Արևային ֆոտովոլտային համակարգերի համար լարման պաշտպանության սարքերի ընտրություն - SPD-ների տեղադրում
1. SPD տեղադրման վրա ազդող գործոններ
Տանիքի ֆոտովոլտային (ՖՎ) համակարգերում գերլարումները հիմնականում առաջանում են կայծակի ուղիղ հարվածներից (շենքի կամ LPS-ով ֆոտովոլտային սարքավորումների վրա կամ դրանց մոտակայքում), կայծակի հետ կապված էլեկտրական դաշտի փոփոխություններից առաջացած լարումից կամ AC/DC էլեկտրամատակարարման բաշխման ցանցերում անջատիչ գործողություններից: Լարման անկումներից պաշտպանության անհրաժեշտությունը գնահատելու և համապատասխան պաշտպանիչ ռազմավարությունը որոշելու համար սարքավորումների անվանական իմպուլսային դիմադրության լարումը (Uw) պետք է օգտագործվի որպես հղում: Եթե ռիսկի գնահատմամբ այլ բան նշված չէ, ՖՎ համակարգերը պետք է տեղադրվեն ինչպես հաստատուն, այնպես էլ փոփոխական հոսանքի կողմերում:
Ֆոտովոլտային համակարգի ներսում պաշտպանության կարիք ունեցող սարքերը ներառում են՝
Ինվերտորներ, ներառյալ ցածր լարման փոփոխական և հաստատուն հոսանքի համակարգերի միջերեսները, ֆոտովոլտային մարտկոցները, ֆոտովոլտային համակարգի ներքին լարերը, ինվերտորի և ֆոտովոլտային մարտկոցների միջև տեղադրված բաղադրիչները, ինչպիսիք են համակցող տուփերը, ֆոտովոլտային համակարգի մոնիթորինգի և կառավարման համար օգտագործվող սարքավորումները։
Համաձայն IEC 61643-12 ստանդարտի և GB/T 21714-ի համապատասխան բաժինների, ֆոտովոլտային համակարգերի համար SPD-ների ընտրությունը և տեղադրումը կախված է բազմաթիվ գործոններից: Դրանք ներառում են գետնի բռնկման խտությունը (NG) [1/կմ²·տարի] կամ տարեկան ամպրոպային օրերի միջին քանակը (T), ցածր լարման էլեկտրամատակարարման համակարգի բնութագրերը (օրինակ՝ օդային գծեր կամ ստորգետնյա մալուխներ) և պաշտպանվող սարքավորումների բնույթը, թե արդյոք տեղադրված է արտաքին կայծակնային պաշտպանության համակարգ (LPS)՝ ֆոտովոլտային համակարգը կայծակի ուղիղ հարվածներից պաշտպանելու համար:
Եթե առկա է արտաքին LPS, SPD պահանջները կախված են LPS-ի պաշտպանության մակարդակից (դասից) և նրանից, թե արդյոք LPS-ի և ֆոտովոլտային համակարգի միջև պահպանվում է պահանջվող բաժանման հեռավորությունը (S) (մեկուսացված vs ոչ մեկուսացված LPS):
2. Արտաքին LPS տարբեր կոնֆիգուրացիաների ազդեցությունը ֆոտովոլտային համակարգերի կայծակնային պաշտպանության վրա
Տանիքի վրա ֆոտովոլտային համակարգերի SPD տեղադրումը սովորաբար բաժանվում է երեք կատեգորիայի՝ կախված արտաքին LPS-ի առկայությունից և տեսակից.
(1) Արտաքին LPS առանց ֆոտովոլտային համակարգերի
Ինչպես ցույց է տրված դիագրամում (այստեղ չի ներառված), եթե շենքը հագեցած չէ արտաքին կայծակնային պաշտպանության համակարգով, ապա կայծակնային ռիսկի գնահատման արդյունքների հիման վրա պետք է տեղադրվեն լարման անկման դեմ պաշտպանության սարքեր: Առաջարկվում է տեղադրել լարման անկման դեմ պաշտպանության սարքեր և՛ փոփոխական, և՛ հաստատուն հոսանքի կողմերում՝ կարևորագույն ֆոտովոլտային բաղադրիչները պաշտպանելու համար:
Հաստատուն հոսանքի կողմի համար, ֆոտովոլտային կոմբինատորային տուփի կամ ֆոտովոլտային զանգվածի մոտ (եթե կոմբինատորային տուփ չի օգտագործվում) պետք է տեղադրվի 2-րդ տիպի հաստատուն հոսանքի փոխարկիչ (DC1): Այս DC-ն պաշտպանում է շենքը ֆոտովոլտային մալուխների միջոցով փոխանցվող արտաքին լարման ալիքներից և սովորաբար տեղադրվում է ֆոտովոլտային մալուխների շենք մտնելուց անմիջապես հետո: Ինվերտորի հաստատուն հոսանքի մուտքի մոտ պետք է տեղադրվի մեկ այլ 2-րդ տիպի հաստատուն հոսանքի փոխարկիչ (DC2): Եթե DC1-ի և ինվերտորի միջև մալուխի երկարությունը 10 մետրից պակաս է, DC1-ը կարող է բաց թողնվել:
AC կողմի համար, AC ցանցի մուտքի մոտ, որը սովորաբար գտնվում է գլխավոր բաշխիչ վահանակի մոտ, խորհուրդ է տրվում տեղադրել 2-րդ տիպի AC SPD (նշանակված որպես AC1): Այս սարքը պաշտպանում է կոմունալ ցանցից եկող լարման ալիքներից: Արտաքին կայծակնային պաշտպանություն չունեցող համակարգում AC1-ի անհրաժեշտությունը կախված է կայծակնային ռիսկի գնահատման արդյունքներից: Թանկարժեք ինվերտորը պաշտպանելու համար, 2-րդ տիպի AC SPD (նշանակված որպես AC2) սովորաբար տեղադրվում է ինվերտորի AC ելքի մոտ: Եթե AC1-ի և AC2-ի միջև մալուխի երկարությունը 10 մետրից պակաս է, AC2-ը կարող է բաց թողնվել: Մանրամասն ուղեցույցի համար խնդրում ենք դիմել կարգավորման աղյուսակին:
(2) Արտաքին LPS ֆոտովոլտային համակարգեր, որոնք համապատասխանում են պահանջվող բաժանման հեռավորությանը (մեկուսացված LPS)
Ինչպես ցույց է տրված դիագրամում, երբ շենքն ունի արտաքին կայծակնային պաշտպանության համակարգ (օրինակ՝ օդային անջատիչ ձողեր կամ ժապավեններ) և տանիքի ֆոտովոլտային համակարգը պաշտպանված է այս համակարգով՝ պահպանելով համապատասխան բաժանարար հեռավորությունը, ֆոտովոլտային համակարգը համարվում է մեկուսացված LPS-ով հագեցած։ Նույնիսկ այս դեպքում SPD-ների տեղադրումը դեռևս անհրաժեշտ է։
Մեկուսացված LPS ունեցող համակարգերի համար SPD-ի տեղադրումը նման է արտաքին կայծակնային պաշտպանություն չունեցող համակարգերին: 2-րդ տիպի հաստատուն հոսանքի SPD-ն պետք է տեղադրվի համակցող տուփի մոտ, կամ ֆոտովոլտային զանգվածի մոտ, եթե համակցող տուփ չի օգտագործվում: 2-րդ տիպի հաստատուն հոսանքի SPD-ն պետք է տեղադրվի ինվերտորի հաստատուն հոսանքի կողմի մոտ, իսկ 2-րդ տիպի փոփոխական հոսանքի SPD-ն՝ ինվերտորի փոփոխական հոսանքի կողմի մոտ: Այնուամենայնիվ, քանի որ ֆոտովոլտային համակարգը միանում է շենքի ներսում և դրսում, 1-ին տիպի փոփոխական հոսանքի SPD-ն նույնպես անհրաժեշտ է գլխավոր փոփոխական հոսանքի բաշխիչ վահանակի մոտ, որտեղից շենք է մտնում էլեկտրաէներգիան: Մանրամասն դասավորության ուղեցույցի համար դիմեք կազմաձևման աղյուսակին:
(3) Արտաքին LPS-ով ֆոտովոլտային համակարգեր, որոնք չեն համապատասխանում պահանջվող բաժանման հեռավորությանը (ոչ մեկուսացված LPS)
Տանիքի ֆոտովոլտային համակարգերում, որտեղ վահանակները չափազանց մոտ են արտաքին կայծակնային պաշտպանության համակարգին (LPS) և չեն կարող պահպանել պահանջվող անվտանգության հեռավորությունը, ֆոտովոլտային համակարգի բոլոր մետաղական մասերը պետք է միացված լինեն LPS-ին՝ կայծակնային պաշտպանության պատշաճ համարժեք պոտենցիալային կապ ապահովելու համար: Սա տանիքի կայծակնային պաշտպանության համար օգտագործվող տարածված մոտեցումն է: Այս դեպքում, ինչպես փոփոխական, այնպես էլ հաստատուն հոսանքի մալուխները միացման համակարգում դիտարկվում են որպես զուգահեռ հաղորդիչներ, ինչը նշանակում է, որ դրանք կարող են անմիջականորեն ազդվել կայծակնային հոսանքից: Ահա թե ինչու IEC-ը խորհուրդ է տալիս օգտագործել 1-ին տիպի ալիքային պաշտպանության սարքեր (SPD)՝ սովորաբար 2-րդ տիպի SPD-ների հետ միասին՝ համակարգի հիմնական կետերում. այնտեղ, որտեղ ֆոտովոլտային մալուխները մտնում են շենք, և կարևոր սարքերի, ինչպիսին է ինվերտորը, ինչպես նաև փոփոխական, այնպես էլ հաստատուն հոսանքի կողմերում:
Ինչպես ցույց է տրված դիագրամում, DC1-ը պետք է տեղադրվի համակցող տուփին որքան հնարավոր է մոտ, կամ ֆոտովոլտային զանգվածի մոտ, եթե համակցող տուփ չկա: DC2-ը և AC2-ը պետք է տեղադրվեն ինվերտորի մոտ՝ այն ավելի լավ պաշտպանելու համար: Շատ դեպքերում անհրաժեշտ են AC1-ը (գլխավոր վահանակի մոտ) և AC2-ը (ինվերտորի մոտ): Սակայն, եթե ինվերտորը տեղադրված է գլխավոր վահանակի ներսում, և նրանք կիսում են նույն հողանցումը, իսկ մալուխի երկարությունը փոքր է կամ հավասար է 0.5 մետրի, ապա AC2-ը կարող է անհրաժեշտ չլինել: Մանրամասն տեղադրման ուղեցույցի համար կարող եք ստուգել աղյուսակը:
1: DC1-ը կարող է բաց թողնվել հետևյալ պայմաններում՝ Եթե DC1-ի և ինվերտորի միջև մալուխի երկարությունը 10 մետրից պակաս է, և AC2-ի լարման պաշտպանության մակարդակը (Up) ֆոտովոլտային զանգվածի անվանական իմպուլսային դիմադրության լարման (Uw) 0.8 անգամից փոքր կամ հավասար է, կամ եթե AC2-ի Up-ը Uw-ի 0.5 անգամից փոքր կամ հավասար է, և PE (պաշտպանիչ հողանցման) հաղորդիչը մոտ է DC մալուխներին։
2: AC2-ը կարող է բաց թողնվել հետևյալ պայմաններում. Եթե AC1-ի և AC2-ի միջև մալուխի երկարությունը 10 մետրից պակաս է, կամ եթե ինվերտորը և գլխավոր բաշխիչ վահանակը օգտագործում են նույն հողանցման էլեկտրոդը, և SPD միացման մալուխներից յուրաքանչյուրը 0.5 մետրից ոչ ավելի երկար է, օրինակ, եթե ինվերտորը տեղադրված է գլխավոր վահանակի ներսում։
3: SPD հողանցման հաղորդալարերի նվազագույն լայնական հատույթի մակերեսը. 2-րդ տիպի SPD-ների համար պղնձե հողանցման հաղորդալարը պետք է լինի ոչ պակաս, քան 6 մմ², իսկ 1-ին տիպի SPD-ների համար՝ ոչ պակաս, քան 16 մմ²:
Տանիքի ֆոտովոլտային համակարգերում հաստատուն հոսանքի կողմի SPD-ների ընտրությունը հիմնականում կախված է նրանից, թե ինչպես է շենքը պաշտպանված կայծակից և ինչպես է համակարգը միացված։ Կարգավորման աղյուսակի և IEC ստանդարտների համաձայն, ինվերտորի հաստատուն հոսանքի կողմում միշտ պետք է լինի լարման դեմ պաշտպանիչ։ Սակայն լրացուցիչ SPD-ներ կոմբինատորի տուփի մոտ՝ կամ ֆոտովոլտային վահանակների մոտ, եթե կոմբինատորի տուփ չկա՝ անհրաժեշտ են միայն այն դեպքում, եթե վահանակների և ինվերտորի միջև մալուխը 10 մետրից ավելի երկար է։
Այնուամենայնիվ, ամենուրեք այդպես չեն անում։ Որոշ երկրներում, օրինակ՝ Գերմանիայում, կանոնները հիմնականում հակառակն են։ Այնտեղ հաստատուն լարման լարման դեմ պաշտպանությունը միշտ տեղադրվում է ֆոտովոլտային վահանակների կողքին, և դուք պետք է մեկը ավելացնեք ինվերտորի մոտ միայն այն դեպքում, եթե մալուխի երկարությունը գերազանցում է 10 մետրը։