Op basis van het fotovoltaïsche effect is de functie van zonnepanelen om zonnestralingsenergie om te zetten in elektrische energie. Dit betekent dat fotovoltaïsche (PV) installaties buiten worden geïnstalleerd en worden blootgesteld aan de risico's van blikseminslag. Blikseminslagen veroorzaken hoge tijdelijke overspanningen die potentieel destructief zijn voor de PV-modules, omvormers, bewakingsapparatuur en andere elektronica die uit een PV-systeem bestaat.
In situaties waarin de geproduceerde PV-energie voor eigen verbruik wordt gebruikt, wat betekent dat de PV-installatie fysiek is aangesloten op de elektrische installatie van het gebouw, kunnen deze pieken niet alleen de PV-installatieapparatuur beschadigen, maar ook de gevoelige apparaten in het gebouw.
Door preventieve en beschermende maatregelen te nemen, kunnen elektrische apparatuur veilig worden gehouden.
Zorg voor een potentiaalvereffening tussen alle geleidende delen
Uw eerste beveiliging moet zijn om te zorgen voor een potentiaalvereffening tussen alle geleidende delen in de elektrische installatie, inclusief het PV-systeem. Het doel is om alle geaarde geleiders en metalen onderdelen met elkaar te verbinden om op alle punten een gelijk potentiaal te creëren. Deze maatregel omvat zowel de hoogspanningslijnen, inclusief de DC-zijde van de fotovoltaïsche installatie, als de datalijnen.
Bescherm tegen transiënte overspanningen met overspanningsbeveiligingsapparaten
In een gebouw zonder extern bliksembeveiligingssysteem zijn overspanningsbeveiligingsapparatuur (SPD's) vereist in drie gebieden:
• Aan de DC-zijde van de PV-installatie
• Aan de AC-zijde van de PV-installatie
• Op de bedrade communicatielijnen
Ook bij aanwezigheid van een bliksembeveiligingssysteem kunnen SPD's nodig zijn, tenzij uit een risicoanalyse blijkt dat dit niet nodig is.
Bescherming aan de DC-zijde
De SPD aan de DC-zijde moet speciaal ontworpen zijn voor PV-installaties vanwege de zeer specifieke elektrische opstelling van dergelijke installaties. Over het algemeen beveelt de International Electrotechnical Commission in IEC 60364-7-712.534, de norm voor zonne-PV-stroomvoorzieningssystemen, aan dat dit apparaten van klasse 2 moeten zijn.
De SPD aan de DC-zijde moet zo dicht mogelijk bij de omvormer worden geïnstalleerd. Als de afstand tussen de SPD en de PV-modules groter is dan 10 m, moet een extra SPD dichter bij de modules worden geïnstalleerd. Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, is SPD 2 het apparaat dat nodig is aan de DC-zijde. SPD 1 is het apparaat dat moet worden toegevoegd als de afstand tussen de PV-generator en de SPD groter is dan 10 m.
De SPD's moeten in een elektrisch paneel in het gebouw worden geïnstalleerd. Als het paneel buiten staat, moet het waterdicht zijn. Door gebruik te maken van uitneembare overspanningsbeveiligingsapparaten van iPRD-DC kunnen beschadigde cartridges snel worden vervangen en wordt personeel gewaarschuwd door informatie op afstand te rapporteren, bijvoorbeeld door het bericht "cartridge te vervangen".
Bescherming aan de AC-zijde
De vereisten voor overspanningsbeveiliging aan de AC-zijde zijn gedefinieerd door IEC 60364-5-53 en IEC 60364-4-44-443.
De overspanningsbeveiliging aan de AC-zijde kan klasse 1 of klasse 2 zijn, afhankelijk van of er een bliksemafleider op het gebouw of in de buurt is en de bliksemdichtheidswaarde.
De SPD moet worden geïnstalleerd op het LV-schakelbord waarop het PV-systeem is aangesloten, meestal het hoofdpaneel. Als de kabellengte tussen het LV-hoofdschakelbord en de omvormer groter is dan 10 m, moet een extra SPD worden geïnstalleerd op de AC-uitgang van de omvormer.
Zoals in de afbeelding te zien is, is SPD 4 het vereiste apparaat aan de AC-zijde. SPD 3 is het apparaat dat moet worden toegevoegd als de afstand tussen het LV-hoofdschakelbord en de omvormer groter is dan 10 m.
Bekabelde communicatielijnen beschermen
Overspanningsbeveiligingen zijn niet alleen nodig op de voedingskabels. Hun installaties worden ook aanbevolen op bekabelde communicatielijnen, zoals RS485 en ethernet. Vereisten voor de selectie van overspanningsbeveiligingsapparaten die zijn aangesloten op telecommunicatie- en signaleringsnetwerken worden gedekt door IEC 61643-22.Schneider Electric biedt een verscheidenheid aanoverspanningsbeveiliging apparatenvoor digitale netwerken.
Hoe een beschermingsplan te bouwen in installaties met eigen verbruik van zonne-energie
De integratie van fotovoltaïsche productie in elektrische installaties vereist specifieke veiligheidsmaatregelen. Bekijk de korte video "Hoe elektrische installaties te beschermen met fotovoltaïsche productie" voor meer informatie over
Beveiliging tegen netstroom
Regels voor plaatsing van overstroombeveiliging aan de AC-zijde
Isolatie en omschakeling van het fotovoltaïsche voedingssysteem
U kunt ook de webpagina Overspanningsbeveiliging voor fotovoltaïsche toepassingen raadplegen op de Schneider Electric Installation Wiki voor meer informatie over tijdelijke overspanningsbeveiliging.
