Vzhledem k jedinečné elektrické konfiguraci na stejnosměrné straně fotovoltaických (FV) systémů, pouze přepěťové ochrany (SPD) K ochraně této části systému by měly být použity prvky speciálně navržené pro fotovoltaické aplikace.
1. Výběr úrovně ochrany proti přepětí (Up) pro SPD na straně stejnosměrného proudu
Aby byla zajištěna řádná ochrana připojeného zařízení, musí být ochranná úroveň napětí SPD (Up) nižší než impulzní výdržné napětí (Uw) zařízení. Ve většině případů by hodnota Up neměla být vyšší než 80 % Uw. To poskytuje alespoň 20% bezpečnostní rezervu. Více podrobností naleznete v normách IEC 61643-12 a IEC 62305-4.
Je také důležité vést vodič PE (ochranné uzemnění) blízko vodičů stejnosměrného proudu. To pomáhá snížit impedanci smyčky a omezuje riziko přepětí.
Pokud nejsou k dispozici žádné konkrétní údaje o Uw zařízení, můžete se podívat na doporučené hodnoty v tabulce 1. Upozorňujeme, že tyto referenční hodnoty se mohou mírně lišit od hodnot uvedených v normě GB/T 16895.32-2021, což je čínská norma pro instalace solárních fotovoltaických systémů.
Tabulka 1 – Jmenovité impulzní výdržné napětí (Uw) zařízení mezi FV panelem a střídačem (bez dalších ovlivňujících faktorů)
1. Výběr jmenovitého vybíjecího proudu (In) a impulzního vybíjecího proudu (Iimp) pro SPD na straně stejnosměrného proudu
Výběr správných jmenovitých hodnot SPD závisí na úrovni ochrany před bleskem a uspořádání zapojení na straně FV DC. SPD lze použít v různých konfiguracích. Můžete použít jednotlivé režimy ochrany, jak je znázorněno na obrázcích 1 a 2, nebo zvolit vícepólový SPD. Uvnitř SPD mohou být ochranné komponenty omezující napětí, přepínající napětí nebo kombinace obou.
Typickým příkladem je systém s neizolovaným externím systémem ochrany před bleskem (LPS) a neuzemněným Y-připojením na straně stejnosměrného proudu, jak je znázorněno na obrázku 3. Podle výsledků testů a simulací IEC se požadavky na SPD liší v závislosti na použitém typu. Při bleskovém proudu I₁₀/₃₅₀, pokud používáte SPD typu I s přepínáním napětí, jsou požadované hodnoty uvedeny v tabulce 2. Pokud používáte kombinovaný SPD, který paralelně zahrnuje jak komponenty pro přepínání napětí, tak i pro omezení napětí, jsou hodnoty uvedeny v tabulce 3. Pro střešní FV systém, který má externí LPS s alespoň čtyřmi svody a splňuje normy ochrany před bleskem třídy III, by měl mít SPD Iimp alespoň 12,5 kA pokud se jedná o typ s přepínáním napětí. Pokud používáte kombinovaný SPD, může být požadovaný Iimp nižší – alespoň 10 kA. Další možností je použití kombinovaného SPD s jednou cestou dimenzovanou na Iimp ≥ 5 kA a druhou na Iimp ≥ 10 kA.
