Treść:
- Ryzyka związane z burzami dla systemów fotowoltaicznych
- Czy systemy fotowoltaiczne przyciągają pioruny podczas burz?
- Czy powinienem wyłączyć mój system fotowoltaiczny podczas burz?
- Konieczność instalacji ochrony przeciwburzowej
- Kluczowe elementy projektu ochrony przeciwburzowej systemów fotowoltaicznych
- Cztery rodzaje środków ochrony przeciwburzowej dla systemów fotowoltaicznych
- Zakończenie
Ryzyka związane z burzami dla systemów fotowoltaicznych
Systemy fotowoltaiczne są narażone na liczne ryzyka podczas burz z piorunami. Ten artykuł wprowadza w zagrożenia związane z burzami dla systemów fotowoltaicznych oraz w środki ochrony dla różnych typów systemów, aby zapewnić ich bezpieczne działanie.
1. Bezpośrednie uderzenia piorunów
Bezpośrednie uderzenia piorunów stanowią najbardziej bezpośrednie zagrożenie dla systemów fotowoltaicznych. Gdy piorun uderzy bezpośrednio w moduły PV lub pobliskie struktury, może spowodować katastrofalne uszkodzenia. Wysokoenergetyczny impuls z uderzenia pioruna może uszkodzić kluczowe komponenty elektroniczne modułów PV, takie jak inwertery, systemy zarządzania bateriami oraz kable łączące. Takie uszkodzenia mogą nie tylko zatrzymać działanie systemu, ale także potencjalnie spowodować pożary lub wybuchy, poważnie wpływając na żywotność i bezpieczeństwo sprzętu.
![Bezpośrednie uderzenia piorunów Bezpośrednie uderzenia piorunów](http://custom-images.strikinglycdn.com/res/hrscywv4p/image/upload/c_limit,fl_lossy,h_9000,w_1200,f_auto,q_auto/14489876/372315_482822.jpg)
2. Indukowane pioruny
Indukowane pioruny to kolejna powszechna forma uszkodzeń systemów fotowoltaicznych, szczególnie w regionach o częstych burzach. Nawet jeśli piorun nie uderzy bezpośrednio w moduły PV, indukcja elektromagnetyczna może spowodować przepięcia w systemie. Te przepięcia mogą przekroczyć znamionowe napięcie robocze modułów i urządzeń elektronicznych, prowadząc do uszkodzeń komponentów lub pogorszenia ich wydajności. Skumulowane uszkodzenia spowodowane indukowanymi piorunami mogą skrócić żywotność i niezawodność systemu.
3. Wzrost potencjału ziemi
Wzrost potencjału ziemi występuje, gdy piorun uderza w ziemię lub pobliskie przewody, przekazując przepięcia przez system uziemiający do systemu fotowoltaicznego. Choć system uziemiający jest zaprojektowany do bezpiecznego odprowadzania prądów piorunowych do ziemi, wzrost potencjału ziemi może spowodować, że system uziemiający nie będzie w stanie skutecznie wyeliminować przepięcia. W takiej sytuacji przepięcia mogą dostać się do obwodów systemu fotowoltaicznego, uszkadzając lub nawet całkowicie niszcząc kluczowe urządzenia.
Czy systemy fotowoltaiczne przyciągają pioruny podczas burz?
Systemy fotowoltaiczne nie przyciągają aktywnie piorunów podczas burz, jednak zaleca się podjęcie środków zapobiegawczych w celu zmniejszenia ryzyka.
Czy powinienem wyłączyć mój system fotowoltaiczny podczas burz?
Wyłączenie systemu fotowoltaicznego może zmniejszyć prawdopodobieństwo uszkodzenia sprzętu przez pioruny, zwłaszcza gdy nie ma dedykowanych urządzeń ochrony przeciwburzowej. Jest to skuteczny środek bezpieczeństwa.
Konieczność instalacji ochrony przeciwburzowej
W większości krajów i regionów instalacja urządzeń ochrony przeciwburzowej jest niezbędnym środkiem ochrony sprzętu i bezpieczeństwa użytkowników. Kodeksy bezpieczeństwa elektrycznego zazwyczaj wymagają, aby systemy fotowoltaiczne były wyposażone w odpowiednie środki ochrony przeciwburzowej, aby zapewnić ich długoterminową stabilną pracę.
Kluczowe elementy projektu ochrony przeciwburzowej systemów fotowoltaicznych
1. System uziemiający
Dobry system uziemiający jest pierwszą linią obrony przed uszkodzeniami spowodowanymi przez pioruny. Upewnij się, że rezystancja uziemienia jest poniżej norm bezpieczeństwa, aby skutecznie rozpraszać przepięcia piorunowe.
2. Piorunochrony i przewody odgromowe
Instalacja piorunochronów lub przewodów odgromowych w pobliżu zestawów PV może zmniejszyć prawdopodobieństwo uderzenia pioruna w moduły PV i bezpiecznie skierować energię pioruna do ziemi.
3. Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD)
Czułe urządzenia elektryczne systemów fotowoltaicznych, takie jak inwertery AC/DC, urządzenia monitorujące i zestawy fotowoltaiczne, muszą być chronione za pomocą urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej (SPD). SPD dzielą się głównie na trzy typy:
Typ 1: Instalowany przy głównej tablicy rozdzielczej lub liczniku, używany wraz z piorunochronami i innymi systemami ochrony przed piorunami do rozpraszania silnych prądów z bezpośrednich uderzeń piorunów.
Typ 2: Instalowany w domowej tablicy elektrycznej, może być używany samodzielnie lub z piorunochronami, chroniąc przed pośrednimi uderzeniami piorunów i innymi przepięciami.
Typ 3: Instalowany w pobliżu konkretnych urządzeń elektronicznych w miejscu ich użytkowania, zapewnia dodatkową ochronę przeciwprzepięciową dla pojedynczych urządzeń, takich jak komputery, telewizory i peryferia, odpowiedni dla urządzeń znajdujących się ponad 10 metrów od SPD typu 1 lub typu 2.
Skuteczność SPD zależy od prawidłowej instalacji i dopasowania parametrów prądowych. Zaleca się konsultację z licencjonowanym elektrykiem w celu oceny ryzyka burzowego w Twojej okolicy, ustalenia najbardziej odpowiedniego typu SPD dla Twojego domu i zapewnienia, że SPD mają odpowiednie parametry prądowe do ochrony Twoich urządzeń elektronicznych przed uszkodzeniem.
![Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD) Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD)](http://custom-images.strikinglycdn.com/res/hrscywv4p/image/upload/c_limit,fl_lossy,h_9000,w_1200,f_auto,q_auto/14489876/817967_105886.jpg)
Cztery rodzaje środków ochrony przeciwburzowej dla systemów PV
W systemach fotowoltaicznych ochrona przeciwburzowa jest kluczowa. Zrozumienie różnych rodzajów systemów ochrony przeciwburzowej i ich zastosowań może skutecznie chronić systemy PV przed uderzeniami piorunów i przepięciami. Oto cztery rodzaje środków ochrony przeciwburzowej dla różnych systemów PV:
![Cztery rodzaje środków ochrony przeciwburzowej dla systemów PV Cztery rodzaje środków ochrony przeciwburzowej dla systemów PV](http://custom-images.strikinglycdn.com/res/hrscywv4p/image/upload/c_limit,fl_lossy,h_9000,w_1200,f_auto,q_auto/14489876/322399_450236.jpg)
1. System PV z niezależnym systemem ochrony przeciwburzowej
System PV z niezależnym systemem ochrony przeciwburzowej oznacza instalację i obsługę oddzielnego systemu ochrony przeciwburzowej dla systemu PV na istniejących budynkach. Ten projekt zapewnia, że system PV może działać niezależnie od systemu ochrony przeciwburzowej budynku.
Zalecane środki:
(1) Instalacja odgromników: Zainstaluj dedykowane odgromniki na panelach PV lub konstrukcjach montażowych, aby zapewnić preferencyjną ścieżkę dla prądów piorunowych, bezpiecznie kierując je do ziemi.
(2) Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD): Zainstaluj SPD w pobliżu komponentów elektrycznych, aby wykrywać i bezpiecznie rozpraszać prądy przepięciowe, zapobiegając uszkodzeniom.
(3) Równoważenie potencjału: Ustanów dobre równoważenie potencjału, łącząc wszystkie komponenty elektryczne z systemem uziemiającym, aby zapewnić jednolity punkt odniesienia ziemi.
(4) Skuteczny system uziemiający: Zainstaluj skuteczny system uziemiający, aby bezpiecznie kierować prądy piorunowe i zmniejszać szkodliwe prądy dla komponentów.
2. System PV z ekranowanym systemem ochrony przeciwburzowej
Jeśli ograniczenia przestrzenne uniemożliwiają zachowanie wystarczającej odległości między systemem ochrony przeciwburzowej a okablowaniem systemu PV, te zwykle niezależne systemy są ze sobą połączone. Ten projekt obejmuje tradycyjne środki ochrony przeciwburzowej oraz środki ekranowania przed zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI) w celu zwiększenia kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) systemu.
Zalecane środki:
(1) Ekranowane kable: Używaj ekranowanych kabli (z warstwą przewodzącego materiału), aby chronić kable przed zakłóceniami zewnętrznych pól elektromagnetycznych i zapobiegać generowaniu zakłóceń elektromagnetycznych przez kable.
(2) Ekranowane komponenty elektroniczne: Używaj ekranowanych komponentów elektronicznych, aby zmniejszyć wrażliwość na zakłócenia elektromagnetyczne, poprawiając wydajność i niezawodność systemu.
(3) Optymalizacja EMC: Optymalizuj układ i ekranowanie komponentów systemu oraz kabli, aby zminimalizować zakłócenia elektromagnetyczne i zapewnić stabilność systemu oraz otoczenia.
3. System PV z ochroną przeciwburzową, ale bez ekranowania
W tej konfiguracji system PV posiada środki ochrony przeciwburzowej, ale brak dodatkowego ekranowania w celu zmniejszenia zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). System koncentruje się głównie na zapobieganiu uderzeniom piorunów i uszkodzeniom związanym z przepięciami.
Zalecane środki:
(1) Odgromniki i SPD: Zainstaluj odgromniki i SPD, aby zapewnić bezpieczne rozpraszanie prądów piorunowych i przepięć, chroniąc komponenty systemu.
(2) Skuteczne uziemienie: Upewnij się, że wszystkie metalowe komponenty (takie jak ramy modułów i konstrukcje montażowe) są dobrze połączone z systemem uziemiającym, aby kierować prądy piorunowe i zmniejszać ryzyko uszkodzeń.
4. System PV bez ochrony przeciwburzowej
Systemy PV bez systemów ochrony przeciwburzowej są narażone na ekstremalnie wysokie ryzyko, łatwo ulegając uszkodzeniom spowodowanym przez uderzenia piorunów i przepięcia.
Potencjalne zagrożenia:
(1) Uszkodzenia spowodowane piorunami: Systemy PV, zazwyczaj instalowane na dachach lub wysokich miejscach, są podatne na uderzenia piorunów, powodując poważne uszkodzenia.
(2) Przepięcia: Przepięcia indukowane przez pioruny mogą dostać się do systemu, uszkadzając komponenty elektryczne.
(3) Ryzyko pożaru: Uderzenia piorunów mogą powodować pożary, zwłaszcza w przypadku braku środków ochrony przeciwburzowej.
(4) Uszkodzenia budynku i systemu elektrycznego: Pioruny i przepięcia mogą rozprzestrzeniać się na struktury budynku i sieci zasilania, powodując rozległe uszkodzenia.
(5) Ryzyka bezpieczeństwa: Uderzenia piorunów stanowią potencjalne zagrożenie dla osób znajdujących się w pobliżu systemów PV.
Podsumowanie
Systemy fotowoltaiczne są narażone na różnorodne potencjalne ryzyka podczas burz, w tym bezpośrednie uderzenia piorunów, indukowane pioruny i wzrost potencjału ziemi. Aby zapewnić bezpieczne działanie systemu, należy zainstalować odpowiednie środki ochrony przeciwburzowej, takie jak piorunochrony, dobre systemy uziemiające i urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD). Stosując odpowiednie środki ochrony przeciwburzowej dla różnych typów systemów fotowoltaicznych, można skutecznie chronić system przed uderzeniami piorunów i przepięciami. Regularne konserwacje i inspekcje tych urządzeń ochrony przeciwburzowej oraz konsultacje z profesjonalistami zapewnią bezpieczne działanie systemu PV w każdych warunkach pogodowych.
Od 2008 roku Maysun Solar jest zaangażowany w produkcję wysokiej jakości modułów fotowoltaicznych. Maysun Solar oferuje panele solarne TOPCon, IBC i HJT oraz balkonowe stacje zasilania słonecznego. Te panele słoneczne cechują się doskonałą wydajnością i stylowym designem, idealnie integrując się z każdym budynkiem. Maysun Solar z powodzeniem ustanowił biura i magazyny w wielu krajach europejskich oraz ma długoterminowe partnerstwa z doskonałymi instalatorami! Prosimy o kontakt w celu uzyskania najnowszych wycen modułów lub wszelkich zapytań dotyczących fotowoltaiki. Chętnie służymy pomocą.
Referencje:
Blitzschutz von Photovoltaik-Anlagen. (b.d.). VDE Blitzschutz. https://www.vde.com/de/blitzschutz/infos/pv-anlagen
Steffen, C. (2024, 19 maja). Blitzschutz für PV-Anlagen - wirklich notwendig? ☀️ photovoltaik.sh ☀️ photovoltaik.sh. photovoltaik.sh. https://www.photovoltaik.sh/wissen/blitzschutz-pv-anlage/
Zagorac, A. (2024b, 29 maja). Czy jesteś chroniony przed uszkodzeniami spowodowanymi skokami napięcia? Blog Schneider Electric. https://blog.se.com/homes/2017/12/22/protected-power-surge-damage/
Możesz również polubić: