Потребна е заштита за вашиот систем на соларни панели од прекини во напојувањето
Системите со соларни панели (PLTS) се користат сè повеќе бидејќи можат да ги намалат трошоците за електрична енергија, да ја зголемат енергетската независност и да ја поддржат транзицијата кон чиста енергија. Сепак, и покрај овие придобивки, постои еден клучен аспект на кој често му се посветува помалку внимание: заштита од прекини на електричната енергија. Впрочем, системите со соларни панели се состојат од разни чувствителни електронски компоненти - како што се инвертори, контролери за полнење, батерии и системи за следење - кои се подложни на оштетување од пренапонски бранови, молњи, прекумерна струја или лошо заземјување.
Прекините на електричната енергија не секогаш се случуваат како големи настани. Понекогаш тие се мали, периодични флуктуации, но нивниот кумулативен ефект може да го забрза распаѓањето на компонентите. Оваа статија ги разгледува заштитните мерки потребни за да се обезбеди безбеден, стабилен и долготраен систем на соларни панели, без разлика дали е за домови, бизниси или поголеми инсталации.
Зошто системите со соларни панели се ранливи на прекини во снабдувањето со електрична енергија?
Сончевите електрани (PLTS) имаат и еднонасочно напојување (од панелите до инверторот/контролерот за полнење) и наизменична струја (од излезот на инверторот до товарот/куќата и PLN мрежата за системи поврзани со мрежата). Овие две линии за напојување значат дека има повеќе влезни точки за електрични пречки. Понатаму, соларните панели обично се инсталираат на отворени, издигнати површини и се изложени на временски услови, што ги прави поранливи на удари од гром и напонски скокови предизвикани од надворешни услови.
Некои вообичаени видови на електрични нарушувања вклучуваат:
1. Напонски бранови од молња или префрлување на големо оптоварување.
2. Прекумерна струја поради краток спој или неточна големина на кабелот.
3. Пренапон/поднапон поради проблеми со мрежата или инверторот.
4. Дефект на изолацијата поради влага, одземени кабли или лабави конектори.
5. Нарушувања на квалитетот на електричната енергија, како што се хармониците, особено во системи кои користат многу нелинеарни оптоварувања.
Затоа, идеалната заштита треба да ги вклучува и DC страната и AC страната, плус механизам за заземјување и правилно насочување на каблите.
1. Уред за заштита од пренапон (SPD): Главен штит против пренапонски пренапони.
SPD е уред дизајниран да ги пренасочи моменталните напонски пренапони кон заземјувачката патека, спречувајќи оштетување на електронските уреди. За сончеви електрани (PLTS), SPD не може да се инсталира на едно место, бидејќи изворите на пренапон можат да доаѓаат и од панелот (DC) и од мрежата (AC).
Видови на SPD кои обично се потребни:
– DC SPD (фотоволтаична заштита од пренапон) е инсталиран на DC линијата помеѓу низата панели и инверторот/контролерот за полнење. Ова е важно бидејќи панелите на покривот можат да примат пренапон од гром дури и ако не се директно погодени.
– AC SPD е инсталиран на излезната страна на инверторот до домашната разводна табла (или до PLN мрежата за системи поврзани со мрежа).
Работи што треба да се забележат:
– Изберете SPD со номинална вредност според напонот на системот (на пр. 600V/1000V DC за одредени системи).
– Осигурајте се дека SPD има јасен стандард (на пр. IEC/EN) и дека е инсталиран од техничар кој ја разбира координацијата на заштитата.
– SPD се ефикасни само ако се правилно заземјени. Лошото заземјување значи дека пренапоните немаат добар излез.
2. MCB/MCCB и осигурувач: Заштита од прекумерна струја и краток спој
Струјните пренапони може да се појават поради кратки споеви, оштетени жици, неисправни MC4 конектори или грешки при инсталацијата. Тука MCB/MCCB и осигурувачите стануваат клучни.
Во системи со соларни панели:
– DC осигурувачите (жичени осигурувачи) често се користат за заштита на секој низ од панелот, особено ако има повеќе низи поврзани паралелно. Нивната намена е да спречат повратен тек од други низи, што би можело да ги загрее жиците и да предизвика пожар.
– DC MCB се користат како заштита и прекинувачи на еднонасочни водови. DC MCB се различни од AC MCB; не треба да се мешаат бидејќи нивните карактеристики на гаснење на лачен електричен лак се различни.
– AC MCB/MCCB се користи на излезната страна на инверторот до товарот/главната табла, спречувајќи прекумерна струја што може да го оштети инверторот или домашната инсталација.
Важен принцип: заштитата од прекумерна струја мора да биде прилагодена на големината на кабелот и максималната струја што може да се појави, а не само „додека е вклучен“.
3. Изолатор на еднонасочна струја и изолатор на наизменична струја: Безбедни прекинувачи за одржување и итни случаи
Покрај автоматската заштита, на системот му е потребен и безбеден уред за рачно исклучување:
– DC изолатор е инсталиран во близина на инверторот (или во близина на низата според дизајнот) за да се исклучи DC напонот за време на одржување или вонредна состојба.
– На наизменичната линија се инсталирани AC изолатори, така што инверторот може да се одвои од мрежата/оптоварувањето.
Овие изолатори се неопходни за безбедноста на техничарите и сопствениците на зградите. Некои стандарди за инсталација бараат изолатори за да овозможат брзо исклучување на системот во случај на пожар или оштетување.
4. RCD/ELCB (Уред за резидуална струја): Заштита од струја на истекување и струен удар
RCD/ELCB детектира истекување на заземјување, кое може да се појави поради оштетена изолација на кабелот, влага што влегува во уредот или напон на куќиштето на опремата. Ова е клучно за безбедноста на луѓето.
Во системи со модерни инвертори, изборот на RCD треба да се базира на препораките на производителот, бидејќи некои инвертори произведуваат преостанати DC компоненти или хармоници што можат да ги збунат стандардните RCD. Во некои ситуации, потребен е RCD тип А или тип Б, во зависност од дизајнот на инверторот и локалните прописи.
Главната цел е јасна: да се спречи електричен удар и да се намали ризикот од пожар поради оставени вклучени струи на истекување.
5. Заземјување и поврзување: Основата на целата заштита
Многу луѓе инсталираат SPD, MCB и други уреди, но забораваат на правилното заземјување. Заземјувањето е клучен пат за дисипација на енергијата на пречки и стабилизирање на референтниот напон на системот.
Што треба да се направи:
– Заземјување на структурата на рамката на панелот (монтажа) така што нема „лебдечки“ метални делови.
– Заземјете го инверторот според упатството на производителот.
– Заземјувањето на SPD мора да биде кратко, право и да има минимални свиоци за да се обезбеди ниска импеданса (важно за време на пренапони).
– Системот за заземјување на домот треба да биде интегриран, а не самостоен без пресметка.
Освен заземјувањето, постои и сврзување: поврзување на металните делови така што тие имаат ист потенцијал, намалувајќи го ризикот од разлики во напонот кога има нарушување.
6. Заштита на батеријата (доколку се користи хибриден/систем надвор од мрежата)
Во системите напојувани со батерии, прекините на електричната енергија можат да бидат посложени поради големата количина на складирана енергија. Дополнителна заштита што најчесто е потребна:
– BMS (Систем за управување со батерии) за регулирање на преполнувањето, препразнењето, претерувањето и балансирањето на ќелиите.
– Специјален осигурувач за батерија или прекинувач за еднонасочна струја кој е способен да ги исклучи високите струи.
– Контактори и заштита на температурата во преградата за батерии, особено за системи со литиумски батерии.
– Соодветна вентилација и противпожарна заштита, бидејќи батериите се изложени на ризик од термичко испарување доколку се ракува со нив неправилно.
Незаштитените батерии не само што брзо се расипуваат, туку имаат и потенцијал да станат извор на сериозна опасност.
7. Мониторинг и аларми: Раното откривање ги намалува загубите
Заштитата не е само исклучување на уредите; раното откривање е подеднакво важна заштита. Системите за следење ви помагаат да знаете:
– Абнормален напон и струја на жиците на панелот (индикација за лабави конектори или силно засенчување).
– Инверторот често се исклучува (индикација за нарушувања на квалитетот на електричната енергија или повторено активирање на заштитата).
– Висока температура на компонентите (индикација за лоша вентилација или преоптоварување).
– Податоците за производство драстично опаѓаат (указува на оштетување на панелот или прекин на системот).
Доброто следење ви овозможува да преземете мерки пред штетата да се прошири и трошоците за поправка да ескалираат.
Заклучок: Соодветната заштита ги прави соларните електрани побезбедни и подолготрајни
Системот на соларни панели е долгорочна инвестиција. За да се осигури дека оваа инвестиција е безбедна и обезбедува оптимални перформанси во годините што доаѓаат, заштитата од прекини на електричната енергија не треба да се смета за опционален додаток. Уреди како што се SPD (DC и AC), MCB/осигурувачи, изолатори, RCD/ELCB, соодветно заземјување, заштита на батериите и системи за следење се составен дел од сеопфатен систем за заштита.
Доколку планирате инсталација или оценувате постоечки систем, осигурајте се дека заштитата ги опфаќа и страните на еднонасочна и наизменична струја, како и соодветно заземјување. Консултирајте се со техничар или изведувач кој ги разбира стандардите за инсталација на соларни фотоволтаични системи и координацијата на заштитата. На овој начин, не само што ќе ги заштитите вашите соларни панели, туку и вашиот дом, електронска опрема и безбедноста на сите жители.
Доколку сакате, можам да ви помогнам да креирате едноставна листа за проверка за инспекција (за сопственици на домови) или листа на препорачани спецификации за заштита врз основа на типот на вашиот систем (вклучен во мрежата, хибриден или исклучен од мрежата) и капацитетот.
