Фотоэлектрлік жүйелерге арналған кернеуден қорғау құрылғыларын таңдау - SPD орнату

1. SPD орнатуға әсер ететін факторлар

Шатырдағы фотоэлектрлік (ФЭ) жүйелердегі шамадан тыс кернеулер негізінен найзағайдың тікелей соққыларынан (ғимараттың немесе LPS бар ФЭ жабдығының үстінде немесе жанында), найзағайға байланысты электр өрісінің өзгеруінен туындаған кернеуден немесе айнымалы/тұрақты ток тарату желілеріндегі коммутациялық операциялардан туындайды. Кернеуден қорғау қажеттілігін бағалау және тиісті қорғаныс стратегиясын анықтау үшін жабдықтың номиналды импульстік төзімділік кернеуі (Uw) анықтама ретінде пайдаланылуы керек. Тәуекелді бағалауда басқаша көрсетілмесе, ФЭ жүйесінің тұрақты және айнымалы тараптарына SPD орнатылуы керек.

Қорғауды қажет етуі мүмкін фотоэлектрлік жүйедегі құрылғыларға мыналар жатады:

Төмен вольтты айнымалы және тұрақты ток жүйелеріне интерфейстерді қоса алғанда, инверторлар, фотоэлектрлік массивтер, фотоэлектрлік жүйенің ішкі сымдары, инвертор мен фотоэлектрлік массивтер арасында орнатылған компоненттер, мысалы, комбайн қораптары; фотоэлектрлік жүйені бақылау және басқару үшін пайдаланылатын жабдық.

IEC 61643-12 және GB/T 21714 тиісті бөлімдеріне сәйкес, фотоэлектрлік жүйелерге арналған SPD таңдау және орнату бірнеше факторларға байланысты. Оларға жердің жарқыл тығыздығы (NG) [1/км²·жыл] немесе жылына найзағай күндерінің орташа саны (T), төмен вольтты электрмен жабдықтау жүйесінің сипаттамалары (мысалы, әуе желілері немесе жер асты кабельдері) және қорғалатын жабдықтың сипаты, фотоэлектрлік жүйені тікелей найзағай соққыларынан қорғау үшін сыртқы найзағайдан қорғау жүйесі (LPS) орнатылған ба, жоқ па, жатады.

Егер сыртқы LPS болса, SPD талаптарына LPS қорғаныс деңгейі (класы) және LPS мен PV жүйесі арасындағы қажетті бөлу қашықтығының (S) сақталуы (оқшауланған және оқшауланбаған LPS) әсер етеді.

2. Әртүрлі сыртқы LPS конфигурацияларының фотоэлектрлік жүйелер үшін найзағайдан қорғауға әсері

Шатырдағы фотоэлектрлік жүйелерге арналған SPD орнату, әдетте, сыртқы LPS болуына және түріне байланысты үш санатқа бөлінеді:

(1) Сыртқы LPS жоқ фотоэлектрлік жүйелер

Диаграммада көрсетілгендей (мұнда көрсетілмеген), егер ғимарат сыртқы найзағайдан қорғау жүйесімен жабдықталмаған болса, найзағай қаупін бағалау нәтижесіне негізделіп, SPD орнатылуы керек. Маңызды фотоэлектрлік компоненттерді қорғау үшін айнымалы және тұрақты ток тараптарына кернеудің асқын кернеуінен қорғау құрылғыларын орнату ұсынылады.

Тұрақты ток жағы үшін 2 типті тұрақты ток SPD (ТТ1 деп белгіленген) фотоэлектрлік комбинациялық қораптың немесе фотоэлектрлік массивтің жанына орнатылуы керек (егер комбинациялық қорап пайдаланылмаса). Бұл SPD ғимаратты фотоэлектрлік кабельдер арқылы берілетін сыртқы кернеулерден қорғайды және әдетте фотоэлектрлік кабельдер ғимаратқа кіргеннен кейін бірден орнатылады. Инвертордың тұрақты ток кірісінің жанына тағы бір 2 типті тұрақты ток SPD (ТТ2 деп белгіленген) орнатылуы керек. Егер ТТ1 мен инвертор арасындағы кабель ұзындығы 10 метрден аз болса, ТТ1 қосылмауы мүмкін.

Айнымалы ток жағында, әдетте негізгі тарату панелінде орналасқан айнымалы токтың негізгі кірісінде 2 типті айнымалы ток SPD (AC1 деп белгіленген) ұсынылады. Бұл құрылғы коммуналдық желіден келетін кернеудің жоғарылауынан қорғайды. Сыртқы найзағайдан қорғауы жоқ жүйеде AC1 қажет пе, жоқ па, ол найзағай қаупін бағалау нәтижелеріне байланысты. Қымбат инверторды қорғау үшін әдетте инвертордың айнымалы ток шығысының жанына 2 типті айнымалы ток SPD (AC2 деп белгіленген) орнатылады. Егер AC1 мен AC2 арасындағы кабель ұзындығы 10 метрден аз болса, AC2 қосылмауы мүмкін. Толық нұсқаулық алу үшін конфигурация кестесін қараңыз.

(2) Қажетті бөлу қашықтығына сәйкес келетін сыртқы LPS бар фотоэлектрлік жүйелер (оқшауланған LPS)

Диаграммада көрсетілгендей, ғимаратта сыртқы найзағайдан қорғау жүйесі (мысалы, ауамен тұйықтайтын шыбықтар немесе таспалар) болған кезде және шатырдағы фотоэлектрлік массив тиісті арақашықтық сақтала отырып, осы жүйемен қорғалған кезде, фотоэлектрлік жүйе оқшауланған LPS-пен жабдықталған деп саналады. Тіпті бұл жағдайда да SPD орнату қажет.

Оқшауланған LPS бар жүйелер үшін SPD орнату сыртқы найзағайдан қорғайтын жүйелерге ұқсас. 2 типті тұрақты ток SPD комбайн қорабының жанында немесе комбайн қорабы пайдаланылмаса, фотоэлектрлік массивтің жанында орнатылуы керек. Басқа 2 типті тұрақты ток SPD инвертордың тұрақты ток жағының жанында, ал 2 типті айнымалы ток SPD инвертордың айнымалы ток жағының жанында орналасуы керек. Дегенмен, фотоэлектрлік жүйе ғимараттың ішіне және сыртына қосылатындықтан, коммуналдық қуат ғимаратқа кіретін негізгі айнымалы ток тарату тақтасында 1 типті айнымалы ток SPD қажет. Толық орналасу нұсқаулығын конфигурация кестесінен қараңыз.

(3) Қажетті бөлу қашықтығына сәйкес келмейтін сыртқы LPS бар фотоэлектрлік жүйелер (оқшауланбаған LPS)

Шатырдағы күн сәулесінен қорғау жүйелерінде панельдер сыртқы найзағайдан қорғау жүйесіне (LPS) тым жақын орналасқан және қажетті қауіпсіздік қашықтығына жете алмайтын жағдайда, күн сәулесінен қорғау жүйесінің барлық металл бөліктері найзағайдың эквипотенциалды байланысын қамтамасыз ету үшін LPS-ке қосылуы керек. Бұл шатырдағы найзағайдан қорғау үшін қолданылатын кең таралған тәсіл. Бұл қондырғыда айнымалы және тұрақты ток кабельдерінің екеуі де байланыстыру жүйесінде параллель өткізгіштер сияқты қарастырылады, бұл оларға найзағай тогы тікелей әсер етуі мүмкін дегенді білдіреді. Сондықтан IEC жүйенің негізгі нүктелерінде: күн сәулесінен қорғау кабельдері ғимаратқа кіретін жерде және инвертор сияқты маңызды құрылғылардың айнымалы және тұрақты ток жағында 1 типті кернеуден қорғау құрылғыларын (SPD) - әдетте 2 типті SPD-мен бірге пайдалануды ұсынады.

Диаграммада көрсетілгендей, DC1 комбайн қорабына мүмкіндігінше жақын немесе комбайн қорабы болмаса, фотоэлектрлік массивтің жанына орнатылуы керек. DC2 және AC2 инверторды жақсырақ қорғау үшін оның жанына орналастырылуы керек. Көп жағдайда AC1 (негізгі панельде) және AC2 (инвертордың жанында) қажет. Бірақ егер инвертор негізгі панельдің ішіне орнатылса және олар бірдей жерге қосылса, кабель ұзындығы 0,5 метрден аз немесе оған тең болса, онда AC2 қажет болмауы мүмкін. Толық орнату нұсқаулығын кестеден қарай аласыз.

1: DC1 келесі жағдайларда қолданылмауы мүмкін: егер DC1 мен инвертор арасындағы кабель ұзындығы 10 метрден аз болса және AC2 кернеуінің қорғаныс деңгейі (Up) фотоэлектрлік массивтің номиналды импульстік төзімділік кернеуінің (Uw) 0,8 есесінен аз немесе тең болса; немесе егер AC2 кернеуінің Up 0,5 есесінен аз немесе тең болса және PE (қорғаныш жерге қосу) өткізгіші тұрақты ток кабельдеріне жақын орналасқан болса.

2：AC2 келесі жағдайларда қолданылмауы мүмкін: егер AC1 және AC2 арасындағы кабель ұзындығы 10 метрден аз болса; немесе инвертор мен негізгі тарату тақтасы бірдей жерге қосу электродын пайдаланса және SPD қосылым кабельдерінің әрқайсысы 0,5 метрден ұзын болмаса — мысалы, инвертор негізгі панельдің ішіне орнатылған болса.

3: SPD жерге қосу өткізгіштерінің ең аз көлденең қимасы: 2 типті SPD үшін мыс жерге қосу өткізгіші кемінде 6 мм² болуы керек; 1 типті SPD үшін ол кемінде 16 мм² болуы керек.

Шатырдағы фотоэлектрлік жүйелердегі тұрақты ток жағындағы SPD-лерді таңдау негізінен ғимараттың найзағайдан қалай қорғалғанына және жүйенің қалай сыммен жалғанғанына байланысты. Конфигурация кестесіне және IEC стандарттарына сәйкес, инвертордың тұрақты ток жағында әрқашан кернеуден қорғайтын құрылғы болуы керек. Бірақ комбайн қорабының жанында немесе комбайн қорабы болмаса, фотоэлектрлік панельдердің жанында қосымша SPD-лер тек панельдер мен инвертор арасындағы кабель 10 метрден ұзын болған жағдайда ғана қажет.

Дегенмен, бұл барлық жерде осылай жасалмайды. Кейбір елдерде, мысалы, Германияда, ережелер керісінше. Онда тұрақты ток кернеуінен қорғаныс әрқашан фотоэлектрлік панельдердің жанында орнатылады, ал кабель 10 метрден асқан жағдайда ғана инвертордың жанына қосу керек.