar nedeniyle oluşabilecek aşırı gerilimlere karşı da hassastır. Normatif gereklilikleri karşılamak, arızaları önlemek, yatırımları güvence altına almak ve yeniden yatırım maliyetlerinden kaçınmak için koruyucu önlemler şarttır.
Fotovoltaik sistemlerinizi yıldırım ve aşırı gerilim koruma konseptlerimizle koruyun.
Fotovoltaik sistemlerin korunmasına yönelik çözümlerimiz hakkında bilgi alın.
Yenilenebilir enerji üretimi için güvenilir koruma
Bina için fotovoltaik
Fotovoltaik sistem, profesyonel enerji yönetiminin temel unsurudur. Bileşenleri önlenebilir hasarlardan ve maliyetli arızalardan koruyun.
Yere montajlı PV sistemleri
Zemine montajlı PV sistemleri için bir yıldırım koruma sistemi, bunları doğrudan yıldırım düşmelerinden ve geçici aşırı gerilimlerden korur. Modüllerin, invertörlerin ve sistem izleme sisteminin yanı sıra santral alanını da korur.
PV sistemleri için standartlara uygun koruma
Yıldırım ve aşırı gerilimlere karşı koruma, fotovoltaik sistemlerin planlanması ve kurulumunda merkezi bir rol oynar. Sistemi güvenli ve verimli bir şekilde işletmek için aşağıdaki normatif gerekliliklere de uyulmalıdır.
- IEC 60364-7-712
- IEC 62305-3
- IEC 60364-4-44
Akıllıca planlayın, daha akıllıca koruyun.
DEHN LIGHTNING PROTECTION GUIDE
Yıldırım ve aşırı gerilim korumasının planlanması ve uygulanması için kapsamlı bilgi aracı gözden geçirilerek iyileştirildi. Artık doğru çözümü çok daha hızlı bulabilirsiniz – standartlara uygun, pratik ve cep telefonları, akıllı telefonlar ile masaüstü bilgisayarlar için optimize edilmiş.
Hizmetlerimiz
Projenizi planlamadan uygulamaya ve sonrasına kadar destekleyebiliriz. Geniş kapsamlı pratik araçlarımızdan ve hizmetlerimizden yararlanın.
Tüm yıldırım koruma konseptini oluşturuyoruz; risk analizi ve topraklama simülasyonundan bütçe planlamasına kadar tamamı projenize göre uyarlanmış ve standartlara uygundur.
Ürünler, tesisler ve sistemler için DIN EN ISO / IEC 17025 uyarınca akredite edilmiş, bağımsız ve güçlü testler. Testler ve sonuçları, uluslararası kabul görmüş test raporlarında belgelenir.
SSS
Hayır, standart bir PV sisteminin bir binanın üzerine veya yakınına kurulması yıldırım çarpma riskini artırmaz.
Fotovoltaik sistemler için aşırı gerilim koruması, sistemi beklenmedik gerilim tepelerinden kaynaklanan hasarlardan korumak açısından çok önemlidir. Bunlar, doğrudan yıldırım çarpmaları, yakın çevredeki dolaylı yıldırım çarpmaları veya anahtarlama işlemleri gibi dış olaylardan kaynaklanabilir.
İşte basitleştirilmiş bir çalışma açıklaması:
- Aşırı gerilimlerin tespiti: aşırı gerilim koruma cihazları (SPD'ler), gerilimi sürekli olarak izlemek ve olağan dışı tepelere tepki vermek üzere tasarlanmıştır.
- Aşırı gerilimin boşaltılması: bir aşırı gerilim durumunda, SPD'ler fazla enerjiyi fotovoltaik sistemin hassas parçalarına ulaşmadan önce güvenli bir şekilde toprağa boşaltır.
- Sistem bileşenlerinin korunması: aşırı gerilimi boşaltarak SPD'ler güneş modüllerini, invertörü ve diğer elektronik cihazları korur.
İki ana aşırı gerilim koruma türü vardır:
- AC-SPD: sistemin AC tarafını korur.
- DC-SPD: doğru akım tarafını, özellikle güneş modüllerini ve invertörü korur.
Aşırı gerilim koruması olmadan, yıldırım çarpması durumunda fotovoltaik sistem için sonuçlar ciddi olabilir. İşte olası bazı senaryolar:
- Toplam kayıp: sisteme doğrudan bir yıldırım çarpması, güneş modüllerinin, invertörün ve diğer elektronik bileşenlerin onarılamayacak şekilde hasar görebileceği toplam bir kayba yol açabilir.
- Dolaylı hasar: binanın diğer parçalarına veya kablolara isabet eden dolaylı yıldırım çarpmaları da fotovoltaik sistemin hasar görmesine yol açan aşırı gerilimlere neden olabilir.
- Teknik ekipman arızası: aşırı gerilimler teknik cihazların arızalanmasına neden olabilir, bu da maliyetli onarım çalışmalarına yol açabilir.
- Yangın tehlikesi: aşırı gerilimin neden olduğu yangın riski de vardır. Bu yalnızca sistemi değil, aynı zamanda binayı da tehlikeye atar.
Bu nedenle, bu riskleri en aza indirmek ve fotovoltaik sistemin güvenliğini ve uzun ömürlülüğünü sağlamak için uygun bir aşırı gerilim koruması kurmak önemlidir.
Aşırı gerilim parafudrları üç sınıfa ayrılır: Tip 1, 2 veya 3. Parafudrlar boşaltma kapasiteleri ve koruma seviyeleri bakımından farklılık gösterir. Koruma seviyesi, bir boşaltma işlemi durumunda oluşan maksimum gerilimi gösterir.
Sınıf 1 = birincil koruma
Parafudrlar en yüksek darbe akımı kapasitesine sahiptir ve doğrudan bir yıldırım çarpmasının yüküne göre tasarlanmıştır. Tip 1 parafudrun koruma seviyesi, korunacak aşağı akış cihazlarının dielektrik dayanımından yüksekse, aşağı akışa bir Tip 2 parafudr bağlanmalıdır.
Sınıf 2 = orta seviye koruma
Parafudrlar, dolaylı yıldırım çarpmaları durumunda beklenen aşırı gerilim akımları için tasarlanmıştır.
Sınıf 3 = ikincil koruma
Bu parafudrlar en düşük darbe akımı taşıma kapasitesine sahiptir ve bilgisayar, TV vb. gibi hassas cihazları korur.
Bu, bir dış yıldırımdan korunma sisteminin bulunup bulunmadığına ve bulunuyorsa yıldırımdan korunma sistemi ile PV bileşenleri arasındaki ayrım mesafesinin korunup korunmadığına bağlıdır. Bu konuda WPX029 içindeki koruma önerilerine bakın.
Parafudr tiplerine ek olarak, DEHN ayrıca Red/Line ve Yellow/Line parafudrlar arasında da ayrım yapar.
- Red/Line parafudrlar, bir fotovoltaik sistemin enerji bölümüne yönelik tüm tipleri tanımlar.
- Yellow/Line parafudrlar, sinyalizasyon ve iletişim hatları alanında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Hayır. DEHN'in aşırı gerilim parafudrları yıldırım akımlarını birkaç kez boşaltabilir. Bu, çeşitli laboratuvar testleriyle kanıtlanmış ve ayrıca sahadaki uzun yıllara dayanan deneyimimizle de doğrulanmıştır.
Ancak parafudrların hâlâ işlevsel olup olmadığını düzenli olarak kontrol etmelisiniz. Cihazın çalışıp çalışmadığını veya arızalı olup olmadığını, inceleme penceresindeki yeşil-kırmızı işaretlemeden anlayabilirsiniz.
- DC voltage cable:
If the DC cable is longer than 10 metres, a Type 2 surge protective device should be installed at the connection to the photovoltaic modules. - Inverter:
Installation of Type 2 surge protective devices upstream and downstream of the inverter. - Electrical installation of the building:
To protect the electrical devices in the building, a Type 1 surge arrester should be installed in the power grid feed.
- Inverter:
Installation of Type 1 surge protective devices upstream and downstream of the inverter. - Electrical installation of the building:
To protect the electrical devices in the building, a Type 1 surge arrester should be installed in the power grid feed.
Yıldırımdan korunma açısından modül çerçevelerinin topraklama sistemine entegre edilmesi gerekmez. Bunun için yalnızca montaj sisteminin entegre edilmesi yeterlidir. Bununla birlikte, bazı modül tipleri topraklama gerektirir; bu konuda lütfen modül üreticisinin talimatlarına bakın.
Fotovoltaik sistemler topraklanırken, yaralanmaları ve sistem hasarını önlemek için belirli bileşenlerin topraklanması gerekir. Topraklanması gereken temel unsurlar şunlardır:
- Güneş modüllerinin çerçevesi:
Yıldırımdan korunma açısından modül çerçevelerinin topraklama sistemine entegre edilmesi gerekmez. Bunun için yalnızca montaj sisteminin entegre edilmesi yeterlidir. Bununla birlikte, bazı modül tipleri topraklama gerektirir; bu konuda lütfen modül üreticisinin talimatlarına bakın. - Montaj sistemi:
Güneş modüllerinin monte edildiği çerçeve, özellikle çelik veya alüminyumdan yapılmışsa, topraklanmalıdır. - Metal kablo kanalları ve kablo boruları:
Sistemin kablolamasına bağlı tüm metal parçalar eş potansiyel kuşaklamaya dahil edilmelidir. - İnvertör muhafazası:
İnvertörün muhafazası metalden yapılmışsa, o da topraklanmalıdır.
Topraklama yasal olarak zorunludur ve IEC 60364-5-54 ile IEC 62305-3 gibi standartlara uygun olarak gerçekleştirilmelidir.
Topraklama, fazla elektrik yüklerini güvenli bir şekilde deşarj etmek için kullanılır. Bir fotovoltaik sistem doğru şekilde topraklanmazsa, bu durum çeşitli ciddi sorunlara yol açabilir:
- Elektrik çarpması: elektrik çarpması riski artar.
- Yangın tehlikesi: yetersiz topraklama yangına yol açabilir.
- Sistem hasarı: topraklama sistemi aşırı gerilimlerden de korumaya yardımcı olduğundan, fotovoltaik sistemin verimliliği ve performansı olumsuz etkilenebilir.
- Elektromanyetik girişim: topraklama olmadan, elektromanyetik girişim sistemin işlevini bozabilir ve enerji üretimini azaltabilir.
Bu nedenle topraklama, ihmal edilmemesi gereken kritik bir güvenlik unsurudur.
Eş potansiyel kuşaklama, sistemin farklı iletken parçaları arasındaki gerilim farklarını dengelemeye yarayan, fotovoltaik sistemler için önemli bir güvenlik önlemidir.
- Elektrik çarpmalarının önlenmesi: eş potansiyel kuşaklama, sistem parçaları arasındaki tehlikeli gerilimleri dengeler ve böylece elektrik çarpması riskini azaltır.
- Aşırı gerilimlere karşı koruma: eş potansiyel kuşaklama, dolaylı yıldırım düşmeleri veya şebekedeki anahtarlama işlemleri nedeniyle oluşabilecek elektriksel aşırı gerilimlerden sistemi korumaya yardımcı olur.
- Yangınların ve kısa devrelerin en aza indirilmesi: doğru eş potansiyel kuşaklama, eşit olmayan gerilimlerden kaynaklanabilecek yangın ve kısa devre riskini en aza indirir.
- Elektromanyetik girişimin azaltılması: elektromanyetik girişim, sistemin performansını olumsuz etkileyebilir. Eş potansiyel kuşaklama, bu girişimi en aza indirmeye yardımcı olur.
Bir fotovoltaik sistemin invertörünü topraklamak, hem sistemin hem de insanların güvenliğini sağlamada önemli bir adımdır. Bir invertörün topraklanması için aşağıdaki adımlar gereklidir:
- Doğru topraklama sisteminin seçilmesi:
IEC 60364-5-54 ve IEC 62305-3 gibi standartlara uygun bir topraklama sistemi seçilmelidir. - Ana topraklama barasına bağlantı:
İnvertör, kendisi de ana topraklama iletkenine (temel topraklama elektrotu) bağlı olan ana topraklama barasına bağlanmalıdır. - Koruma iletkeninin bağlantısı:
Olası kaçak akımları veya aşırı gerilimleri toprağa güvenli bir şekilde deşarj etmek için invertörden ana topraklama barasına bir koruma iletkeni çekilmelidir. - Sistemin test edilmesi:
Topraklama sistemi kurulduktan sonra, topraklamanın doğru ve standartlara uygun şekilde uygulandığından emin olmak için sistem test edilmelidir.
Bir fotovoltaik sistemin topraklanmasında genellikle elektrik tesisatları için geçerli standartlara ve gereksinimlere uygun kablolar kullanılır.
Kablo tipi: Fotovoltaik sistemlerin kablolaması için belirlenmiş olan IEC 62930'a uygun kabloların kullanılması önerilir.
İletken kesiti: Topraklama kablosunun iletken kesiti, beklenen akımı güvenli bir şekilde iletecek biçimde yeterince boyutlandırılmalıdır. Fotovoltaik sistemin montaj sisteminin topraklanması için genellikle 1 x 16 mm² yeşil-sarı tesisat kablosu kullanılır. Burada ayırt edici kriterler açısından farklılıklar vardır:
- PV sistemli, dış yıldırımlıksavarı olmayan binalar
- PV sistemli, dış yıldırımlıksavarı olan ve yeterli ayırma mesafesi bulunan binalar
- PV sistemli, dış yıldırımlıksavarı olan, yeterli ayırma mesafesi bulunmayan binalar
Kabloların IEC 60364-5-54 ve IEC 62305-3 gibi geçerli düzenlemelere ve standartlara uygun olarak seçilmesi ve kurulması önemlidir.
The depth of the earthing for a photovoltaic system depends on the local conditions and must ensure that it is frost-free. An installation depth of at least 0.5 m is required. This depth ensures that the earthing system is protected from frost and can fulfil its function reliably. The installation depth should be selected so that the effects of frost, soil dryness and corrosion are minimised. Earth electrode lengths of 9 m have proven to be advantageous.
A cable cross-section that meets the safety requirements and standards is required for earthing a photovoltaic system. According to IEC 60364-5-54, the cross-section for earthing should be at least 6 mm² of copper. If the earthing also fulfils an overcurrent function, such as for lightning protection, a cable cross-section of at least 16 mm² is required.
- Photovoltaic modules, mounting system, cabling:
Air-termination systems are installed in such a way that these system components are located in the protected volume and a direct lightning strike to the system components is prevented. The cables of the lightning protection system must be laid at a distance from all parts of the photovoltaic system that prevents flashover (separation distance). This must be calculated precisely by a lightning protection specialist, for example.
- Mounting system:
The metal mounting system is connected to the main earthing busbar. In the case of extensive systems, the connection can also end at an equipotential bonding bar.
Important: A direct connection between the mounting system and the lightning protection system cables must be avoided at all costs.
Fotovoltaik modüller, montaj sistemi, kablolama:
Yakalama sistemleri, bu sistem bileşenleri korunan hacim içinde yer alacak ve sistem bileşenlerine doğrudan yıldırım düşmesi önlenecek şekilde kurulur. Yakalama sistemleri, modüllere veya montaj sistemine birden fazla noktadan bağlanır. Bu bağlantılar kısmi yıldırım akımlarına dayanacak şekilde tasarlanmalıdır.- Modül çerçevesi, montaj sistemi:
Metal parçalar, malzeme ve bağlantı tekniği açısından kısmi yıldırım akımlarını iletmeye uygun olmalıdır.
Başka hangi konular ilginizi çekiyor?
Bunları seçmeniz ve okumaya devam etmeniz yeterli.
