Заземление для солнечных панелей

Заземление для солнечных панелей

Мы долго это ждали и это произошло! В правительстве Российской Федерации подписали Постановление №299 от 02.03.21.

Известный Российский производитель «Бастион» продолжает радовать новинками! Теперь это ИБП.

Весь спектр аккумуляторов от компании Vektor, в том числе и знаменитый Carbon доступны для наших клиентов.

Новое пополнение товаров в разделе: «Оборудование б/у»: Аккумуляторный инвертор Expert MKS 5K.

Уважаемые Клиенты и Посетители сайта! В связи с постоянно меняющимися курсами валют, стоимость оборудования и материалов тоже.

Государственная Дума приняла в третьем чтении поправки в Федеральный закон «Об электроэнергетике» в части развития.

Новинка на рынке накопления энергии — АКБ VECTOR c технологией DEEP CYCLE+CARBON Наша компания.

НОВИНКА на рынке аккумуляторов! Специально к началу водномоторного и туристического сезона!.

Рекомендуемые товары

Статьи

Как заземлить солнечные батареи?

Солнечные батареи как элемент электроснабжения дома, нуждаются в защите, как любое электрооборудование. В этом материале мы расскажем, как заземлить солнечные панели и не только.

Одной из главных причин выхода из строя оборудования, как самих фотоэлектрических станций (далее ФЭС), так и оборудования пользователя, служат замыкание токоведущих частей на землю, импульсные помехи разрядом молний, а также замыкание на корпус электрических приборов.

В результате того, что электроустановки, как правило, функционируют в неблагоприятных условиях — это воздействие атмосферных осадков, эксплуатация в пыльной, влажной и т.п. среде, что приводит к разрушению изоляции проводки, образованию токопроводящей влажной и пыльной пленки на изоляторах, конденсированию влаги между обмоткой и корпусом электроприбора. Все это ведет к появлению потенциала на корпусах электроустановок. В некоторых случаях подобный потенциал представляет собой повышенную опасность для человека и оборудования.

Часто, установленные в домах и офисах, системы защиты (стабилизаторы напряжения, сетевые фильтры и т.п.) не выполняют своих функций именно из-за отсутствия на объекте качественного заземления.

Заземлением солнечных батареи и других электроустановок называется намеренное электрическое соединение ее корпуса и заземляющего устройства для обеспечения электробезопасности.

Защитное заземление имеет своей целью защиту электрооборудования и человека от касания корпуса электроустановки или др. ее частей, которые оказались под напряжением, причем чем ниже сопротивление заземляющего устройства, тем лучше.

Кроме этого без заземления не будут в полной мере выполнять свою функцию защитные устройства , такие как стабилизатор, УЗО, фильтр высокочастотных помех, грозозащита, молнияотводы и т.п., так как принцип работы всех этих устройств основан на «сбрасывании лишнего электрического импульса» в землю .

Чтобы обеспечить заземление солнечных батарей для дома, необходимо соединить между собой проводником все солнечные батареи (корпус), установленные на объекте, а также соединить их с конструкцией, на которой они закреплены (в случае если она металлическая) и подключить этот проводник к контуру заземления.

Контуры заземления могут быть выполнены по разным технологиям, но должны соответствовать требованиям для эксплуатации электроустановок в данном регионе.

В отличие от традиционных технологий, которые потребуют 1-2 дня (требуется выбрать 1-2 м3 грунта, сварить металлические уголки, а затем восстановить нарушенный почвенный покров), готовый комплект модульного заземления позволит Вам своими руками за несколько часов и без земляных работ смонтировать качественное и долговечное заземление, не нарушая существующего ландшафта возле Вашего дома! Подробнее о предлагаемых нами комплектах заземления здесь…

Купить комплект заземления можно также в нашем офисе.

Источник

Пример расчета: молниезащита и заземление солнечных электростанций (панелей)

Как и любые другие объекты электрогенерации, солнечные электростанции нуждаются в системах заземления и молниезащиты. Запрос на проектирование такой системы поступил в Технический Центр ZANDZ. Рассмотрим, какое решение предложили наши специалисты для солнечной (фотоэлектрической) станции в одном из российских регионов.

Исходные данные:

Удельное сопротивление грунта в зоне размещения солнечной электростанции: 60 Ом*м.

Габаритные размеры и расположение ФЭС показаны на рисунке 1 и 2.

Рисунок 1 — Габаритные размеры.

Рисунок 2 — Расположение ФЭС.

Как сделать молниезащиту и заземление солнечной электростанции?

Защита зданий и сооружений от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприемника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты солнечной электростанции представлен следующими решениями:

2. Объект относится к III категории молниезащиты. Необходимая надежность системы — 0,9..

3. Молниезащита солнечной электростанции выполнена при помощи 4х стержневых молниеотводов высотой 6 м, которые устанавливаются на бетонный фундамент. Закладные детали под фундамент включены в комплект молниеприемника.

4. Для заземления солнечных панелейиспользуются вертикальные электроды длиной 3 м от каждого молниеприемника. Молниеприемники соединяются при помощи стальной омедненной полосы GL-11075 сечением 30х4 мм по контуру ФЭС. Расстояние до солнечных панелей не менее 1 м. Заглубление 0,5 — 0,7 м. Подключение полосы и электродов осуществляется при помощи зажимов ZZ-005-064.

Итоги расчета проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»):

плотность разрядов молнии в землю – 6 ударов/кв. км в год;

полное число ударов в систему – 0,019 (раз в 52 года);

суммарное число прорывов – 0,00087 (раз в 1149 лет);

надежность системы 0,954;

вероятность прорыва во все объекты системы – 0,046.

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 1,41 Ом.

На рисунке 3 показано расположение оборудования.

Рисунок 3 — Расположение оборудования.

Перечень необходимых материалов приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень потребности материалов.

№	Рис.	Артикул	Наименование	кол-во, шт.
1.		ZZ-201-006	Молниеприемник вертикальный ZANDZ 6 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент)	4
2.		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	8
3.		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	5
4.		ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	4
5.		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	2
6.		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	50
7.		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	1
8.		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	13
9.		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1
10.		GL-11075-50	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров)	5

Предложенное нами решение обеспечит надежную защиту солнечной электростанции от прямого попадания молнии и качественное заземление установки сопротивлением 1,41 Ом с указанными исходными данными.

Хотите узнать больше о молниезащите и заземлении объектов альтернативной энергетики? Обращайтесь за помощью в Технический Центр ZANDZ!

Читайте также:

Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.

Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]

Источник

Заземление и молниезащита для солнечных электрических систем (фотогальванических систем)

Атомные электростанции, теплоэлектроцентрали, дизельные, газовые станции — все эти объекты относятся к традиционной энергетике. Работают они за счёт природных ресурсов. После сжигания, расщепления или использования их, при помощи турбин, генераторов получают и передают электрическую энергию. Так как с каждым годом потребление электроэнергии только растет, а природные ресурсы истощаются и восстановлению не подлежат, возникает задача замещения традиционных способов производства на нетрадиционные. Как и традиционные электростанции и установки, альтернативные системы нуждаются в заземлении и молниезащите, для обеспечения безопасности персонала и защиты дорогостоящего оборудования от природных явлений.

Применение альтернативных технологий по производству электроэнергии получило широкое распространение не только в промышленных, но и в бытовых условиях

Виды альтернативных систем для производства электроэнергии

Электричество можно получить от энергии ветра, солнца, приливов и отливов, при помощи сжигания биотоплива и даже от удара молнии! Для этого создают ветровые, солнечные, приливно-отливные и много других электростанций.

Особое внимание уделим солнечным электрическим или как ещё их называют — “фотогальванические” и “фотоэлектрические системы” (ФЭС), как наиболее популярным среди простых граждан.

Что из себя представляет солнечная электрическая система, какие ещё названия имеет, где применяют

ФЭС могут быть как крупной электростанцией, отдающей электроэнергию в сеть, так и небольшой установкой, которую можно установить на даче для автономного питания.

Основными составляющими ФЭС, как показано на рисунке 1, являются:

• фотоэлектрическая панель (солнечная батарея);
• контроллер;
• АКБ (батарея) — в станциях отдающих электроэнергию в сеть, не обязательно;
• инвертор (преобразователь постоянного тока в переменный).

Рисунок 1 – Основные элементы ФЭС

Возможные риски, связанные с электрикой

Как и в любой электрической системе, существуют риски, связанные с какими-то внешними или внутренними факторами. К внешним опасностям относятся прямой удар молнии, повреждение от которого неизбежно, или накопленный статический потенциал, опасный для человека. Среди внутренних угроз можно отметить короткое замыкание, в результате которого возможен резкий скачок напряжения, что в свою очередь опасно для оборудования и проводки, не говоря уже о человеке.

Оборудование, которое используется в ФЭС, стоит немалых денег, поэтому целесообразно соблюдать правила электробезопасности и применять соответствующие защитные меры по заземлению и молниезащите, как внешней, так и внутренней, для предотвращения вышеупомянутых рисков.

Решения по защите фотогальванических систем

Заземление

В России пока не разработаны нормативные документы, которые устанавливают конкретные требования к заземляющему устройству (ЗУ) для ФЭС. В данном случае для правильной организации ЗУ необходимо учитывать требования, содержащиеся в действующим нормативном документе – ПУЭ-7. В зависимости от системы заземления, которая используется на объектах, определяются требования к сопротивлению заземления.

Пункт 1.7.101 определяет требования к сопротивлению заземления нейтрали генератора – 4 Ом для напряжения 220/380 В однофазной/трехфазной системы.

В системе IT, согласно п.1.7.104, сопротивление также должно быть не больше 4 Ом. Однако для установок мощностью менее 100 кВА разрешается увеличения нормы до 10 Ом. Для установок более 1000 В, которые генерируют электроэнергию для крупных объектов или даже городов, требуемое сопротивление — 0,5 Ом. В данной ФЭС нулевой проводник появляется после инвертора, в котором преобразовывается постоянный ток в переменный. Инвертор, фотомодули и контроллер должны заземляться напрямую от главной заземляющей шины (ГЗШ). В вводном распределительном щите должно быть установлено устройство защитного отключения (УЗО), чтобы избежать утечки тока, в случае повреждения проводки. Если объект достаточно большой, то необходимо предусмотреть дополнительную систему уравнивания потенциалов.

Необходимые параметры ЗУ (конструкция, длинна электрода) сильно зависят от удельного сопротивления грунта. Помимо низкого сопротивления, ЗУ должно быть еще и долговечным, чтобы обеспечить бесперебойную работу солнечной электростанции на протяжении всего срока ее эксплуатации.

На сегодняшний день действуют особые требования к заземлителям (ГОСТ Р 50571.5.54-2013), а именно к материалам, из которых они изготавливаются. Это связано с тем, что многие ранее использовавшиеся материалы сильно подвергаются коррозии. Наиболее долговечными считаются медные, омеднённые и выполненные из нержавеющей стали заземлители.

Для достижения необходимых параметров заземления в обычных грунтах, рационально применять модульное заземление, что позволит без лишних усилий и траты времени добиться положительного результата.

Внешняя молниезащита

Фотоэлементы устанавливаются в большинстве случаев на открытой местности для того чтобы иметь максимальный доступ к солнечному излучению. Часто это — кровли зданий, домов, открытые поля и т.д. Такие места подвергаются повышенному риску попадания молнии, а значит дорогостоящее оборудование может быть повреждено!

Защита ФЭС от молнии выполняется по тому же принципу, что и любой другой объект. Для начала необходимо определить к какому классу молниезащиты относится объект, на котором устанавливаются фотомодули. Если фотоэлементы установлены на площадке, то их можно отнести к II или III категории молниезащиты, в зависимости от конструкции и назначения. После чего необходимо рассчитать зоны защиты в соответствии с нормативными документами РД 34.21.122-87 и СО-34.21.122-2003.

В первую очередь опасности быть пораженными молнией подвергаются фотомодули, устанавливаемые на открытой местности. Поэтому для защиты солнечных батарей от прямого удара молнии применяются стержневые или тросовые молниеприемники, которые обеспечивают необходимую зону защиты.

Тип защиты фотопанелей определяется исходя из экономических соображений, так как они не являются самыми дорогими компонентами системы. В случае, когда панели устанавливаются на кровле объекта, рационально выполнить молниезащиту здания с учетом расположения фотомодулей, что “убивает двух зайцев” одновременно. Если же речь идет о крупной солнечной станции, установленной на открытой местности, где все инверторы, контроллеры и прочее дорогостоящее оборудование находятся в здании, то защита самих солнечных панелей от прямого удара молнии предусматривает глубокий анализ грозовой активности в данной местности, затраты на работы и оборудование. Также следует прибегнуть и к системе уравнивания потенциалов, так как ФЭС может состоять из большого количества элементов.

Защита от удара молнии — это защита от физических повреждений, что безусловно ВАЖНО! Однако, куда более значимым является защита инверторов и контроллеров от вторичных последствий ударов молний, которые составляют большую часть стоимости всей системы!

Защита от импульсных перенапряжений

Питание от электросети может быть опасным из-за скачков напряжения, в результате аварий или попадания молнии в линию электропередачи. В альтернативных системах эти проблемы не исчезли, поэтому все меры защиты от вторичных последствий грозы, учитывать надо, так как помимо всей техники в доме, могут пострадать внутренние компоненты солнечной электростанции.

Кроме организации систем внешней молниезащиты храма не стоит забывать и об обеспечении внутренних молниезащитных систем: УЗИП, УЗО, АЗС и др., т.к. выход из строя системы электроснабжения приводит к остановке систем жизнеобеспечения, таких как системы пожаротушения и сигнализации, вентиляции и кондиционирования и т.п.

Для обеспечения внутренней защиты от импульсных перенапряжений ФЭС, необходимо определить основные места установки устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). В таких системах это вход в контроллер от фотомодулей (постоянный ток) и выход из инвертора (переменный ток), так же при использовании питания от электросети, нужно установить УЗИП на вводе в главный распределительный щит.

Для защиты сети постоянного тока используются УЗИПы напряжением от 48 В до 1 кВ; переменного тока (на выходе из инвертора) – УЗИП 2 класса, в зависимости от системы заземления объекта; со стороны электросети рекомендуются к применению универсальные УЗИП класса 1+2+3.

Примеры использования мер защиты

С каждым годом, количество ФЭС только увеличивается, актуальность альтернативной энергетики подтверждено мировым сообществом. Стоимость таких систем может составлять от нескольких тысяч до нескольких миллионов рублей. Поэтому настоятельно рекомендуется при проектировании подобных установок уделить особую роль молниезащите и заземлению данных объектов, чтобы избежать повреждения дорогостоящих компонентов системы и затрат на работы.

В современном мире существует множество решений для обеспечения защиты фотогальванических электростанций любой мощности в любых условиях, даже в Антарктиде. Достигнуть нужного сопротивления заземляющего устройства позволит заземлитель на основе комплектов электролитического заземления для вечномерзлых и скалистых грунтов!

Специализированное программное обеспечение и инженерные программы позволяют с точностью рассчитать надёжность системы, подобрать необходимую конструкцию заземляющего устройства и молниезащиты, добиться нужного сопротивления заземления и таким образом защитить дорогостоящие системы.

Источник