Fotoelektrik Sistemləri üçün Artan Gərginlikdən Qoruyucu Cihazların Seçimi - SPD-lərin Quraşdırılması
1. SPD Quraşdırılmasına Təsir Edən Faktorlar
Dam örtüyü fotovoltaik (PV) sistemlərində həddindən artıq gərginliklər əsasən birbaşa ildırım vurmaları (LPS-li bina və ya PV avadanlığının üzərində və ya yaxınlığında), ildırımla əlaqəli elektrik sahəsi dəyişikliklərindən yaranan gərginlik və ya AC/DC enerji paylama şəbəkələrində keçid əməliyyatları nəticəsində yaranır. Artan gərginlikdən qorunma ehtiyacını qiymətləndirmək və müvafiq qoruyucu strategiyanı müəyyən etmək üçün avadanlığın nominal impuls müqavimət gərginliyi (Uw) istinad kimi istifadə edilməlidir. Risk qiymətləndirməsində başqa hal nəzərdə tutulmayıbsa, PV sisteminin həm DC, həm də AC tərəflərinə SPD-lər quraşdırılmalıdır.
Qorunma tələb edə biləcək bir PV sistemi daxilindəki cihazlara aşağıdakılar daxildir:
İnvertorlar, o cümlədən həm aşağı gərginlikli AC sistemi, həm də DC sistemi ilə interfeyslər, fotovoltaik massivlər, daxili fotovoltaik sistem naqilləri, inverter və fotovoltaik massivlər arasında quraşdırılmış komponentlər, məsələn, kombinator qutuları; fotovoltaik sistemin monitorinqi və idarə olunması üçün istifadə olunan avadanlıqlar.
IEC 61643-12 və GB/T 21714-ün müvafiq bölmələrinə əsasən, fotovoltaik sistemlər üçün SPD-lərin seçilməsi və quraşdırılması bir çox amillərdən asılıdır. Bunlara yerüstü işıqlandırma sıxlığı (NG) [1/km²·il] və ya ildə orta hesabla ildırım günlərinin sayı (T), aşağı gərginlikli enerji təchizatı sisteminin xüsusiyyətləri (məsələn, hava xətləri və ya yeraltı kabellər) və qorunan avadanlığın təbiəti, fotovoltaik sistemini birbaşa ildırım zərbələrindən qorumaq üçün xarici İldırımdan Mühafizə Sisteminin (LPS) quraşdırılıb-qurulmaması daxildir.
Xarici LPS varsa, SPD tələblərinə LPS-in qorunma səviyyəsindən (Sinifindən) və LPS ilə PV sistemi arasında tələb olunan ayırma məsafəsinin (S) saxlanılıb-saxlanılmamasından (təcrid olunmuş və ya təcrid olunmamış LPS) təsirlənir.
2. Müxtəlif Xarici LPS Konfiqurasiyalarının Fotovoltaik Sistemlər üçün İldırımdan Mühafizəyə Təsiri
Dam fotovoltaik sistemləri üçün SPD quraşdırılması, xarici LPS-in mövcudluğuna və növünə əsasən, ümumiyyətlə üç kateqoriyaya bölünür:
(1) Xarici LPS Olmayan Fotovoltaik Sistemlər
Diaqramda göstərildiyi kimi (buraya daxil edilməyib), bina xarici ildırımdan qorunma sistemi ilə təchiz olunmayıbsa, ildırım riskinin qiymətləndirilməsinin nəticəsinə əsasən SPD-lər quraşdırılmalıdır. Vacib fotovoltaik komponentləri qorumaq üçün həm AC, həm də DC tərəflərində gərginlikdən qorunma cihazlarının quraşdırılması tövsiyə olunur.
DC tərəfi üçün, fotovoltaik kombinator qutusunun və ya fotovoltaik massivinin (əgər kombinator qutusu istifadə edilmirsə) yaxınlığında 2-ci Tip DC SPD (DC1 kimi təyin olunur) quraşdırılmalıdır. Bu SPD binanı fotovoltaik kabellər vasitəsilə ötürülən xarici gərginliklərdən qoruyur və adətən fotovoltaik kabellər binaya daxil olduqdan dərhal sonra quraşdırılır. İnverterin DC girişinin yaxınlığında başqa bir 2-ci Tip DC SPD (DC2 kimi təyin olunur) quraşdırılmalıdır. DC1 ilə inverter arasındakı kabel uzunluğu 10 metrdən azdırsa, DC1 buraxıla bilər.
AC tərəfi üçün, adətən əsas paylama panelində yerləşən AC şəbəkə girişində 2-ci Tip AC SPD (AC1 kimi təyin olunur) tövsiyə olunur. Bu cihaz kommunal şəbəkədən gələn gərginlik artımlarından qoruyur. Xarici ildırım mühafizəsi olmayan bir sistemdə AC1-in lazım olub-olmaması ildırım riskinin qiymətləndirilməsinin nəticələrindən asılıdır. Bahalı inverteri qorumaq üçün adətən inverterin AC çıxışının yaxınlığında 2-ci Tip AC SPD (AC2 kimi təyin olunur) quraşdırılır. AC1 və AC2 arasındakı kabel uzunluğu 10 metrdən azdırsa, AC2 buraxıla bilər. Ətraflı təlimat üçün konfiqurasiya cədvəlinə baxın.
(2) Tələb olunan Ayrılma Məsafəsinə Uyğun Xarici LPS-li PV Sistemləri (Təcrid olunmuş LPS)
Diaqramda göstərildiyi kimi, binanın xarici ildırımdan qorunma sistemi (məsələn, hava terminal çubuqları və ya lentlər) olduqda və damdakı fotovoltaik massiv bu sistemlə müvafiq məsafə saxlanılmaqla qorunursa, fotovoltaik sistemi izolyasiya edilmiş LPS ilə təchiz olunmuş hesab olunur. Hətta bu halda belə, SPD-lərin quraşdırılması hələ də zəruridir.
İzolyasiya edilmiş LPS-li sistemlər üçün SPD quruluşu heç bir xarici ildırım mühafizəsi olmayan sistemlərə bənzəyir. 2-ci Tip DC SPD kombinator qutusunun yaxınlığında və ya kombinator qutusu istifadə edilmədikdə, fotovoltaik massivinin yaxınlığında quraşdırılmalıdır. Başqa bir 2-ci Tip DC SPD invertorun AC tərəfinin yaxınlığında, 2-ci Tip AC SPD isə invertorun AC tərəfinin yaxınlığında yerləşdirilməlidir. Lakin, fotovoltaik sistem binanın içinə və xaricinə qoşulduğu üçün, kommunal enerjinin binaya daxil olduğu əsas AC paylama lövhəsində 1-ci Tip AC SPD də tələb olunur. Ətraflı düzülüş təlimatı üçün konfiqurasiya cədvəlinə baxın.
(3) Tələb Olunan Ayrılma Məsafəsinə Uyğun Olmayan Xarici LPS-li PV Sistemləri (Təcrid Olunmayan LPS)
Panellərin xarici ildırımdan qorunma sisteminə (LPS) çox yaxın olduğu və tələb olunan təhlükəsizlik məsafəsinə çata bilmədiyi dam örtüyü fotoelektrik sistemlərində, ildırımın ekvipotensial bağlanmasını təmin etmək üçün fotoelektrik sistemin bütün metal hissələri LPS-ə qoşulmalıdır. Bu, dam örtüyünün ildırımdan qorunması üçün istifadə edilən ümumi yanaşmadır. Bu quruluşda həm AC, həm də DC kabelləri bağlanma sistemində paralel keçiricilər kimi qəbul edilir, bu da onların birbaşa ildırım cərəyanından təsirlənə biləcəyi deməkdir. Buna görə də IEC, sistemin əsas nöqtələrində: fotoelektrik kabellərin binaya daxil olduğu yerlərdə və inverter kimi vacib cihazların həm AC, həm də DC tərəflərində 1-ci Tip gərginlikdən qorunma cihazlarından (SPD) - adətən 2-ci Tip SPD-lərlə birlikdə istifadə etməyi tövsiyə edir.
Diaqramda göstərildiyi kimi, DC1 kombinator qutusuna mümkün qədər yaxın və ya kombinator qutusu olmadığı təqdirdə fotovoltaik massivinin yaxınlığında quraşdırılmalıdır. Daha yaxşı qorunma təmin etmək üçün invertorun yaxınlığında DC2 və AC2 yerləşdirilməlidir. Əksər hallarda, AC1 (əsas paneldə) və AC2 (invertorun yaxınlığında) hər ikisi tələb olunur. Lakin invertor əsas panelin içərisində quraşdırılıbsa və kabel uzunluğu 0,5 metrdən az və ya bərabər olmaqla eyni torpaqlamanı paylaşırlarsa, AC2 lazım olmaya bilər. Ətraflı quraşdırma təlimatı üçün cədvələ baxa bilərsiniz.
1：DC1 aşağıdakı şərtlər daxilində buraxıla bilər: Əgər DC1 ilə inverter arasındakı kabel uzunluğu 10 metrdən azdırsa və AC2-nin gərginlikdən qorunma səviyyəsi (Up) PV massivinin nominal impuls müqavimət gərginliyinin (Uw) 0,8 mislindən az və ya bərabərdirsə; və ya AC2-nin Up 0,5 misli Uw-dan az və ya bərabərdirsə və PE (qoruyucu torpaqlama) keçiricisi DC kabellərinə yaxın yerləşdirilibsə.
2：AC2 aşağıdakı şərtlər daxilində buraxıla bilər: Əgər AC1 və AC2 arasındakı kabel uzunluğu 10 metrdən azdırsa; və ya inverter və əsas paylama lövhəsi eyni torpaqlama elektrodunu paylaşırsa və SPD qoşulma kabellərinin hər biri 0,5 metrdən uzun deyilsə — məsələn, inverter əsas panelin içərisinə quraşdırılıbsa.
3: SPD torpaqlama keçiriciləri üçün minimum en kəsiyi sahəsi: 2-ci tip SPD-lər üçün mis torpaqlama keçiricisi 6 mm²-dən az olmamalıdır; 1-ci tip SPD-lər üçün isə 16 mm²-dən az olmamalıdır.
Dam örtüyü fotovoltaik sistemlərində DC tərəfindəki SPD-lərin seçimi əsasən binanın ildırımdan necə qorunduğundan və sistemin necə naqillərlə təchiz olunmasından asılıdır. Konfiqurasiya cədvəlinə və IEC standartlarına əsasən, inverterin DC tərəfində həmişə gərginlik qoruyucusu olmalıdır. Lakin kombinator qutusunun yaxınlığında və ya kombinator qutusu olmadığı təqdirdə fotovoltaik panellərin yaxınlığında əlavə SPD-lər yalnız panellər və inverter arasındakı kabel 10 metrdən uzun olduqda lazımdır.
Bununla belə, bu, hər yerdə belə edilmir. Bəzi ölkələrdə, məsələn, Almaniyada qaydalar əsasən əksinədir. Orada DC gərginlikdən qorunma həmişə fotovoltaik panellərin yanında quraşdırılır və yalnız kabel uzunluğu 10 metrdən çox olduqda inverterin yaxınlığında bir qoruyucu əlavə etmək lazımdır.