Автоматы защиты для солнечных батарей

Защита AC и DC

Защита солнечной станции

Строя солнечную электростанцию не следует упускать из виду устройства защиты фотомодулей и защиту сетевого инвертора. Защита солнечной станции – это гарантия долгой и беспроблемной жизни вашей солнечной станции и главное — это ваша безопасность при эксплуатации.

Поэтому мы проектируем защиту инвертора и защиту солнечных батарей на надежном оборудовании ABB Италия и ETI производства Словении. Есть несколько вариантов защиты сетевого инвертора – от бюджетных вариантов до полного комплекса защиты каждого стринга! И соответственно можно предоставить как дешево минимальную защиту фотомодулей от короткого замыкания, так и полную молниезащиту и защиту от перенапряжений инвертора и солнечных батарей.

Оборудование защиты мы подбираем индивидуально под характеристики каждого инвертора и параметры системы, поэтому наши солнечные станции гарантированно будут иметь качественно спроектированные щиты защиты под ваши потребности. Так же есть возможность заказать готовые щиты защиты для каждой модели инвертора нашего у поставщика.

Что входит в систему защиты солнечной станции?

Защита солнечной станции включает в себя:

• Щит защиты по постоянному току (DC) для солнечной электростанции.
• Щит защиты по переменному току (AC) для солнечной электростанции.
• Контур заземления.

Со стороны DC, на которой расположены солнечные панели, необходимо установить предохранители с держателями по одному на каждый + и – системы. Они позволят защитить фотомодули и инвертор от короткого замыкания, перегрузки, обратных токов. Далее надо установить ограничитель перенапряжения (ОПН) для защиты оборудования от прямых и наведенных импульсов (молния). И Разъединитель-выключатель, чтобы безопасно создать разрыв цепи для отключения DC-контура при проведение ремонтных и сервисных работ.

Для солнечных станций, имеющих в своей схеме аккумуляторные батарей, необходимо установить ножевые предохранители с держателями, для защиты АКБ и инвертора от токов короткого замыкания, перегрузки и обратных токов.

По стороне переменного тока (AC) устанавливают автоматические выключатели (на каждую фазу и ноль), для защиты от токов, превышающих определенный номинал (короткого замыкания). Дифференциальное реле (или УЗО + выключатель автомата), для защиты от токов утечки, т.е. защищающее человека от поражения током при прикосновении к элементам системы. И ограничители перенапряжений (ОПН) для защиты от наведенных импульсов перенапряжения.

Заземление солнечной станции

Заземление оборудования солнечной станции – это обязательное условие для безопасной работы любой электрической системы. Для работы ограничителя перенапряжений (ОПН) необходим контур заземления.

Щиты защиты Teplodom—ETI (ABB)

Большинство современных инверторов имеют встроенную защиту в виде предохранителей. Но, как показывает практика для дополнительной защиты и быстрой их замены, удобнее вынести этот элемент в общий ящик защиты.

Все полные комплектации щитов защиты Teplodom—ETI (ABB) имеют 2-й класс защиты от перенапряжения. Встроенный выключатель-разъединитель дает возможность быстро и безопасно выполнить аварийное отключение станции.

Серия защитного оборудования для сетевых инверторов Teplodom—ETI (ABB) позволяет исключить повреждения фотоэлектрических инверторов и фотомодулей, вызванные короткими замыканиями, резкими изменениями параметров сети общего пользования, ударами молнии и пр.

Источник

Молниезащита и защита от перенапряжений солнечных панелей

Установка солнечных панелей (фотоэлектрической системы) является одним из наиболее популярных методов автономной (или дополнительной) электрификации объектов.
В связи со столь стремительным развитием солнечной энергетики, особенно актуальным становится вопрос о защите данной системы от различных негативных воздействий.
Поскольку солнечные панели чаще всего устанавливаются на крыше здания или на другом открытом участке пространства, необходимо в первую очередь обеспечить их молниезащиту и защиту от импульсных перенапряжений.

При выборе защитных мер нужно в первую очередь помнить, что только комплексный подход к организации как внешней, так и внутренней молниезащиты может обеспечить сохранность дорогостоящего оборудования фотоэлектрической системы от последствий грозовой деятельности.

Мы рады предложить Вам комплекс мер, позволяющий учесть все возможные негативные воздействия молнии на фотоэлектрическую систему.

Рисунок 1. Объект, оснащенный фотоэлектрической системой

Основные преимущества:

• Индивидуальный подход в разработке системы внешней молниезащиты – Вам будет предоставлено техническое решение, разработанное в строгом соответствии с конфигурацией Вашего объекта и полностью удовлетворяющие современным требованиям в области молниезащиты.
• Современные, долговечные и удобные в монтаже комплектующие внешней молниезащиты.

• Комплексное решение для защиты от импульсных перенапряжений (внутренняя молниезащита) – подбор УЗИП, обеспечивающих защиту фотоэлектрической установки во всех наиболее важных ее узлах.
• Уникальные характеристики УЗИП — наши устройства ограничивают перенапряжения до максимально безопасных уровней.
• Универсальные устройства – позволяют совместить в одном корпусе несколько видов защиты; это обеспечивает компактность размещения и экономию средств.

Внешняя молниезащита объекта, оснащенного фотоэлектрической системой

В первую очередь необходимо организовать систему внешней молниезащиты, обеспечивающую попадание всей наружной части фотоэлектрической системы в защитную зону. Как рассчитать защитную зону внешней молниезащиты – мы уже писали ранее.

Кроме того, необходимо учесть некоторые специфические особенности объекта, оснащенного фотоэлектрической системой. Молниеприёмные стержни должны быть удалены от солнечных панелей таким образом, чтобы предотвратить воздействие токов молнии на систему. Минимальное рекомендованное расстояние между этими элементами — 0,5м (см. Рис.2).

Если невозможно выдержать рекомендованное расстояние, необходимо выполнить прямое электрическое соединение между системой внешней молниезащиты и рамой солнечных панелей. Это необходимо чтобы предотвратить протекание уравнивающих токов через рамную конструкцию панелей. Следовательно, электрическое соединение должно быть выполнено только с одной стороны, предпочтительно как можно ближе к токоотводам.

Рисунок 2. Минимальные допустимые расстояния от внешней молниезащиты до фотоэлектрической системы

Защита от импульсных перенапряжений*

В частном случае можно выделить два основных пути проникновения импульсных перенапряжений в систему:

• сеть постоянного тока (от солнечной панели до инвертора);
• сеть переменного тока (от инвертора и/или от питающей линии, если установка не автономна, до главного распределительного щита).

Соблюдение минимальных допустимых расстояний от элементов внешней молниезащиты до фотоэлектрической системы (см. Рис.2), позволяет избежать попадания частичных токов молнии в цепь постоянного тока***. Соответственно, в этом случае правильным будет применение УЗИП класса 2. (Подробнее о классификации УЗИП Вы можете почитать по ссылке.)

1. Защита сети постоянного тока

Наиболее уязвимыми и наиболее дорогостоящими элементами фотоэлектрической системы являются контроллер и инвертор, поэтому в первую очередь необходимо обеспечить их защиту по стороне постоянного тока.

Следует обратить внимание, что номинальное напряжение УЗИП должно быть на 20% больше напряжений разомкнутой цепи (холостого хода) Вашей солнечной батареи. Это напряжение считается как сумма Uoc каждой панели (при последовательном их соединении). Uoc должно быть указано производителем солнечных модулей в технических характеристиках.

Место установки УЗИП – перед контроллером или перед инвертором, если он включает в себя функции контроллера.

Для применения в сетях постоянного тока мы предлагаем несколько серий УЗИП, рассчитанных на номинальное напряжение от 48 до 1000 В.

Наименование УЗИП	Артикул	Номинальное напряжение DC
EnerPro48V/100A-Tr	LE-382-070	48 В
EnerPro CV 2P 65V/63A-LED	LE-382-080	65 В
EnerPro CV 2P 100V/63A-LED	LE-382-086	100 В
CT PV-T2/2-0/600	LE-960-220	600 В
CT PV-T2/2-0/1000	LE-960-222	1000 В

2. Защита сети переменного тока

Для организации комплексной защиты необходимо так же установить УЗИП класса 2 на выходе инвертора (по стороне переменного тока). Для этих целей мы рекомендуем использовать данное устройство:

Опасный импульс перенапряжения может попасть в оборудование и со стороны питания переменным током, поэтому в главный распределительный щит мы рекомендуем установить комбинированный УЗИП PowerPro BCD класса 1+2+3. Одного такого устройства достаточно, чтобы защитить оборудование в доме.****

В зависимости от того, каким образом у Вас выполнено заземление защитного проводника (схема TN-C-S или TT), Вы можете выбрать одно из подходящих для Вас устройств:

Примечания

*В примере рассматриваются фотоэлектрические установки мощностью до 10 кВт.

**В примере приведена фотоэлектрическая установка с Uoc≤48 В.

***В случае, если минимальные расстояния не соблюдены и внешняя молниезащита имеет электрическую связь с элементами фотоэлектрической системы, в сети постоянного тока необходимо применение УЗИП класса 1.

****При наличии особо чувствительной аппаратуры, возможна установка дополнительных УЗИП класса 3 в ближайшие к ней локальные распределительные щиты или применение УЗИП класса 3, встроенных в розетку питания.

УЗИП для защиты фотоэлектрических систем

Уникальное комбинированное УЗИП с очень низким напряжением ограничения, предназначено для применения в трехфазных сетях с режимом нейтрали TN-S (TN-C-S) напряжением 220/380 В,
50 Гц.

LE-373-960
Максимальный импульсный ток молнии (10/350 мкс)	100 кА
Напряжение ограничения Up (не более):	1,0 кВ
Максимальное рабочее напряжение:	255 В

УЗИП предназначено для использования в трехфазных электрических сетях с режимом нейтрали TN-S

• номинальный импульсный ток молнии (8/20 мкс) Iimp 20 кА;
• максимальный импульсный ток молнии (8/20 мкс) Iimp 40 кА;
• сменный блок защиты.

УЗИП для применения в сетях постоянного тока номинальным напряжением 48 В.

• Высокий уровень защиты;
• подходит для применения в сетях с рабочим током до 100 А;
• отсутствуют токи утечки;
• монтируется на DIN-рейку 35 мм;
• оснащено сигнализацией состояния;
• имеет многофункциональные клеммы для различных проводников и шин;
• дополнительный контакт дистанционной сигнализации (Rk версия).

С полным ассортиментом УЗИП можно ознакомиться на соответствующих страницах нашего сайта.

Индивидуальный подбор

В данном примере рассмотрены только наиболее вероятные пути проникновения импульсных перенапряжений в фотоэлектрическую систему и описан лишь общий подход к выбору защитных мер и устройств.

В случае, если Ваша фотоэлектрическая установка имеет дополнительные источники питания (ВЭС/дизель-генератор/др.), иную схему подключения (электрическую схему), дополнительные элементы, такие как слаботочное измерительное оборудования или щит индикации, а так же если система аккумуляторных батарей расположена на значительном расстоянии от места установки УЗИП постоянного тока, Вы всегда можете обратиться в наш технический центр и мы подберем Вам индивидуальное решение, обеспечивающее комплексную защиту всех этих систем.

Обширная номенклатура предлагаемых нами УЗИП позволяет нам подобрать индивидуальный комплекс защиты, удовлетворяющий всем требованиям надежности и эффективности.

Купить

Ознакомиться с действующими ценами и приобрести необходимые устройства для защиты от импульсных перенапряжений можно в удобном интернет-магазине на отдельной странице «Купить».

Источник

Солнечные электростанции, это бомбы замедленного действия, которые работают тихо и при больших мощностях, через какое- то время вылезет проблема, в которой был виноват в большинстве случаев сам сборщик.

В основном ошибки, на которые все сборщики наступают на начальном этапе сборки, это сечение провода и подключение солнечных панелей к магистрали, которая тянется до контроллера. На данном отрезки начиная от коннекторов MC4 не допускается скруток и обжимок без пайки! И без изоляции, в качестве изоляции, рекомендуется использовать не изоленту, а термоусадочные трубки нужного диаметра. А коннекторы МС4 должны быть смазаны для предотвращения коррозии. Такой подход на начальном этапе позволит вам избежать уймы проблем в будущем.

Провода подбираются из расчета не так сойдет, а с запасом по вашим расчетам, дабы напряжения и токи могут отличатся как в большую, так и в меньшую сторону, в зависимости от времени года, и это стоит учитывать. Или, если вы планируете в будущем расширятся, стоит на начальном этапе покупать нужный провод для магистрали для наращивания системы в будущем а не переделывать все каждый раз. Это поможет вам грамотно и рационально использовать как ваши средства, которые вы тратите на постройку солнечной электростанции, ну и поможет вам сберечь ваше время.

Автоматы применяем только по выходу инвертора или грида со стороны сети, но ни в коем образе не со стороны аккумуляторов, дабы мощности пиковые, которые потребляют инверторы, приводят к не контакту в месте замыкания контактов после длительных перегревов. Ну и соответственно к падению мощности или даже к ложным срабатываниям.

Токи которые проходят при нагрузки реле например на фото ниже, ну ни как не позволят при такой дуге долго служить вашим автоматическим выключателям, а проблема с выходом их из строя опустошит ваш карман и заставит вас пересмотреть этот узел в будущем.

Чем выше напряжение вашей системы, тем дуга будет сильнее и при меньшем токе, дабы мощность у нас не меняется. U*I = P

Был у меня один случай, где при коротком замыкании и залипшем старом автомате, автомат у меня просто раскалился вход и выход приварились, и даже загорелся, спасло от пожара то, что я почувствовал запах проводки и то, что вывалился зажим с проводом от автомата. Я не помню фотографировал я или нет, но именно перерыв долгий по автоматам был связан с данным опытом. А то, что они у меня появились, было связано с тестированием контроллеров заряда. И их одновременным сравнением.

Так что я никому не рекомендую ставить ни автоматы, ни выключатели по постоянному току, дабы вас это ну ни как не защитит. А нервы ваши в будущем потреплет.

Что касается контроллеров и инверторов, у большинства контроллеров заряда, для солнечных панелей или ветрогенераторов, установлены плавкие предохранители. Если их нет, просто у вас бюджетный контроллер, в который их просто не поставили. По поводу инверторов или любых преобразователей в 99% предохранители есть как со стороны АКБ, так и со стороны выхода. Отсюда городить бутерброд смысла нет!

Ну и маленький ролик про мою очередную модернизацию моей системы и дугу, которую я получил днем при мощности около 1200 ватт на 24 вольтах, и токе около 40А или больше в коротком замыкании.

Источник