Dziś dowiesz się:
Jak prawidłowo zabezpieczyć instalację elektryczną obiektu, gdy na dachu zamierzamy zainstalować panele fotowoltaiczne.
Opisane sytuacje i rozwiązania są zgodne z najnowszą normą IEC 61643-32
W poprzednim poście zamieściłem listę głównych czynników wpływających na ilość i typ ograniczników przepięć jakie należy zastosować oraz miejsce ich instalacji:
- typu i położenie obiektu
- obecności lub brak instalacji odgromowej LPS (ang. Lightning Protection System),
- długości przewodów połączeniowych,
- możliwości zachowania dystansu separacyjnego pomiędzy piorunochronem a instalacją fotowoltaiczną.
Tabela: jakie ograniczniki przepięć należy zastosować w zależności od instalacji:
| SPD | Bez LPS | Z LPS, zachowany dystans separacyjny | Z LPS, brak dystansu separacyjnego | |||
| L < 10m | L ≥ 10m | L < 10m | L ≥ 10m | L < 10m | L ≥ 10m | |
| 1 | T2 dla PV | T2 dla PV | T2 dla PV | T2 dla PV | T1 dla PV | T1 dla PV |
| 1’ | T2 dla PV | T2 dla PV | T1 dla PV | |||
| 2 | T1 lub T2 | T1 lub T2 | T1 | T1 | T1 | T1 |
| 2’ | T2 | T2 | T1 |
Opis:
LPS – Instalacja odgromowa (ang. Lightning Protection System)
T1 dla PV – w praktyce stosuje się typy T1/T2 lub T1 do obwodów DC PV
T1 – należy stosować typ T1 lub T1+T2 lub T1/T2 do obwodów AC
1 – SPD typu T2 dla PV lub T1 dla PV zgodnego z IEC 61643-31
1’ – SPD typu T2 dla PV lub T1 dla PV zgodnego z IEC 61643-31
2 – SPD typu T1 lub T2 zgodnie z IEC 60364-5-53 część 534 oraz zgodnie z IEC 61643-11
2’ – SPD typu T1 lub T2 zgodnie z IEC 61643-11
SPD w miejscu 2’ nie jest wymagany gdy:
- falownik i główna skrzynka rozdzielcza budynku są połączone do tej samej listwy uziemiającej każdy przewodem o długości ≤ 0,5m (gdy falownik znajduje się w głównej szafie)
lub - przewody od SPD w głównej skrzynce do falownika są <10m i przewód PE jest poprowadzony razem z przewodami zasilającymi AC
SPD w miejscu 1’ nie jest wymagany (w przypadku braku instalacji odgromowej lub przy zachowanym dystansie separacyjnym) gdy:
- przewody od falownika do generatora są <10m i poziom ochrony Up ogranicznika zainstalowanego w miejscu 1 jest niższy lub równy 0,8 Uw napięcia wytrzymywanego generatora
lub - poziom ochrony Up ogranicznika zainstalowanego w miejscu 1 jest niższy lub równy 0,5 Uw napięcia wytrzymywanego generatora
Rozwiązania ochrony przed przepięciami instalacji fotowoltaicznych, jakie polecam, do zastosowania w zależności od aplikacji:
Opcja 1
- Gotowe,wygodne w zastosowaniu skrzynki z ogranicznikami przepięć, o których pisałem poprzednio KLIK
Opcja 2
- Ograniczniki przepięć serii VAL-MS, poniżej do wyboru modele na stronę AC i DC typy T1/T2, T2 oba z i bez złącza komunikacyjnego. Ograniczniki należy zamontować zgodnie z dołączoną do nich instrukcją.
Seria VAL-MS, modele dedykowane na stronę DC:
 | PV T1/T2 | ||
| 2801161 | VAL-MS-T1/T2 1000DC-PV/2+V-FM | ||
| 2801160 | VAL-MS-T1/T2 1000DC-PV/2+V | ||
| 2801164 | VAL-MS-T1/T2 600DC-PV/2+V-FM | ||
| 2801163 | VAL-MS-T1/T2 600DC-PV/2+V | ||
| PV T2 | |||
| 2800627 | VAL-MS 1000DCPV/2+V-FM | ||
| 2800628 | VAL-MS 1000DCPV/2+V | ||
| 2800641 | VAL-MS 600DCPV/2+V-FM | ||
| 2800642 | VAL-MS 600DCPV/2+V |
*FM – złącze sygnalizacyjne (modele stosowane zwykle tylko w aplikacjach przemysłowych)
Seria VAL-MS, modele dedykowane na stronę AC:
 | T1/T2 | ||
| 2800183 | VAL-MS-T1/T2 335/12.5/3+1-FM (3 fazy) | ||
| 2800184 | VAL-MS-T1/T2 335/12.5/3+1 (3 fazy) | ||
| 2800186 | VAL-MS-T1/T2 335/12.5/1+1-FM | ||
| 2800187 | VAL-MS-T1/T2 335/12.5/1+1 | ||
 | T2 | ||
| 2859181 | VAL-MS 320/3+1-FM (3 fazy) | ||
| 2859178 | VAL-MS 320/3+1 (3 fazy) | ||
| 2804432 | VAL-MS 230/1+1-FM | ||
| 2804429 | VAL-MS 230/1+1 |
*FM – złącze sygnalizacyjne (modele stosowane zwykle tylko w aplikacjach przemysłowych)
Masz pytania? Zostaw komentarz!
Bardzo dobry wpis.
Mam 2 pytania:
1. Większość ograniczników przepięć dla PV ma podane Up (napięcie ochrony) powyżej 1kV, zwykle ok 2,8-4kV, a panele jako maksymalne napięcie systemu 1000V (1kV). Skoro ogranicznik chroni tylko przed przepięciem które mają wartość nawet 2-3 razy wyższą od dopuszczalnego napięcia panelu, to czy w ogóle spełni swoją funkcje i ochroni panele?
2. Czym mogę zabezpieczyć też małą instalacje off-grid 24V przed przepięciami, z jednym lub dwoma dużymi panelami PV, gdy odległość paneli od invertera i banku energii na bazie ogniw litowych przekracza 10m? Instalacja ma działać niezawodnie, przez długi czas i użyte są ogniwa litowe i markowe panele LG które koniecznie trzeba zabezpieczyć, ale ograniczniki PV dostępne na rynku są na zbyt wysokie napięcie napięcie od 500V a poziom ochrony przepięciowej powyżej 1kV
Tak jak w innych instalacjach elektrycznych tak i w fotowoltaice obowiązuje zasada, że aparaty pracujące przy określonym napięciu powinny posiadać znacznie wyższą odporność. Relacje pomiędzy tym nacięciem pracy a odpornością w obwodach PV opisuje norma PN-HD 60364-7-712 w tablicy 712.534, gdzie dla instalacji z Uocmax 1000V jest wymaganym aby jej elementy, w tym falowniki, posiadały znamionowe napięcie wytrzymywane Uw nie niższe niż 6000 V. I do tej właśnie odporności są odnoszone poziomy ochrony ograniczników przepięć.
Ta sama tabela zaczyna się od Uocmax 100 VDC i wymaganie dla źródła PV wynosi nie mniej niż 800V a dla falownika 2500V. Wydaje się, że na początek należy sprawdzić w DTR ach urządzeń ich znamionowe napięcie wytrzymywane Uw. I oczywiście można zbudować ochroną przed przepięciami dla takiej instalacji. Na początek, jakie są zastosowane zabezpieczania nad-prądowe w instalacji DC, proszę o kontakt pod adresem: mludwikow@phoenixcontact.pl
Tylko czy poziom napieć rzędu 6kV nie odnosi się do odpornosci zwartych biegunów panela względem uziemionej ramki (zwartych wejść falownika względem obudowy)? Przyznam, że nie wyobrażam sobie falownika z odpornością na napięcie podane pomiędzy bieguny wejściowe na poziomie 2,5 kV. Mam wrażenie, że ochrona przeciwprzepięciowa może być skuteczna tylko i wyłącznie jeżeli chodzi o ochrone przeciwporażeniową, ale nie jeżeli mówimy o ochronie przed uszkodzeniem zainstalowanego sprzetu.
Rozmawiając o wspomnianej wartości mówimy to kontekście krzywej napięciowej 1,2/50 µs..
Podana wartość znamionowego napięcia udarowego wytrzymywanego Uw jest z tabeli 712.534 normy PN-HD 60364-7-712 i dotyczy strony DC falownika w przypadku braku jakiejkolwiek informacji.
Dotyczy również tak źródła PV jak i innych urządzeń elektrycznych w układzie pracującym do 1000VDC. Wartość ta nie dotyczy strony AC falownika.
Z elektrycznego punktu widzenia jest obojętne w jakiej konfiguracji pojawi się takie napięcie, czy pomiędzy izolowanymi biegunami, czy od któregokolwiek bieguna do konstrukcji nośnej.
Powstałe wtedy przebicie izolacji w jakimkolwiek kierunku jest uszkodzeniem i przed tym mają chronić stosowane ograniczniki. Nie ma tutaj mowy o zwartych czy też rozwartych biegunach falownika.
Istota działania ograniczników przepięć jest taka, jak nazwa wskazuje, praca przeciw szybkim, bardzo szybkim i krótkotrwałym zjawiskom i mówimy tu o czasach na poziomie 10 do potęgi minus szóstej sekundy, czyli poziom nanosekund.
Wszelkie te krótkotrwałe zjawiska mają zostać ograniczone poniżej tego, co dopuszcza producent.
Wiadomym jest również to, że jeśli ograniczniki znajdą się pod długotrwałym napięciem przekraczającym ich maksymalne napięcie pracy ulegną odłączeniu/zniszczeniu.
Zabezpieczenia przeciwporażeniowe to czasy działania na poziomie 10 do potęgi minus pierwszej sekundy, czyli setki milisekund.
Czyniąc rzecz bardziej czytelną w tych skalach to jak porównanie jednego centymetra do jednego kilometra..
Patrząc na to w skali czasu to około dziesięć tysięcy razy wcześniej ogranicznik już dawno powinien obcinać, ograniczać lub spełniać obie funkcje razem.. i skończyć zanim wejdzie do pracy układ chroniący przed przeciążeniami.
CZy phoneix posiada w ofercie zabezpieczenia do TN-C?
Tak w ofercie mamy pełny zakres ograniczników przepięć zarówno do zasilania jak i sygnałów.
Zapraszam do katalogu:
https://www.phoenixcontact.com/online/portal/pl?1dmy&urile=wcm%3apath%3a/plpl/web/main/products/catalog_pages/product_catalog_4/cae6cec0-d352-4fed-9b57-e674ec0ae09e
Popularne modele z serii VAL-MS można znaleźć np. na stronie 61:
https://www.phoenixcontact.com/assets/2018/interactive_ed/101_236747/index.html#60
Wybór odpowiedniej ochrony ułatwi też konfigurator online:
http://www.phoenixcontact.pl/konfigurator_ochrony
W poście jest wewnętrzna rozbieżność. Mamy grafikę z domkiem i oznaczonymi cyframi 1, 1′, 2, 2′ i obok tej grafiki coś w rodzaju legendy, z której wynikają na sztywno ochronniki typu 1 wszędzie a poniżej tabelka, która już różnicuje rodzaje i potrzebę stosowania ochronników poszczególnych typów co stanowi rozbieżność z opisem z grafiki.
Grafika powinna zostać poprawiona tak, aby usunąć te napisy po lewej żeby nie gryzły się z tabelką poniżej.
Czy w przypadku braku możliwości zachowania odstępu separacyjnego a odległości powyżej 10m można poprowadzić przewód PE jako 5 żyłę w przewodzie aluminiowym 35mm? Bez konieczności prowadzenia obok przewodu zasilającego oddzielnego przewodu pe? Odległość 80m.
Użyć można np. używając odpowiednich tulejek, ale najwygodniejszym sposobem byłoby użycie specjalnych złącz z serii UBAL np. UBAL 50:
Wyszukiwanie
(warto pamiętać że jeśli nie ma zachowanego odstępu separacyjnego wówczas należy połączyć instalację PV z instalacją piorunochronną (w innym wypadku przeskoki i tak wystąpią w nieprzewidzianych miejscach).