Ochrona przed przepięciami dachowych instalacji fotowoltaicznych

From |

Dziś dowiesz się:

Jak prawidłowo zabezpieczyć instalację elektryczną obiektu, gdy na dachu zamierzamy zainstalować panele fotowoltaiczne.

dach z panelami fotowoltaicznymi

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.
Obiekt z zewnętrzną instalacją odgromową, brakiem możliwości zachowania dystansu separacyjnego pomiędzy panelami a instalacją odgromową oraz długimi przewodami ≥10m. SPD – Ogranicznik przepieć (ang. Surge Protective Device)

Obiekt z zewnętrzną instalacją odgromową, brakiem możliwości zachowania dystansu separacyjnego pomiędzy panelami a instalacją odgromową oraz długimi przewodami ≥10m. SPD – Ogranicznik przepieć (ang. Surge Protective Device)

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 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:

ogranicznik przepięć 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:

ogranicznik przepięć 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!

Share

Share

Tell your friends about us!

Contact

5 thoughts on “Ochrona przed przepięciami dachowych instalacji fotowoltaicznych

  1. T.L.

    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

    Reply
  2. Mieczysław Ludwików

    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

    Reply
  3. SzG

    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.

    Reply
    1. phoenixcontactpolska Post author

      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 10-6 sekundy.
      Wszelkie te krótkotrwałe zjawiska mają zostać ograniczone poniżej tego, co dopuszcza producent.
      Wiadomy jest, że jeśli ograniczniki znajdą się pod długotrwałym napięciem przekraczającym ich maksymalne napięcie pracy ulegną odłączeniu/zniszczeniu.

      Zabezpieczenia przeciwporażeniowe to czasy na poziomie 10-1 sekundy.

      Patrząc na to w skali: czasu około dziesięć tysięcy razy wcześniej ogranicznik już dawno powinien obcinać, ograniczać lub spełniać obie funkcje razem.. zanim wejdzie do pracy układ chroniący przed porażeniami.

      Reply

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *