- Защита от перенапряжения систем солнечной энергетики от компании ETI Россия
- Как защитить солнечные батареи от молний и перенапряжения сети?
- Опасность удара молнии
- 1. Прямой удар молнии.
- 2. Непрямой удар молнии.
- Обеспечиваем многоуровневую защиту
- Заключение
- Защита оборудования от грозы – УЗИП для солнечных батарей и сети.
- Защитите ваше оборудование от грозы
- Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), также называемые грозоразрядниками, предназначены для ограничения переходных перенапряжений и для отвода импульсов тока, возникающих во время ударов молнии вблизи линий электропередачи либо при коммутации промышленных электроустановок.
- УЗИП для солнечных батарей и ввода сети
- Защита AC и DC
- Защита солнечной станции
- Что входит в систему защиты солнечной станции?
- Защита солнечной станции включает в себя:
- Заземление солнечной станции
- Щиты защиты Teplodom—ETI (ABB)
Защита от перенапряжения систем солнечной энергетики от компании ETI Россия
Солнечная энергетика — это альтернативное направление в энергетике, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения электрической энергии. Это направление активно развивается, в настоящее время, из-за быстрых темпов истощения энергетических ресурсов и ухудшения состояния окружающей среды.
В основе фотоэлектрического преобразования лежит принцип трансформации энергии солнечного излучения в электрическую энергию, с помощью кремниевых полупроводниковых (монокристаллических или поликристаллических) элементов. Солнечные элементы размерами около 12,5х12,5 см генерируют напряжение примерно 0,6 В с максимальным током 3,5 A. Для получения большего напряжения (400 В) солнечные элементы соединяются последовательно. Модули могут иметь площадь от 1,5 до 2,5 м 2 . Такой модуль генерирует постоянное напряжение DC от 30 В до 60 В. На схеме (рис.2) показан комплект соединенных солнечных панелей, с помощью которого можно получить выходное напряжение от 500 В до 700 В DC. Величина напряжения может изменяться в зависимости от освещенности панелей. Каждая солнечная панель генерирует выходной ток величиной от 4 A до 7 A, в зависимости от типа модуля.
К сожалению, оборудование для солнечной энергетики в основном состоит из компонентов с низкой устойчивостью к импульсам перенапряжения и ударным токам. Солнечные панели, устанавливаемые на крышах (рис.1), могут подвергаться коммутационным перенапряжениям, а также перенапряжением, вызванным прямыми ударами молнии.
Следовательно, они должны быть защищены, от прямого атмосферного разряда, внешним устройством молниезащиты. Защиту солнечных батарей от импульсных перенапряжений обеспечивают ограничители перенапряжения ETITEC B-PV и ETITEC CPV (рис.3, 6, 8)
Для увеличения выходной мощности системы, модули соединяются параллельно. Подключенные таким образом панели дают выходной ток в пределах от 250 A до 300 A. Этот ток поступает в преобразователь (инвертор), который преобразует постоянный ток DC в переменный ток AC, используемый для питания отдельных устройств или общей электросети.
ETITEC BPV (T1+T2)
Данная серия ограничителей перенапряжения была специально разработана длязащиты солнечных батарей, от прямых и наведенных (косвенных) импульсов перенапряжения.
На рис. 3-5 показаны ограничитель перенапряжения ETITECB –PV 550(1000)/12,5(10/350), его структурная схема и подключение ограничителей B-PV по схеме Т, соответственно.
Ограничители ETITEC B-PV позиционируются, как комбинированные устройства, совмещающие в себе ограничители Типа 1 и Типа 2 (Класс I+II/В+С). Номинальный импульсный ток этих ограничителей составляет Iimp = 12,5 kA на один полюс, максимальный токовый импульс Imax= 40 kA. Конструкция ограничителя перенапряжения состоит из двух параллельно соединенных варисторных элементов, каждый из которых защищен тепловым расцепителем. Серия ограничителей RC оборудована блоком контактов дистанционной сигнализации повреждения варистора.
ETITEC CPV (T1+T2)
Данная серия ограничителей перенапряжения была специально разработана для защиты солнечных батарей,от наведенных (косвенных) импульсов перенапряжения (рис.6-9).
Ограничители перенапряжения ETITEC СPV позиционируются, как ограничители Типа 2 (Класс II/С). Номинальный импульсный ток этих ограничителей составляет Iimp = 20 kA (8/20) на один полюс, максимальный токовый импульс Imax= 40 kA (8/20) на один полюс. Конструкция ограничителя перенапряжения состоит из двух (трех) параллельно соединенных варисторных элементов, каждый из которых защищен тепловым расцепителем. Серия ограничителей RC оборудована блоком контактов дистанционной сигнализации повреждения варистора.
Принцип применения ограничителей BPV, СPV в устройствах солнечной энергетики для зданий с внешней молниезащитой (LPS)
В случае, когда расстояние между солнечной панелью и инвертором AC/DC превышает L > 7 м (рис.10), необходимо установить на этом отрезке 2 ограничителя ETITEC BPV – (1) и (2) (рис.11), или С-PV – (1) и (2) (рис.12). Если расстояние L 7 м, то применение ограничителя (2) необязательно.
По материалам ООО «ETI Украина»
Источник
Как защитить солнечные батареи от молний и перенапряжения сети?
Над установкой собственной солнечной мини-электростанции задумывается все больше людей. Местом расположения фотоэлектрических модулей обычно становится крыша дома или приусадебный участок. А поскольку резкие скачки напряжения могут привести к выходу солнечной батареи из строя, системе понадобится надежная защита от гроз и высоковольтных атмосферных разрядов.
Опасность удара молнии
Существует два варианта воздействия на солнечные панели и вспомогательное оборудование этого стихийного бедствия.
1. Прямой удар молнии.
Местом удара грозового разряда может стать громоотвод заземленной кровли здания либо подведенная к дому линия электропередач.
В первом случае напряжение солнечной батареи скачкообразно повысится из-за того, что часть заряда распространится по проложенным внутри дома кабелям. Во втором высокие токи попадут на фотоэлектрические элементы непосредственно через провода ЛЭП.
Оба варианта, если не защитить оборудование дополнительными средствами защиты, очень опасны Худшим сценарием является возгорание проводки, которое грозит потерей не только дорогостоящей гелио системы, но и возникновением пожара в самом доме.
2. Непрямой удар молнии.
Не стоит думать, что при попадании сверхмощного разряда в землю или стоящее поблизости дерево защита солнечных батарей не нужна. Наведенное электромагнитное поле при подобных обстоятельствах вызывает скачки напряжения в радиусе десятков, а иногда и сотен метров. Элементы СЭС из строя, возможно, и не выйдут. Но опасность для всего чувствительного электрооборудования в доме будет высокой.
Обеспечиваем многоуровневую защиту
Первый «уровень обороны» — само заземление. Оно позволит не допустить прямого удара молнии непосредственно в панели. Для этого понадобятся:
- металлические стержни-приемники;
- провода-токоотводы;
- устройства заземления.
Каждый стержень необходимо размещать не ближе полуметра от фотоэлектрических модулей. Если это невозможно, внешняя система защиты солнечных батарей от молний выводится напрямую на раму с одной стороны. Желательно – максимально близко к токоотводу. Это гарантирует отвод высокого напряжения от рабочей части панели.
Второй уровень – монтаж УЗИП (устройств защиты от импульсных напряжений). Такие приборы принято разделять на три категории.
- Первая – защищает непосредственно от удара молнии. В обязательном порядке монтируется в ВРУ (вводно-распределительные устройства) при строительстве многоэтажных домов и промышленных зданий. Аналогичное решение потребуется и для частного дома или дачи.
- Вторая – монтируется во внутренний распределительный щит. Гарантирует защиту от напряжения не только самих солнечных батарей, но и других чувствительных элементов СЭС – прежде всего инвертора и контроллера.
- Третья – содержит предохранители и/или выключатели, защищая потребляющие ток устройства прямо на входе.
Важно! При выборе устройства УЗИП для защиты системы панелей, его напряжение подбирается как сумма всех напряжений холостого хода объединенных модулей Uoc з запасом на 20%. Иначе говоря, для системы из 10 батарей на 24V каждая Вам понадобится УЗИП не менее, чем на (10 * 24) + 20% = 288 вольт.
Кроме того, специалисты рекомендуют монтировать в распределительный щит УЗИП комбинированного типа. Это позволит не допустить импульсного скачка напряжения не только с внешней, но и с внутренней стороны сети.
Заключение
В данной статье мы рассмотрели защиту солнечных батарей и вспомогательного оборудования лишь для стандартного варианта СЭС и потребляющих энергию электроприборов. Для разветвленных схем, с дополнительными устройствами, могут понадобиться более сложные, индивидуальные решения. Монтаж подобной многоуровневой системы защиты целесообразно доверять только профессионалам.
Отнестись к обустройству такого комплекса защитного оборудования следует со всей серьезностью. Только его наличие, правильный подбор и размещение всех элементов гарантирует безопасность функционирования Вашей солнечной электростанции.
Источник
Защита оборудования от грозы – УЗИП для солнечных батарей и сети.
Апрель 2017
| Как сервисный центр Schneider Electric Solar и OutBack Power мы знаем, что около 80% обращений в ремонт связаны с повреждениями во время грозы. Ремонт оборудования с признаками воздействия импульсного перенапряжения – не гарантийный, поэтому нередко сопряжен с негативом со стороны вашего заказчика. Защитите ваше оборудование от грозыУстройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), также называемые грозоразрядниками, предназначены для ограничения переходных перенапряжений и для отвода импульсов тока, возникающих во время ударов молнии вблизи линий электропередачи либо при коммутации промышленных электроустановок.УЗИП для солнечных батарей и ввода сетиПредставляем линейку модульных УЗИП класса 2 (указаны рекомендованные розничные цены):
BUD-40/3 — высоковольтное УЗИП 1000В для защиты сетевых инверторов УЗИП в наличии со склада |
| ||||||||||||||
Производство сертифицировано по ISO9001-2008 Настоятельно рекомендуем хотя бы визуально оценивать качество изготовления УЗИП прежде, чем доверять им свое оборудование . Как пример — в ячейках слева УЗИП на цепь переменного тока от Beny, справа — тоже от китайского производителя, но дешевле. На фото видна разница между физическими размерами контактых площадок и самими модулями-разрядниками. Как видно на фото, контакты разрядника справа выполнены из тонкой, сложенной вдвое, жести. К тому же сама пластина разделена на две части, что значительно снижает пятно контакта. Материал изготовления, форма контакта модуля с держателем совершенно не внушают доверия этому устройству в целом. Общий вид внутреннего устройства УЗИП (слева Beny): Источник Защита AC и DCЗащита солнечной станцииСтроя 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:
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 станцииЗаземление 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 | |||||||||||||||
— производитель электротехнической продукции с более чем 25-летней историей. Ведущий поставщик защитных и коммутирующих устройств постоянного тока для коммерческих установок и солнечных электростанций Китая.