A napelemes fotovoltaikus (PV) erőművek távoli elhelyezkedése, kiterjedt elrendezése és szabad felületei miatt rendkívül érzékenyek a környezeti veszélyekre – különösen az elektromos viharokra. Az egyik legnagyobb kockázatot a közvetlen vagy közvetett villámcsapás okozta károk jelentik, amelyek elhúzódó rendszerleálláshoz, inverter meghibásodáshoz és jelentős bevételkieséshez vezethetnek.
E kockázatok mérséklése érdekében kulcsfontosságú, hogy a napelemes rendszerek stratégiai pontjain túlfeszültség-védelmi eszközöket (SPD-ket) telepítsenek, beleértve a szoláris invertert és a tömb csatlakozódobozokat. Ezek a szoláris túlfeszültség-védelmi megoldások az első védelmi vonalként működnek, megakadályozva, hogy a pusztító túlfeszültségek károsítsák az érzékeny berendezéseket.
A fotovoltaikus rendszerek meghatározott körülmények között működnek, amelyekhez kifejezetten nagyfeszültségű egyenáramú alkalmazásokhoz tervezett PV túlfeszültség-védelmi eszközökre van szükség – gyakran 1500 V-ig. A váltakozó áramú rendszerekkel ellentétben a napelemes rendszerek egyenáramú környezete folyamatos, és egyedi kihívásokat jelent.
A napelemes rendszeréhez megfelelő SPD kiválasztásához vegye figyelembe a következő kritikus tényezőket:
A villámlás sűrűsége a telepítési területen
A rendszer működési hőmérsékleti tartománya
A rendszer névleges egyenfeszültsége (gyakran 1500 V-ig)
A PV tömb zárlati árama (Isc).
A túlfeszültségnek való kitettség típusa (tranziens, közvetlen vagy közvetett villámcsapás)
A szükséges névleges kisülési áram (In) és védelmi osztály (pl. 1+2 típusú SPD)
A hatékony védelem érdekében a kiválasztott SPD feszültségvédelmi szintjének (Up) legalább 20%-vel alacsonyabbnak kell lennie, mint a csatlakoztatott berendezés, például az inverter vagy a kombinálódoboz dielektromos szilárdsága.
A napelemes napelemek megfelelő villámvédelmének megvalósítása nem csupán biztonsági intézkedés – elengedhetetlen a rendszer üzemidejének fenntartásához, a berendezések élettartamának meghosszabbításához és a megújuló energiába való befektetésének védelméhez.
Fontos, hogy olyan SPD-t használjunk, amelynek a rövidzárlat-ellenállási árama nagyobb, mint annak a szoláris tömbnek a rövidzárlati árama, amelyhez az SPD csatlakozik. Az egyenáramú kimeneten található SPD egyenáramú MCOV-jának meg kell egyeznie a panel maximális fotovoltaikus rendszerfeszültségével vagy annál nagyobb.
Ha villám csap be az A pontba (lásd 1. ábra), a napelem panel és az inverter valószínűleg megsérül. Csak az inverter sérül meg, ha a villám becsap a B pontba. Az inverter azonban jellemzően a legdrágább alkatrész a PV rendszeren belül, ezért elengedhetetlen a megfelelő SPD kiválasztása és felszerelése mind az AC, mind az egyenáramú vezetékeken. Minél közelebb van a csapás az inverterhez, annál jobban megsérül az inverter.
A központi és sztring inverterek egyen- és váltakozó áramú oldalára, kombinálódobozba, valamint a jelvezetékek védelmére (mérés és kommunikáció) túlfeszültség-védelmi eszközöket szerelnek fel. A napelemes erőmű légköri villámterhelésétől függően a mérnöki, beszerzési és kivitelezési (EPC) vállalkozók és tervezők szabvány 2-es típusú IEC SPD-ket (közvetett hatás 8/20 μs) vagy robusztusabb 1+2 típusú SPD-ket írhatnak elő (10/350 μs hullámformában tesztelve a közvetlen villámcsapásoknak).
A kombinálódobozok és inverterek egyenáramú oldalvédelme általában Y-csatlakozású DIN-sínes konfigurációval rendelkezik, hogy közös és differenciális módú védelmet biztosítson.
Az AC oldalon szintén szükséges az inverter túlfeszültségvédelme. Akár magán az inverteren, akár a váltakozó áramú kombinálódobozon, a túlfeszültségnek való kitettséget általában szabványos DIN-sínes 2-es típusú SPD-k segítségével kezelik TN S, IT vagy akár TT konfigurációkban.
Sőt, a napelem telepítésétől függően az 1+2 AC típust bizonyos esetekben előnyben részesíthetik az EPC kivitelezői és tervezői az SPD-k hosszabb élettartamának elérése érdekében, és még a védelem érdekében is, ahol a várható közvetlen villámcsapás szempontjából zordabbak a körülmények. Ez jellemzően azokon a területeken történik meg, ahol nagyon magas az izoceraunia szintje, és gyakran nagy magassággal társulnak.
#!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=16#!trpen#Optimized by #!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=15#!trpen#Szerafinit gyorsító#!trpst#/trp-gettext#!trpen##!trpst#/trp-gettext#!trpen#
