Când vorbim despre un sistem fotovoltaic, ne gândim adesea pur și simplu la module fotovoltaice, dar o centrală electrică tipică de acest tip este mult mai complexă. De asemenea, aceasta constă din convertoare (invertoare), tablouri de măsură pe partea de curent alternativ conectate la rețeaua electrică, cabluri solare speciale, elemente de conectare, structuri de susținere, precum și tablouri de distribuție cu protecție pe partea de curent continuu - cum ar fi descărcătoare de supratensiune și protecție la supracurent. Acest articol le vom dedica și problemei selecției lor.
Partea de curent continuu a sistemului fotovoltaic
De obicei, o centrală fotovoltaică prosumer are o schemă foarte simplă. Modulele fotovoltaice sunt plasate pe acoperișul clădirii, în interior existând tablouri de distribuție și convertoare, precum și un tablou de măsurare cu un contor pentru energia produsă. Toate aceste elemente sunt conectate cu cabluri cu doi sau patru fire.
În tablourile de distribuție de curent continuu, se instalează de obicei dispozitive pentru protejarea instalației împotriva supraîncărcării sau scurtcircuitului, descărcătoare de supratensiune și un întrerupător de circuit de curent continuu. Principalele scopuri ale acestor protecții sunt:
- protecția modulelor fotovoltaice împotriva scurtcircuitelor, supraîncărcărilor și curenților de scurtcircuit invers,
- protecție împotriva supratensiunii de comutare,
- protecție împotriva supratensiunilor rezultate din descărcările de trăsnet.
Vezi produsele ETI în magazinul Onninen
Supratensiunile periculoase din sistemele fotovoltaice sensibile rezultă din descărcările de trăsnet sau din supratensiunile de comutare induse în buclele modulelor fotovoltaice conectate în serie. Prin urmare, protecția la supratensiune este unul dintre cele mai importante tipuri de protecție pentru partea de curent continuu a instalației fotovoltaice.
Ce este un descărcător de supratensiune?
Este conceput pentru a descărca în mod repetat curenții de descărcare rezultați din supratensiune într-o instalație fotovoltaică. Prin urmare, poate funcționa timp de mulți ani dacă nu este deteriorat sau dacă nu există supratensiune sau curent de descărcare care să depășească capacitățile descărcătoarelor respective. După reacția la supratensiune, dispozitivul ar trebui să revină la starea inițială.
Datorită construcției lor, descărcătoarele de supratensiune se împart în:
- Limitator de întrerupere - folosind în principal eclatoare cu gaz și aer.
- Descărcător limitator - folosește în principal varistoare sau diode speciale.
- Descărcător combinat - combină cele două tipuri de mai sus, adică o combinație între un varistor și o eclatoare cu gaz.
Descărcătoare de supratensiune ETI
Descărcătoare de supratensiune de tip 1 sau de tip 2 ?
În prezent, există trei tipuri de module fotovoltaice pe piață: policristaline, monocristaline și cu peliculă subțire. Acestea diferă prin nivelul de rezistență la supratensiune, pe care producătorul ar trebui să îl specifice în specificațiile sale. Selecția descărcătoarelor de supratensiune va depinde în mare măsură de acest parametru. Acestea sunt de obicei adaptate la tensiuni nominale cuprinse între 500V și 1500V DC. Cu o instalare și o împământare corespunzătoare, acestea pot oferi protecție la supratensiune la un nivel de 3 - 5 kV.
În funcție de dimensiunea centralei fotovoltaice, se utilizează două tipuri de descărcătoare de supratensiune: T1 sau T2. Primul este utilizat pentru a proteja instalația împotriva supratensiunilor cauzate de lovituri directe de trăsnet asupra sistemului fotovoltaic sau în imediata apropiere. Al doilea protejează sistemul împotriva supratensiunilor de comutare sau a supratensiunilor cauzate de lovituri indirecte de trăsnet.
Deoarece energia provenită dintr-o descărcare directă este de obicei foarte mare, descărcătorul de supratensiune T1 are o eclatoare sau un varistor cu o rezistență mai mare. Acest lucru face ca Tipul 1 să fie neapărat mai scump. Tipul 2 este recomandat pentru utilizarea în instalații fără un sistem extern de protecție la trăsnet.
Uneori, într-o instalație electrică fotovoltaică cu sistem de protecție la trăsnet, se poate utiliza un descărcător de supratensiune T2. Acest lucru se datorează faptului că tensiunea pe partea de curent continuu este de obicei mult mai mare decât tensiunea pe partea de curent alternativ, unde se utilizează descărcătoare de supratensiune de tip 1. În cazul unei descărcări directe, descărcătorul de supratensiune de pe partea de curent alternativ va reacționa mai devreme.
Schema generală a sistemului de module fotovoltaice și a protecției la supratensiune
Din cauza riscului de deteriorare a descărcătoarelor de supratensiune, nu uitați să verificați periodic starea acestora – fereastra de inspecție. În cazul unei defecțiuni a descărcătoarelor de supratensiune, culoarea roșie va apărea în fereastra de inspecție a acestora. Utilizatorul va fi apoi informat despre necesitatea înlocuirii elementului înlocuibil al descărcătoarelor.
Unde se instalează un descărcător de supratensiune?
Descărcătorul de supratensiune trebuie amplasat în apropierea obiectului protejat pe care îl protejează. În cazul unei centrale fotovoltaice, acestea vor fi module fotovoltaice și un invertor. Dacă lungimea cablului care conectează modulele la invertor nu depășește 10 metri, este suficient să instalați câte un descărcător în fiecare șir, plasându-l cât mai aproape de dispozitivul cu cea mai mică rezistență la supratensiune. De obicei, acesta va fi un invertor DC/AC. Cu toate acestea, merită să verificați datele tehnice ale modulelor fotovoltaice pentru a fi sigur.
Vezi produsele ETI în magazinul Onninen
Dacă lungimea cablului dintre elementele menționate mai sus depășește 10 metri, la module trebuie instalat un descărcător de supratensiune T1+2 sau T2 (în funcție de existența unui sistem extern de protecție la trăsnet sau nu), iar la invertor trebuie instalat un al doilea - de obicei de același tip.
De ce să folosiți descărcătoare de supratensiune?
Exemplu de sistem izolat de protecție la trăsnet
Datorită construcției și amplasării sale, o instalație fotovoltaică este expusă la lovituri de trăsnet directe și din apropiere. În Polonia, există o medie de 20-30 de zile cu furtună. Aceasta înseamnă că fiecare centrală fotovoltaică este expusă la daune grave ca urmare a loviturilor de trăsnet. Acestea pot distruge în principal componente scumpe, cum ar fi modulele în sine sau invertoarele DC/AC. Drept urmare, în decurs de o secundă, proprietarul instalației poate fi expus la pene de curent și reparații costisitoare ale sistemului fotovoltaic. Acest fapt nu este schimbat de asigurarea centralei electrice. Chiar dacă instalația este acoperită de aceasta, în cazul unei defecțiuni, asigurătorul va verifica mai întâi dacă au fost îndeplinite toate condițiile formale - inclusiv măsurile de siguranță adecvate. Absența acestora va duce probabil la refuzul plății despăgubirilor. Pentru a evita un astfel de risc, este esențial să se asigure instalarea de descărcătoare de supratensiune în fiecare centrală fotovoltaică.
Protecție la supratensiune de la ETI Polam
Dacă sunteți în căutarea unor descărcătoare de supratensiune fiabile, consultați marca ETI Polam. Aceasta oferă toate dispozitivele necesare pentru a proteja sistemele fotovoltaice împotriva supracurenților și supratensiunilor, inclusiv tablouri de distribuție prefabricate. Aici veți găsi tablouri de distribuție echipate pentru configurarea individuală a modulelor fotovoltaice - adaptate la numărul de module din șir, numărul de șiruri conectate în paralel, tipul și puterea convertorului și numărul de intrări ale convertorului pe partea de curent continuu. Asigurați-vă centrala fotovoltaică cu un producător experimentat!