Na co zwrócić uwagę przy doborze ograniczników przepięć?

Instalacje fotowoltaiczne mogą ulec awarii z wielu powodów. Niektóre z nich to wyładowania atmosferyczne, a także przepięcia indukowane, które powstają nawet do kilkuset metrów od miejsca uderzenia pioruna. Dlatego warto zabezpieczyć instalację poprzez zamontowanie specjalnych ograniczników przepięć.

Ograniczniki przepięć – informacje ogólne

Najogólniej rzecz ujmując, ograniczniki przepięć są urządzeniami chroniącymi fotowoltaikę przed szkodliwym działaniem wyładowań atmosferycznych. Ograniczniki przepięć to urządzenia, które mogą działać przez wiele lat, jeśli nie ulegną awarii podczas wytworzenia się tzw. prądu udarowego, znanego również pod nazwą wyładowczego. W takiej sytuacji techniczne możliwości aparatu mogą zostać przekroczone. Wymienione urządzenia są konstruowane i sprawdzane zgodnie z normą PN-EN 61643-11. Ograniczniki przepięć są określane także jako SPD (ang. Surge Protection Device).

Podział ograniczników przepięć ze względu na budowę wewnętrzną

Zgodnie z zapisami normy PKN-CNC/TS 61643-12 pkt 5.3.2 oraz Aneksu A podział ograniczników przepięć ze względu na budowę dzieli się na trzy grupy:

  • Ucinające – wyróżniają się nieciągłą charakterystyką napięciowo-prądową. W tej grupie znajdują zastosowania głównie iskierniki gazowe i powietrzne.
  • Ograniczające – wyróżniają się ciągłą charakterystyką napięciowo-prądową. W tym zbiorze sięga się najczęściej po warystory tlenkowo-cynkowe.
  • Złożone lub kombinowane – są konglomeratem wymienionych grup. Mogą zawierać iskierniki, jak i warystory. Można je łączyć szeregowo bądź równolegle.

Dobór ograniczników przepięć

Przed wyborem odpowiednich ograniczników przepięć należy przyswoić kilka niezbędnych informacji. Po pierwsze, należy zapoznać się z rodzajem modułu, jaki został wykorzystany. Obecnie aż ponad 90% rodzajów modułu na rynku stanowią dwa – polikrystaliczne oraz monokrystaliczne. Po drugie, należy koniecznie dowiedzieć się, jaką ma wytrzymałość na przepięcia. Każdy producent modułów fotowoltaicznych i falowników PV powinien podać taką informację. Zasadniczo przyjmuje się, że moduły PV działające przy napięciu Uoc do 600V DC powinny wytrzymywać przepięcia do 4000V, natomiast falowniki 2500V DC. Kiedy wartość napięcia pracy plasuje się w widełkach 600V do 850V DC, moduły powinny wytrzymywać przepięcia od 4000V do 5000V a falowniki 4000V DC. Dla skutecznej ochrony instalacji fotowoltaicznej produkuje się ograniczniki przepięć zazwyczaj dostosowane do napięć znamionowych w zakresie od 500V do 1500V DC. Z reguły są to wykonania na 500V, 600V, 800V i 1000V.

Kolejną ważną kwestą jest zwrócenie uwagi na napięcie DC występujące w sieci fotowoltaicznej. W dokumentacji technicznej zazwyczaj są podawane dane, odnoszące się do temperatury 25˚C. Trzeba jednak pamiętać, że w okresie zimowym, gdy temperatura może spaść 20˚C poniżej zera, powinno się zastosować odpowiednie współczynniki korekcyjne. Różnica między napięciem w czasie letnim i zimowym może wynosić aż 20%. Zaleca się, by napięcie pracy ogranicznika przepięć było o 10-20% wyższe od maksymalnego napięcia, jakie może zostać wytworzone w instalacji PV.

Można wybrać ograniczniki ze względu na ich typ. Wyróżnia się różne typy instalacji SPD. Są to SPD typu 1 oraz SPD typu 2. Pierwszy z nich ma chronić przed bezpośrednim oddziaływaniem prądów wyładowczych z pioruna oraz przepięciami łączeniowymi. Oprócz tego ma zdolność wyrównania potencjałów wszystkich instalacji wchodzących do budynku. Jak podaje Bogdan Szymański, drugi typ ograniczników „zapewnia ochronę przed indukowanymi przepięciami atmosferycznymi, przepięciami łączeniowymi”.

 

 

Dodaj komentarz