Když mluvíme o fotovoltaickém systému, často uvažujeme jednoduše o FV modulech, ale typická elektrárna tohoto typu je mnohem složitější. Dále se skládá z měničů (Střídačů), měřicích rozvaděčů na AC straně připojených k elektrické síti, speciálních solárních kabelů, propojovacích prvků, nosných konstrukcí, ale i rozvaděčů s ochranami na straně DC - např. svodiče přepětí a nadproudové ochrany. Právě jim a problematice jejich výběru budeme věnovat tento článek.
DC strana FV systému
Typicky má fotovoltaická elektrárna pro spotřebitele velmi jednoduché schéma. FV moduly jsou umístěny na střeše objektu, uvnitř jsou rozvaděče a měniče a také měřicí rozvaděč s měřičem vyrobené energie. Všechny tyto prvky jsou propojeny dvou- nebo čtyřvodičovými kabely.
Stejnosměrné rozvaděče bývají vybaveny zařízeními chránícími instalaci proti přetížení nebo zkratu, omezovači přepětí a odpojovačem stejnosměrného obvodu. Hlavní účely těchto záruk jsou:
- ochrana fotovoltaických modulů proti zkratům, přetížení a zpětným zkratovým proudům,
- ochrana proti spínacímu přepětí,
- ochrana proti přepětí v důsledku výboje blesku.
Prohlédněte si produkty ETI v prodejně Onninen
Nebezpečná přepětí v citlivých fotovoltaických systémech vznikají v důsledku bleskových nebo spínacích přepětí indukovaných ve smyčkách FV modulů zapojených do série. Proto je přepěťová ochrana jedním z nejdůležitějších typů ochrany stejnosměrné části fotovoltaické instalace.
Co je to svodič přepětí?
Je určen k opakovanému vybíjení výbojových proudů vzniklých přepětím ve fotovoltaické instalaci. Může tedy fungovat řadu let, pokud není poškozen nebo nedochází k rázovému či výbojovému proudu přesahujícímu kapacitu daného svodiče. Po reakci na přepětí by se zařízení mělo vrátit do původního stavu.
Svodiče přepětí se podle své konstrukce dělí na:
- Svodič řezu - využívající především plynové a vzduchové jiskřiště.
- Omezovací svodič - používá se především u varistorů nebo speciálních diod.
- Kombinovaný omezovač - kombinující dva výše uvedené typy, tedy kombinace varistoru a plynového jiskřiště.
Svodiče přepětí ETI
Svodiče přepětí typu 1 nebo typu 2?
V současné době jsou na trhu tři typy fotovoltaických modulů: polykrystalické, monokrystalické a tenkovrstvé. Liší se úrovní přepěťové odolnosti, kterou by měl výrobce uvést ve specifikacích. Výběr svodičů přepětí bude do značné míry záviset na tomto parametru. Obvykle jsou dimenzovány pro napětí v rozsahu od 500 V do 1500 V DC. Při správné instalaci a uzemnění mohou poskytovat přepěťovou ochranu 3 – 5 kV.
V závislosti na velikosti fotovoltaické elektrárny se používají dva typy svodičů přepětí: T1 nebo T2. První z nich slouží k ochraně instalace před přepětím v důsledku přímých výbojů blesku do fotovoltaického systému nebo v jeho těsné blízkosti. Ten však chrání systém před spínacími přepětími nebo přepětími způsobenými nepřímými výboji blesku.
Protože energie z přímého výboje je obvykle velmi vysoká, má svodič přepětí T1 jiskřiště nebo varistor s větší životností. Tím je typ 1 nutně dražší. Typ 2 se doporučuje pro použití v zařízeních bez vnějšího systému ochrany před bleskem.
Někdy lze použít svodič přepětí T2 ve FV elektroinstalaci se systémem ochrany před bleskem. Napětí na stejnosměrné straně je totiž obvykle mnohem vyšší než napětí na střídavé straně, kde se používají svodiče přepětí typu 1. Proto v případě přímého výboje bude svodič přepětí na střídavé straně reagovat dříve.
Obecné schéma systému FV fotovoltaických modulů a přepěťové ochrany
Vzhledem k riziku poškození svodičů přepětí nezapomínejte pravidelně kontrolovat jejich stav – kontrolní okénko. V případě poruchy omezovače se okénko displeje zobrazí červeně. Uživatel bude následně informován o nutnosti výměny vyměnitelného omezovacího prvku.
Kam nainstalovat svodič přepětí?
Svodič přepětí by měl být umístěn v blízkosti chráněného objektu. která zajišťuje. V případě fotovoltaické elektrárny to budou FV moduly a střídač. Pokud délka kabelu spojujícího moduly se střídačem nepřesahuje 10 metrů, stačí do každého řetězce nainstalovat jeden omezovač, který umístíte co nejblíže k zařízení s nejnižším přepěťovým odporem. Typicky to bude DC/AC střídač. Pro jistotu se však vyplatí zkontrolovat technické údaje fotovoltaických modulů.
Prohlédněte si produkty ETI v prodejně Onninen
Pokud délka kabelu mezi výše uvedenými prvky přesahuje 10 metrů, měl by být vedle modulů instalován jeden přepěťový spínač T1+2 nebo T2 (v závislosti na tom, zda existuje externí systém ochrany před bleskem nebo ne), a další být instalován vedle měniče - obvykle stejného typu.
Proč používat svodiče přepětí?
Příklad izolovaného systému ochrany před bleskem
Fotovoltaická instalace je díky své struktuře a umístění vystavena přímým a blízkým výbojům blesku. V průměru je v Polsku 20 - 30 bouřkových dnů. To znamená, že každá fotovoltaická elektrárna je vystavena vážnému poškození v důsledku výbojů blesku. Ty mohou primárně zničit drahé komponenty, jako jsou samotné moduly nebo DC/AC střídače. V důsledku toho může být majitel zařízení během vteřiny vystaven výpadkům proudu a nákladným opravám FV systému. Na tom nic nemění ani pojištění elektrárny. I když je instalace krytá, v případě poruchy pojistitel nejprve zkontroluje, zda byly splněny všechny formální podmínky – včetně příslušných bezpečnostních opatření. Pokud tak neučiní, pravděpodobně dojde k odmítnutí vyplatit odškodnění. Aby se takovému riziku zabránilo, je nutné do každé FVE fotovoltaické elektrárny instalovat svodiče přepětí.
Přepěťová ochrana od ETI Polam
Pokud hledáte spolehlivé svodiče přepětí, podívejte se na řadu ETI Polam. Nabízí veškeré potřebné vybavení k ochraně fotovoltaických systémů proti nadproudu a přepětí, včetně hotových rozvaděčů. Zde naleznete rozvaděče vybavené pro individuální konfiguraci FV modulů - přizpůsobené počtu modulů v řetězci, počtu paralelně zapojených řetězců, typu a výkonu měniče a počtu vstupů měniče na stejnosměrné straně. Zabezpečte svou fotovoltaickou elektrárnu u zkušeného výrobce!