Solis Seminar · 11 | Hoe maak je bliksembeschermingsontwerp van residentiële PV-systemen effectiever?

Achtergrond
Residentiële PV-systemen zijn over het algemeen geïnstalleerd op het dak van residentiële gebouwen, met een groot metalen oppervlak, een grotere afstand van de grond en blootgestelde locatie. Daarom zijn PV-systemen gemakkelijk om bliksemdoelen te worden in onweersbuien. Als de centrale geen goede bliksembescherming & aarding heeft, is de kans op blikseminslag extreem groot en kan brand, elektriciteitsveiligheidsproblemen en verlies van eigendommen en mensenlevens veroorzaken.
De PV-industrie is gerijpt en systeemontwerp en constructie zijn meer gestandaardiseerd geworden. Er zijn echter nog steeds twijfels over de vereisten voor bliksembeveiliging: het hele ontwerp en de constructie van het systeem in dit document voldoen aan de eisen van componenten, beugels, omvormers, elektriciteitsdistributiekasten en aardingskabels.
Waarom komt bliksemschade nog steeds vaak voor? Om dit te beantwoorden, zullen we delen met u de problemen die gemakkelijk over het hoofd worden gezien tijdens de installatie en hoe de systeembescherming effectiever te maken.

DEEL 1 Algemene Bliksembeveiligingsoplossing

Diagram 1_ Standaard bliksembeveiligingsplan (Hellend dak op links en plat dak rechts)

Voor gebieden met een relatief minder bliksemfrequentie worden aardingsmethoden in diagram 1 vaak gebruikt zonder installatie van extra bliksemafleiders. Als een systeem op een plat dak wordt geïnstalleerd, neigt het gewoonlijk om via de omvormerdekking te gronden of aan het bestaande systeem van de bliksembescherming van het gebouw aan te sluiten. Een dergelijke bliksembescherming is potentieel inefficiënt voor gebieden met een hoge bliksemkans.

PART 2 Verbeterde bliksembeveiligingsoplossing

Alvorens de effectieve bliksembescherming van een PV-systeem te overwegen, moeten we de gemeenschappelijke soorten blikseminslagen begrijpen. 

Blikseminslagclassificatie
Type I: direct druk op de fotovoltaïsche array, via de DC-lus in de omvormer, namen directe blikseminslag
Type II: de elektrostatische reactie (of elektromagnetische inductie) die optreedt in de buurt van de vierkante matrix wordt geïnduceerde blikseminslag genoemd
Type III: raak het accessoire bliksemgeleider apparaat, en binnen te dringen de omvormer door de begraven bliksembeveiliging netwerk tegenaanval array, namen gereflecteerd blikseminslag
Voor residentiële PV-systemen, het type I.en type II. twee blikseminslagen zijn de meest voorkomende: directe bliksem en geïnduceerde blikseminslagen. Als de eigenschap zich in een bliksemgevoelig gebied bevindt of als er andere hoge metalen objecten op het dak liggen, bijvoorbeeld thermische zonne-kachels, watertanks of satellietantennes, zal de kans op deze twee blikseminslagen groter zijn. Het is noodzakelijk om de bliksembescherming tijdens de ontwerpfase te verbeteren en te versterken.

Metalen apparatuur op het dak

Om de doeltreffendheid van bliksembeveiliging voor residentiële systemen te verbeteren, moeten, naast normale bliksembeschermingsmaatregelen, de volgende punten in overweging worden genomen:
1) Als het systeem een grote capaciteit heeft of zich in een gebied met hoge blikseminslagen bevindt, is het noodzakelijk om een bliksemafleider naast het zonnepaneel te installeren;
2) Als er andere metalen installaties op het dak zijn, moet de DC-kant van het PV-systeem zo ver mogelijk van deze structuren worden gehouden. Zorg ervoor dat de PV-systeemmontage niet in contact komt met deze structuren. Het wordt ook aanbevolen om een bliksemafleider op het dak te installeren.
3) Verminder het algemene PV-systeem bekabeling cross-area om de sterkte van een geïnduceerde blikseminslag te verminderen.
4) Het wordt aanbevolen om een aparte bliksembeveiligingsoplossing voor het PV-systeem te implementeren en te voorkomen dat u eenvoudig verbinding maakt met het oorspronkelijke bliksembeveiligingssysteem van het gebouw.

Verbeterde bliksembeveiligingsoplossing (hellend dak/plat dak) 

DEEL 3 Case Study
Dit project is in Fenghua, China. Volgens de statistieken, het gebied jaarlijkse gemiddelde bliksemdagen van meer dan 75 keer definieert het als een bliksemgevoelige gebied. De eigen woongebouwen hebben een groot plat dakoppervlak, en de totale geïnstalleerde capaciteit is 28kW, met een GCI-25K-5G omvormer, dus de bliksembeveiliging systeem regeling weergegeven in de figuur hieronder is wat werd geïmplementeerd..

On-site bliksembeveiligingsoplossing van PV-systeem

Naast de bliksembeveiliging van het gebouw voor de zonnepanelen, beugels, omvormers en elektriciteitsdistributiekasten, voegt het bliksembeveiligingssysteem van het project de volgende veiligheidsvoorzieningen toe op basis van het bovenstaande plan:
1) Voor de meest kwetsbare delen van het systeem, bijvoorbeeld de omvormer, moet u ervoor zorgen dat zowel de elektrische (interne) aarding als de afdekking (externe) aarding effectief zijn aangesloten.

Bescherming tegen bodem aan de grond

1) Toegevoegd vier 1,5 m lengte en Φ10mm ronde stalen bliksemafleiders op de vier hoeken van de array en gelast op de eigen bliksemriem van het gebouw om een directe blikseminslag impact op het systeem te verminderen.

Extra bliksemafleider

2) Gescheiden aarding van residentiële PV-systeem: Kies een locatie waar de grond is dik en vochtig genoeg en graaf een 1,5 m diep gat, gebruik dan Φ8 ronde staal (40 * 4mm plat staal kan ook worden gebruikt of Φ10 rond staal) om de gescheiden aarding te maken. De aarding weerstand is 2,68Ω en voldoet aan de eis van minder dan 4Ω.

DEEL 4 Samenvatting 

De bliksembeveiliging en aarding van residentiële PV-systemen kan niet worden genegeerd. Daarom moeten we in het systeeminstallatieproces niet alleen rekening houden met de wetenschappelijke bliksembeschermings- en aardingstechnologie, maar ook de bliksembescherming van het systeem versterken volgens de omstandigheden op de locatie. Kortom, besteed tijd aan het overwegen van uw PV-systeem bliksembescherming, omdat nauwgezette zorg en aandacht in de ontwerp - & installatiefase veel problemen later kunnen voorkomen. Een veilige en stabiele bliksembeveiliging en aarding constructie kan voorkomen dat het systeem schade en zelfs persoonlijke en eigendom verliezen.