Мълниезащита и заземяване за персонализирани системи от слънчеви панели

Имате нужда от мълниезащита и заземяване за вашата персонализирана система от слънчеви панели. Ако ги нямате, вашата система е изложена на риск. Светкавицата може да удари вашата система директно или индиректно. Директните удари не се случват често. Индиректната мълния причинява повечето проблеми, около 95%. Индиректната мълния може да нарани вашето оборудване с течение на времето. Добрата мълниезащита и заземяването правят вашата система по-безопасна. Те също така помагат на вашата слънчева система да издържи по-дълго.

Ключови изводи

• Мълниезащитата е много важна за системите със слънчеви панели. Той спира щетите от удари на мълния, както преки, така и непреки.

• Заземете всички метални части във вашата слънчева система. Това намалява вероятността от токови удари и счупване на оборудването.

• Използвайте устройства за защита от пренапрежение , за да предпазите системата си от пикове на напрежението. Поставете ги близо до чувствително оборудване за най-добри резултати.

• Проверявайте често и се грижете за заземяването и защитата от пренапрежение. Това поддържа вашата система безопасна и работи добре за дълго време.

• Следвайте местните електрически кодекси и правила. Правейки това, вашата система е в безопасност и защитава парите ви.

Защо мълниезащитата и заземяването са от съществено значение

Рискове от удари от мълния

Има реални опасности, когато инсталирате система от слънчеви панели. Светкавицата може да удари вашата система или да я засегне отдалеч. Ако мълнията удари директно, тя може веднага да счупи панели и други части. Индиректните мълнии се случват по-често и са по-голям проблем. Той изпраща електромагнитни импулси, които бавно увреждат вашето оборудване. Трябва също да знаете за повишаването на земния потенциал. Това означава, че промените в напрежението в земята могат да объркат вашата електрическа система.

Ето таблица, която изброява основните рискове:

Никой не може да каже кога ще удари мълния. Можете да направите системата си по-безопасна, като използвате good мълниезащита и заземяване.

Ефекти върху производителността на Слънчевата система

Мълнията може да накара кабелите и устройствата в близост до вашите слънчеви панели да имат високо напрежение. Това може да повреди комуникационни модули, инверторни вериги и устройства за наблюдение. Пренапрежения над 1000 волта могат да причинят малки проблеми или дори да предизвикат пожари. Повишаването на земния потенциал може да счупи кутиите на комбинатора, да направи батериите твърде пълни и да повреди инверторите.

• Високото напрежение от мълния може да счупи важни слънчеви части.

• Пренапреженията могат да причинят искри или пожари.

• Повишаването на земния потенциал може да счупи кутии и батерии.

Ако не използвате мълниезащита, вашата соларна система може да спре да работи добре. Може да загуби мощност и да не е надежден. Проучванията показват, че мълнията може да доведе до напрежение до 201,6 kV в постоянни вериги и 82 kV в AC клеми. Свръхтокът може да достигне до 28,3 kA в постоянни вериги. имате нужда добро заземяване и устройства за защита от пренапрежение, за да поддържате вашата система безопасна и работеща.

Съвет: Винаги спазвайте правила като IEC и ABNT за заземяване и защита. Това помага на вашата слънчева система да издържи по-дълго и да работи по-добре.

Методи за заземяване на системи от слънчеви панели

Заземителни пръти срещу заземителни пръстени

Имате два основни избора за заземяване на вашата слънчева панелна система: заземителни пръти и заземителни пръстени. Всеки метод помага предпазете вашето оборудване от мълнии и електрически повреди.

Заземителните пръти са метални колове, забити в земята. Вие свързвате тези пръти към вашата слънчева система с жици. Заземяващите пръти работят добре за малки или жилищни инсталации. Те струват по-малко и отнемат по-малко време за инсталиране. Можете да очаквате разходите за инсталиране да варират от $500 до $2000 за домове. Търговските системи може да струват между $2000 и $8000. Професионалното тестване добавя $200 до $500. Заземяващите пръти се нуждаят от редовни проверки, за да сте сигурни, че остават ефективни.

Заземителните пръстени използват примка от тел, заровена около вашия слънчев масив. Този метод ви дава по-голяма площ за заземяване. Заземяващите пръстени работят най-добре за по-големи или търговски системи. Те струват повече и отнемат повече време за инсталиране, но предлагат по-добра защита. Заземяващите пръстени спомагат за разпространението на електрическия заряд от мълнии или пренапрежения.

Забележка: Правилното заземяване може да предотврати повреда от мълния, която може да струва над $10 000 за домове и повече от $50 000 за фирми.

Заземяване на всички метални компоненти

Вие трябва заземете всички метални части във вашата слънчева панелна система. Това включва рамки, инвертори, стелажи и електрически кутии. Националният електрически кодекс (NEC) изисква да заземите цялото фотоволтаично оборудване. NEC 250.4(A)(2) казва, че трябва да заземите всяка част. NEC 250.4(A)(3) и (B)(2) изискват свързване за всички метални части, които не носят ток.

Заземяващите накрайници създават безопасен път за блуждаещ електрически ток. Този път позволява на нежеланото електричество да тече в земята. Ако изолацията се повреди или проводниците се скъсат, заземяването спира опасното напрежение да остане върху металните рамки. Заземяването предпазва хората от токови удари. Той също така предотвратява повреда на оборудването, намалява рисковете от пожар и поддържа нивата на напрежение стабилни.

• Заземяването на всички метални части предпазва вашата соларна система.

• Вие предпазвате себе си и другите от токови удари.

• Вие намалявате риска от пожари и повреда на оборудването.

• Вие спазвате важни кодове и стандарти за безопасност.

Съвет: Винаги проверявайте дали всяка метална част е свързана към заземителната система. Тази стъпка поддържа вашата соларна инсталация безопасна и надеждна.

Мълниезащитни устройства и проектиране на системи

Гръмоотводи и разрядници

Вие можете предпазете слънчевите си панели от мълния с гръмоотводи и предпазители. Тези две устройства работят заедно, за да защитят вашето оборудване. Гръмоотводът седи по-високо от вашите слънчеви панели. Той привлича мълнията към себе си и изпраща енергията в земята. Това държи мълнията далеч от вашите панели и проводници. Гръмоотводът свързва вашата система със земята. Той осигурява високоволтови удари по безопасен начин за достигане до земята. Това спира пренапрежението да премине през вашите инвертори или контролери. Нищо не може да спре мълнията всеки път. Но използването на пръти и ограничители може да намали риска с около 95%.

Ето таблица, която показва как тези устройства помагат:

Забележка: Заземяването позволява на мълнията лесно да проникне в земята. Това го държи далеч от вашето слънчево оборудване.

Защита от пренапрежение и разположение

Устройствата за защита от пренапрежение са много важни за слънчевата безопасност. Те спират внезапните скокове на напрежението да навредят на вашата система. Слънчевите панели често получават скокове на напрежение по време на бури. Това се случва, защото те покриват големи площи и са на открито. Трябва да поставите предпазители от пренапрежение на правилните места за най-добра безопасност.

Защитите от пренапрежение тип 2 трябва да се поставят към клемите за постоянен ток на главния инвертор. Те трябва да издържат до 40 kA. За инверторната комуникационна платка използвайте устройства тип 3 с номинален ток 5kA. Дръжте кабелите вътре в инвертора на разстояние 2-3 метра. Това помага да се спре пренапрежението между проводниците.

Следвайте тези съвети за поставяне на предпазители от пренапрежение:

• Поставете предпазителите от пренапрежение възможно най-близо до оборудването, което искате да предпазите.

• Уверете се, че общата дължина на проводника е под 30 сантиметра.

• Използвайте поне 6 AWG проводник, ако кабелът е по-къс от 1 метър.

• Вашето земно съпротивление трябва да е по-малко от 10 ома.

• Поставете ограничителите за пренапрежение преди устройствата, които искате да защитите.

Трябва също така да поставите предпазители от пренапрежение на входа на комуналните услуги и близо до вашата слънчева система. Това ви дава повече от един слой защита. Първият слой защитава цялата ви къща или сграда. Вторият слой предпазва вашите соларни инвертори и батерии от локални пренапрежения.

Значението на специалните системи за защита

Имате нужда от специална мълниезащитна система за вашите слънчеви панели. Слънчевите панели са високи и имат метални рамки. Това ги прави лесни за удар от мълния. Отделна защитна система улавя мълнията и я изпраща безопасно на земята. Това държи опасната енергия далеч от вашето слънчево оборудване.

Специална система намалява вероятността от пожар и други опасности. Освен това запазва вашата инвестиция в безопасност. Не използвайте окабеляването на вашата соларна система само за защита. Винаги използвайте отделен комплект пръти, разрядници и устройства за защита от пренапрежение. Това е най-добрият начин да избегнете повреда от мълния.

Съвет: Винаги се уверявайте, че вашата мълниезащитна система не е част от вашето соларно окабеляване. Това поддържа вашата система безопасна и следва правилата.

Ако използвате правилните устройства и следвате тези съвети, можете да предпазите системата от слънчеви панели от мълнии и пренапрежения. Вашето оборудване ще остане безопасно, ще харчите по-малко за ремонти и системата ви ще издържи по-дълго.

Изпълнение на заземяване и мълниезащита

DC странични защитни стъпала

Трябва да пазите DC страната от мълнии и пренапрежения. Използвайте метални пръти, които не ръждясват, като медта, за заземяване. Поставете тези пръти във влажна почва, за да намалите съпротивлението. На сухи места използвайте медни пръти с дължина 8 фута. Поставете ги на поне 6 фута един от друг. Свържете прътите с гола медна жица. Ако живеете на сухо място, можете да използвате бетонни основи с арматура за заземяване. Винаги заземявайте DC отрицателния полюс на същото място като AC неутрала в главния захранващ панел.

• Поставете устройства за защита от пренапрежение и ограничител на пренапрежение в двата края на дългите проводници.

• Изберете добри предпазители като PolyPhaser или Transtector, ако получите много светкавици.

• Свържете DC страната към земята само на едно място, за да спрете заземяващите контури.

За сградното окабеляване правилата казват, че трябва да свържете едната страна на DC системата към земята. Това поддържа дома ви в безопасност и следва най-новите правила.

AC Странични защитни стъпала

Трябва да защитите AC страната на вашата слънчева система, като направите няколко неща:

1. Добавете устройства за защита от пренапрежение, когато проектирате вашата система.

2. Използвайте повече от един слой защита за AC, DC и комуникационни линии.

3. Проверявайте често устройствата за защита от пренапрежение и ги сменете, ако се износят.

4. Следвайте правилата на IEC и UL за соларни системи.

5. Помислете за местното време, колко светкавици получавате и вида на почвата.

Интеграция и най-добри практики

Когато комбинирате заземяване и мълниезащита заедно, използвайте проводници с размери, оценени за мълния, като мед 2 AWG, за надолу. Уверете се, че заземяващите пръти отиват на дълбочина от 8 до 10 фута, за да достигнат влажна почва. Винаги правете контакт метал към метал, когато свързвате части. Използвайте звездовидни шайби и антиоксидантна паста за външни връзки. Опитайте се да получите по-малко от 10 ома съпротивление на заземяване за най-добра защита. Дръжте електрическите и светкавичните заземителни системи отделни, но свързани, за да предотвратите проблеми с напрежението.

Харченето на пари за добро заземяване и защита е по-евтино от отстраняването на повреда от мълния. Добрата система поддържа вашите слънчеви панели безопасни и работещи добре.

Специални съображения за персонализирани инсталации

Мобилни и автономни системи

Може да използвате слънчеви панели на RVs, лодки или кабини далеч. Тези настройки се нуждаят от различно заземяване и мълниезащита от системите, които не се движат. Мобилните системи свързват рамките, батерията и зарядното устройство към шасито на автомобила. За тях не се нуждаете от заземяващ прът. Това поддържа съпротивлението много ниско, близо до нула ома. Освен това спестява пари и предотвратява възникването на заземяващи контури. Стационарните системи извън мрежата използват отделно DC заземяване за зарядното устройство, батериите и входа на инвертора. Рамките се свързват към AC земята. Не трябва да добавяте допълнителни заземяващи пръти, защото това може да създаде заземителни контури.

Ето таблица, която показва основните разлики:

Съвет: Винаги проверявайте връзките си. Доброто заземяване поддържа вашата слънчева система в безопасност, дори ако сте далеч или се движите.

Големи или сложни системи

Големите слънчеви системи имат специални проблеми. Светкавицата може да удари без предупреждение. Непреките земни удари могат да направят кабелите опасни и да счупят оборудването. Предпазителите и прекъсвачите не са достатъчни, за да поддържат вашата система безопасна. Устройствата за защита от пренапрежение работят по-бързо и спират внезапните пикове на напрежението.

Трябва да следвате тези стъпки за по-добра безопасност:

1. Поставете 300V DC предпазители от пренапрежение както на положителни, така и на отрицателни PV проводници на контролера за зареждане.

2. Свържете всички заземявания към едно заземяване. Прекарайте този проводник към заземителен прът отвън.

3. Използвайте 300V AC предпазители от пренапрежение върху горещи проводници и заземяване за AC страната.

На някои места има песъчлива почва, която не задържа добре вода. Имате нужда от допълнителни заземителни пръти и здрави връзки, за да работи заземяването. Например, можете да поставите две или повече 8-футови земни пръти. Поставете ги на разстояние 6 фута един от друг и ги свържете с меден проводник 6 AWG. Това дава на допълнително напрежение свободен път към земята.

• Използвайте предпазители от пренапрежение както за DC, така и за AC страни.

• Уверете се, че всички заземявания са свързани към една главна точка.

• Добавете допълнителни заземени пръти в суха или песъчлива почва.

Забележка: Доброто заземяване и защита от пренапрежение предпазват вашата слънчева система от мълнии и токови удари.

Съответствие, гаранции и застраховка

Електрически кодекси и стандарти

Трябва да следвате правила, когато инсталирате слънчеви панели. Тези правила помагат да запазите системата си в безопасност. Те също ви предпазват от допускане на скъпи грешки. Различните места използват различни стандарти за мълниезащита и заземяване. Ето таблица с някои важни кодове:

За домовете трябва да отговаряте на стандартите на NEC. Тези правила казват, че имате нужда от заземяване и защита от пренапрежение. Местните правила може да изискват повече, ако вашата система е голяма. Търговските системи имат по-строги правила като IEC 62305. Застрахователните компании може да искат дори повече защита.

Съвет: Винаги проверявайте местните правила, преди да започнете. Използването на правилните стандарти поддържа вашата система безопасна и законна.

Въздействие на гаранцията и застраховката

Доброто заземяване и мълниезащитата спомагат за запазването на гаранцията ви. Повечето гаранции не покриват щети от мълния. Ако пропуснете защитата от заземяване или пренапрежение, може да загубите гаранцията си. NEC казва, че трябва да използвате защита от пренапрежение за системи, които не са заземени. Имате нужда от тези устройства, за да останете покрити.

Застрахователните компании се грижат за мълниезащитата. Светкавиците причиняват 15-25% от исковете за слънчеви системи. Ремонтът може да струва десетки хиляди или дори милиони долари. Застраховката покрива имуществени щети, прекъсване на дейността и повреда на оборудване. Ако не спазвате правилата, може да загубите покритието си или да платите повече.

• Винаги използвайте предпазители от пренапрежение и правилно заземяване.

• Съхранявайте записи на вашите стъпки за защита при застрахователни искове.

• Проверете вашата политика, за да видите какво е покрито.

Забележка: Добрата защита запазва вашата инвестиция в безопасност и ви помага да избегнете големи загуби.

Често срещани грешки, които трябва да избягвате

Неадекватно заземяване

Има някои грешки, които можете да направите, когато заземявате слънчеви панели. Ако не заземите рамките, блуждаещото електричество може да удари хората. Мълния или електрически проблеми могат да повредят системата ви и отстраняването им да струва много. Липсата на заземяване на вашата система също може да направи гаранцията ви безполезна и да наруши местните правила. Трябва да свържете всяка метална част, като рамки и кутии, към заземителната система. Това запазва вашето оборудване безопасно и предпазва всички.

• Незаземяването на рамките прави удари по-вероятни.

• Светкавица или повреди могат да причинят скъпи щети.

• Пропускането на заземяването може да наруши правилата и да анулира гаранциите.

Съвет: Винаги проверявайте заземяващите връзки, когато инсталирате и след бури.

Липсва защита от пренапрежение

Защитата от пренапрежение е много важна за вашата соларна система. Пренапрежения от мълния или промени в захранването могат да доведат до опасни напрежения. Тези пренапрежения могат да счупят инвертори, комбиниращи кутии и монитори. Дори ако светкавицата е далече, дългите проводници могат да доведат до пренапрежение на вашата система. Чувствителната електроника може да спре да работи и да причини големи проблеми. Пренапреженията могат да повредят байпасните диоди в панелите, което причинява топлина и по-малко мощност. Ако мониторите се повредят, не можете да видите как работи вашата система или да коригирате проблемите бързо.

Загубата на защита от пренапрежение струва повече от само части и ремонт. Ако слънчевата ви централа спре, губите пари. Всеки час, когато системата ви е изключена, означава по-малко приходи. На слънчеви места дори един ден офлайн може да навреди на инвестицията ви. С течение на времето скоковете могат да намалят печалбите ви, ако не защитите системата си.

Лоша поддръжка

Ако не се грижите за вашата система, тя няма да работи добре. Ако не проверявате или не фиксирате заземяващите и защитните устройства, вашата система се поврежда по-лесно. Светкавицата може да спука панелите и да разруши фотоволтаичните клетки. С течение на времето това намалява мощността на батерията и инвертора. Трябва да проверявайте често системата си , за да я поддържате безопасна и работеща.

• Лошата поддръжка прави вашата система по-слаба.

• Вашата система е по-застрашена от пренапрежения и проблеми със безопасността.

• Светкавицата може да счупи части и да намали работата на вашата система.

Редовните проверки помагат на вашата соларна система да остане безопасна и да издържи по-дълго.

Имате нужда от мълниезащита и заземяване за вашите слънчеви панели. Проучванията показват, че мълнията може да причини големи проблеми. Трябва да заземите всички метални части и да използвате предпазители от пренапрежение. Експертите казват, че трябва да направите следните неща:

• Поставете предпазители от пренапрежение на главния панел и инвертора.

• Използвайте медни или поцинковани заземителни пръти с ниско съпротивление.

• Проверявайте вашата система за заземяване веднъж годишно.

1. Следвайте правилата и стандартите за безопасност.

2. Поставете гръмотевични мачти и земни ями на правилните места.

3. Помолете професионалист да ви помогне с дизайна и надстройките.

Пазете инвестицията си в безопасност, като направите безопасността най-важното нещо.

ЧЗВ

Какво се случва, ако пропуснете заземяването на вашите слънчеви панели?

Рискувате токови удари, повреда на оборудването и пожар. Застраховката може да не покрива загуби. Вашата гаранция може да стане невалидна. Заземяването поддържа вашата система безопасна и надеждна.

Колко често трябва да проверявате устройствата за защита от пренапрежение?

Трябва да проверявате предпазителите от пренапрежение веднъж годишно. Сменете всяко устройство, което показва износване или повреда. Редовните проверки помагат за предотвратяване на скъпи повреди.

Можете ли да използвате един и същ заземяващ прът за двете страни на AC и DC?

Не трябва да използвате една и съща пръчка за двете страни. Отделното заземяване предотвратява заземяване и поддържа вашата система безопасна. Винаги следвайте местните кодове.

Мобилните соларни системи имат ли нужда от гръмоотводи?

Мобилните системи не се нуждаят от гръмоотводи. Заземявате рамката към шасито. Този метод поддържа ниско съпротивление и предпазва вашето оборудване.

Кой е най-добрият проводник за заземяване на слънчеви панели?

Трябва да използвате меден проводник, поне 6 AWG. Медта е устойчива на корозия и носи ток добре. По-дебелата тел подобрява безопасността и производителността.