Hvordan beskytte solcellesystemer mot lynnedslag

Innhold:

1. Risikoer ved tordenvær for solcellesystemer
2. Attraherer solcellesystemer lyn under tordenvær?
3. Bør jeg slå av solcellesystemet mitt under tordenvær?
4. Nødvendigheten av å installere lynbeskyttelse
5. Viktige komponenter i lynbeskyttelsesdesignet for solcellesystemer
6. Fire typer lynbeskyttelsestiltak for solcellesystemer
7. Konklusjon

Risikoer ved tordenvær for solcellesystemer

Solcellesystemer står overfor flere risikoer under tordenvær. Denne artikkelen introduserer truslene som tordenvær utgjør for solcellesystemer, og beskyttelsestiltakene for ulike typer solcellesystemer for å sikre trygg drift.

1. Direkte lynnedslag

Direkte lynnedslag utgjør den mest umiddelbare trusselen mot solcellesystemer. Når lynet treffer solcellemoduler direkte eller nærliggende strukturer, kan det forårsake katastrofale skader. Den høye energiutladningen fra lynnedslaget kan skade kritiske elektroniske komponenter i solcellemoduler, som omformere, batteristyringssystemer og tilknyttede kabler. Disse skadene kan ikke bare stoppe systemets funksjon, men også potensielt forårsake branner eller eksplosjoner, og dermed alvorlig påvirke utstyrets levetid og sikkerhet.

2. Indusert lynnedslag

Indusert lynnedslag er en annen vanlig form for skade på solcellesystemer, spesielt i områder med hyppige tordenvær. Selv om lynet ikke treffer solcellemodulene direkte, kan elektromagnetisk induksjon forårsake overspenning innenfor systemet. Denne overspenningsbelastningen kan overstige modulenes og elektroniske enheters nominelle arbeidsspenning, noe som fører til komponentskader eller ytelsesnedgang. Den kumulative skaden fra indusert lynnedslag kan forkorte systemets levetid og pålitelighet.

3. Jordpotensialstigning

Jordpotensialstigning oppstår når lynet treffer bakken eller nærliggende ledere og overfører overspenning gjennom jordingsystemet til solcellesystemet. Selv om jordingsystemet er designet for å trygt lede lynstrømmer ned i bakken, kan jordpotensialstigning føre til at jordingsystemet ikke effektivt eliminerer overspenningen. I denne situasjonen kan overspenningen komme inn i solcellesystemets kretser og skade eller ødelegge kritisk utstyr.

Attraherer solcellesystemer lyn under tordenvær?

Solcellesystemer tiltrekker ikke aktivt lyn under tordenvær, men det er fornuftig å ta forebyggende tiltak for å redusere risikoen.

Bør jeg slå av solcellesystemet mitt under tordenvær?

Å slå av solcellesystemet kan redusere sannsynligheten for at utstyret blir påvirket av lynnedslag, spesielt når det ikke finnes dedikerte lynbeskyttelsesanlegg. Dette er et effektivt sikkerhetstiltak.

Nødvendigheten av å installere lynbeskyttelse

I de fleste land og regioner er installasjon av lynbeskyttelsesanlegg en nødvendig tiltak for å beskytte utstyr og brukersikkerhet. Elektriske sikkerhetskoder krever vanligvis at solcellesystemer skal utstyres med egnede lynbeskyttelsestiltak for å sikre langvarig stabil drift.

Nøkkelkomponenter i lynbeskyttelse av solcellesystemer

1. Jordingsystem
   Et godt jordingsanlegg er den første forsvarslinjen mot lynskader. Sørg for at jordingsmotstanden er under sikkerhetsstandardene for å effektivt lede bort lynoverspenning.
2. Lynavledere og ledere
   Installering av lynavledere eller ledere nær solcellepaneler kan redusere risikoen for lynnedslag mot solcellemoduler og trygt lede lynenergien ned i bakken.
3. Overspenningsvern (SPD)
   Følsomt elektrisk utstyr i fotovoltaiske systemer, som AC/DC-invertere, overvåkingsenheter og solcellepaneler, må beskyttes ved hjelp av overspenningsvern (SPD). SPD-er er hovedsakelig delt inn i tre typer:

• Type 1: Installert ved hovedfordelingstavlen eller målerens plassering, brukt sammen med lynavledere og andre lynbeskyttelsessystemer for å lede bort sterke strømmer fra direkte lynnedslag.
• Type 2: Installert ved husholdningens elektriske panel, kan brukes selvstendig eller sammen med lynavledere, beskytter mot indirekte lynnedslag og andre overspenninger.
• Type 3: Installert nær spesifikke elektroniske enheter på bruksstedet, gir supplementært beskyttelse mot overspenninger for individuelle enheter som datamaskiner, TV-er og tilbehør, egnet for enheter mer enn 10 meter unna Type 1 eller Type 2 SPD-er.

Effektiviteten til SPD-er avhenger av riktig installasjon og riktig dimensjonering av strømstyrker. Det anbefales å konsultere en lisensiert elektriker for å vurdere lynrisikoen i ditt område, fastslå den mest passende SPD-typen for ditt hjem, og sørge for at SPD-er har passende strømstyrkevurderinger for å beskytte dine elektroniske enheter mot skade.

Fire typer lynbeskyttelsestiltak for PV-systemer

I PV-systemer er lynbeskyttelse avgjørende. Å forstå de ulike typene lynbeskyttelsessystemer og deres anvendelser kan effektivt beskytte PV-systemer mot lynnedslag og spenningspulser. Her er fire typer lynbeskyttelsestiltak for ulike PV-systemer:

1. PV-system med uavhengig lynbeskyttelsessystem

Et PV-system med et uavhengig lynbeskyttelsessystem betyr å installere og operere et separat lynbeskyttelsessystem for PV-systemet basert på eksisterende bygninger. Denne utformingen sikrer at PV-systemet kan operere trygt uavhengig av bygningens lynbeskyttelsessystem.
Anbefalte tiltak:

Installering av lynavledere: Installer dedikerte lynavledere på PV-paneler eller monteringsstrukturer for å gi en preferansevei for lynstrømmer, og trygt lede dem til jorden.

Overspenningsvern (SPD-er): Installer SPD-er nær elektriske komponenter for å oppdage og trygt dissipere overspenningsstrømmer, og dermed forhindre skader.

Potensialutjevning: Etabler god potensialutjevning ved å koble alle elektriske komponenter til jordingsystemet for å sikre en enhetlig jordreferanse.

Effektivt jordsystem: Installer et effektivt jordsystem for å trygt lede lynstrømmer og redusere skadelige strømmer til komponenter.

2. PV-system med skjermet lynbeskyttelsessystem

Hvis plassbegrensninger ikke tillater tilstrekkelig avstand mellom lynbeskyttelsessystemet og PV-systemets ledningsnett, kan disse vanligvis uavhengige systemene være sammenkoblet. Denne utformingen inkluderer tradisjonelle lynbeskyttelsestiltak og skjermingstiltak mot elektromagnetisk interferens (EMI) for å forbedre systemets elektromagnetiske kompatibilitet (EMC).
Anbefalte tiltak:

Skjermede kabler: Bruk skjermede kabler (med et ledende materiale lag) for å beskytte kabler mot ekstern elektromagnetisk feltinterferens og forhindre elektromagnetisk interferens generert av kabler.

Skjermede elektroniske komponenter: Bruk skjermede elektroniske komponenter for å redusere følsomhet overfor elektromagnetisk interferens, og dermed forbedre systemets ytelse og pålitelighet.

EMC-optimalisering: Optimaliser layout og skjerming av systemkomponenter og kabler for å minimere elektromagnetisk interferens og sikre system- og omgivelsesstabilitet.

3. PV-system med lynbeskyttelse men uten skjerming

I denne konfigurasjonen har PV-systemet lynbeskyttelsestiltak, men ingen ekstra skjerming for å redusere elektromagnetisk interferens (EMI). Systemet fokuserer primært på å forhindre lynnedslag og skade fra spenningspulser.

Anbefalte tiltak:

Lynavledere og SPD-er: Installer lynavledere og SPD-er for å sikre at lynstrømmer og spenningspulser trygt kan dissipere, og dermed beskytte systemkomponenter.

Effektiv jording: Forsikre deg om at alle metallkomponenter (som modulrammer og monteringsstativer) er godt tilkoblet jordingsystemet for å lede lynstrømmer og redusere skaderisiko.

4. PV-system uten lynbeskyttelse

PV-systemer uten lynbeskyttelsessystemer er svært utsatt og kan lett bli skadet av lynnedslag og spenningspulser.

Potensielle risikoer:

Skade fra lynnedslag: PV-systemer, som vanligvis er installert på tak eller høye steder, er utsatt for lynnedslag som kan forårsake alvorlig skade.

Spenningspulser: Lyninduserte spenningspulser kan treffe systemet og forårsake skade på elektriske komponenter.

Brannrisiko: Lynnedslag kan forårsake branner, spesielt i fravær av lynbeskyttelsestiltak.

Skade på bygnings- og elektriske systemer: Lyn og pulser kan spre seg til bygningsstrukturer og strømnett, og forårsake omfattende skader.

Sikkerhetsrisiko: Lynnedslag utgjør potensielle sikkerhetstrusler for personer i nærheten av PV-systemer.

Konklusjon

PV-systemer står overfor ulike potensielle risikoer under tordenvær, inkludert direkte lynnedslag, indusert lyn og økning i jordpotensial. For å sikre sikker drift av systemet, må passende lynbeskyttelsestiltak som lynavledere, gode jordsystemer og SPD-er installeres. Ved å vedta egnede lynbeskyttelsestiltak for ulike typer PV-systemer kan du effektivt beskytte systemet mot lynnedslag og spenningspulser. Regelmessig vedlikehold og inspeksjon av disse lynbeskyttelsesfasilitetene, samt konsultasjon med fagpersoner, vil sikre at PV-systemet kan operere trygt under alle værforhold.

Maysun Solar har siden 2008 vært dedikert til produksjon av høykvalitets fotovoltaiske moduler. Maysun Solar tilbyr TOPCon, IBC og HJT solcellepaneler, samt balkong solkraftstasjoner. Disse solcellepanelene har utmerket ytelse og stilrent design, og integreres sømløst med alle typer bygninger. Maysun Solar har etablert kontorer og lagre i flere europeiske land og har langvarige samarbeidspartnere med dyktige installatører! Kontakt oss gjerne for de nyeste modultilbudene eller andre forespørsler om fotovoltaikk. Vi er glade for å hjelpe deg.

Referanser:

Blitzschutz von Photovoltaik-Anlagen. (n.d.). VDE Blitzschutz. https://www.vde.com/de/blitzschutz/infos/pv-anlagen

Steffen, C. (2024, May 19). Blitzschutz für PV-Anlagen - wirklich notwendig? ☀️ photovoltaik.sh ☀️ photovoltaik.sh. photovoltaik.sh. https://www.photovoltaik.sh/wissen/blitzschutz-pv-anlage/

Zagorac, A. (2024b, May 29). Are you protected against power surge damage? Schneider Electric Blog. https://blog.se.com/homes/2017/12/22/protected-power-surge-damage/

Du kan også like: