Zabezpieczenia w fotowoltaice – ochrona pasm

Ochrona przetężeniowa i zwarciowa

W systemach fotowoltaicznych istotna jest ochrona przetężeniowa i zwarciowa, czyli ochrona pasm w przypadku zacienienia, zasłonięcia lub uszkodzenia jednego lub kilku paneli. Zasłonięty lub uszkodzony panel staje się elementem biernym i stanowi zwarcie dla obwodu. Pasmo zawierające „bierny” panel jest generatorem mniejszego prądu niż pozostałe, w wyniku czego zaczyna przez nie płynąć prąd rewersyjny. Prąd rewersyjny jest prądem płynącym w przeciwnym kierunku, pochodzącym z pozostałych pasm. Moduły fotowoltaiczne są w stanie wytrzymywać pewną wartość prądu rewersyjnego określoną przez producenta. Wyższy prąd rewersyjny stanowi zagrożenie dla paneli fotowoltaicznych, więc trzeba je przed nim zabezpieczyć.

zwarcieZabezpieczenie przetężeniowe i zwarciowe, a więc zabezpieczenie przed prądami rewersyjnymi stanowią rozłączniki bezpiecznikowe z wkładkami bezpiecznikowymi dedykowanymi do instalacji fotowoltaicznych – posiadają charakterystykę wyzwalania gPV. Można również stosować wyłączniki instalacyjne dedykowane dla systemów fotowoltaicznych, ale muszą być one przeznaczone do ochrony pasm – muszą mieć odpowiednią charakterystykę. Nie zawsze jednak zabezpieczenie przetężeniowe i zwarciowe jest wymagane, bo panele fotowoltaiczne mogą wytrzymać pewną wartość prądów rewersyjnych. Zakłada się, że zabezpieczenie przed prądami rewersyjnymi nie jest wymagane jeżeli:

N≤1+(IREW/ISC)

N – liczba pasm połączonych równolegle

IREW – maksymalny prąd rewersyjny paneli podany przed producenta

ISC – prąd zwarcia paneli w warunkach STC

Jeżeli prąd rewersyjny nie jest podany, można przyjąć, że N≤3

W przypadku gdy połączonych równolegle jest więcej  pasm paneli fotowoltaicznych, należy każde pasmo zabezpieczyć dedykowanymi bezpiecznikami lub wyłącznikami. W niektórych instalacjach fotowoltaicznych, jeden z przewodów jest uziemiony. W takim przypadku wystarczy zastosować tylko jeden bezpiecznik – na nieuziemionym przewodzie. Jeżeli system jest izolowany, wymagane są dwa bezpieczniki. Bezpieczniki i wyłączniki muszą być dobrane do wartości prądu, czyli nie mniej niż 1,4Isc i nie więcej niż 0,9IREW. Jeżeli wartość IREW nie jest podana, to zabezpieczenie należy dobrać na wartość nie większą niż 2Isc. Czyli:

1,4ISC≤In≤0,9IREW

Lub: 1,4ISC≤In≤2ISC

Dedykowane do systemów fotowoltaicznych bezpieczniki mają klasę użytkowania gPV – odpowiednią do ochrony obwodów fotowoltaicznych, zgodnie z normą IEC 60269-6. Zaletą stosowania bezpieczników jest ich niższa cena niż wyłączników instalacyjnych, jednak wymagają one wymiany po awarii. Dobierając bezpiecznik należy wziąć pod uwagę także jego znamionowe napięcie pracy:

Un≥1,2UMPP_panel · liczba paneli

Izolowanie i rozłączanie

Każda instalacja fotowoltaiczna musi zawierać elementy pozwalające rozłączyć inwerter od paneli fotowoltaicznych i od sieci energetycznej w przypadku konserwacji, napraw awaryjnych i pożaru. Rozłączenie takie powinno gwarantować izolowaną przerwę. Zastosowanie odłączników bezpiecznikowych dla pasm taką przerwę gwarantuje, ale odłącznikami bezpiecznikowymi nie wolno odłączać obwodu znajdującego się pod obciążeniem, ze względu na możliwość powstania łuku elektrycznego. Takie odłączniki mają zazwyczaj klasę użytkowania DC-20. W pierwszej kolejności należy wyłączyć obciążenie, do czego służą wyłączniki lub rozłączniki zdolne do wyłączania prądów roboczych. Powinny być one zainstalowane po stronie DC i AC inwertera. Wyłączniki i rozłączniki po obu stronach inwertera powinny być połączone z wyłącznikiem PPOŻ.

easysolar-728x90gif

Zobacz również:

Dodaj komentarz

Podpis *
Email *
Witryna internetowa