Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Svůj pohled na sousední megaveletrh Light+Building ve Frankfurtu popisuje český elektrikář. Nezůstává pouze u jednoho selfie o své přítomnosti v Německu a prozrazuje proč se vydal tak daleko. Čím ho to obohatilo? Jak se dívá na budoucnost veletržních ...
  • Pokud chceme studovat různé aspekty elektrických jevů, včetně teploty výbojů blesku, vlivu ionizace vzduchu a negativních účinků elektrického oblouku, pak se nabízí studium na VUT, ČVUT ... mnoho příležitostí k experimentům s různými kombinacemi ...

Fotovoltaické elektrárny na velkých střechách, volných plochách a jejich ochrana před bleskem


Document Actions
Fotovoltaické elektrárny na velkých střechách, volných plochách a jejich ochrana před bleskem
Větší plochy FV panelů instalovaných na ploché střeše, ať již jde o správní budovu či výrobní podnik, s sebou nesou oproti jejich použití na rodinných domech několik nových faktorů, které významně ovlivňují celý systém ochrany před bleskem. Prvním podstatným faktorem je daleko větší plocha samotné aplikace a s tím související nárůst její ceny a samozřejmě i pravděpodobnosti zásahu bleskem. Více o FV elektrárnách na velkých střechách se dočtete zde ...
Jan Hájek, ze dne: 8.08.2011
reklama


Větší plochy FV panelů instalovaných na ploché střeše, ať již jde o správní budovu či výrobní podnik, s sebou nesou oproti jejich použití na rodinných domech několik nových faktorů, které významně ovlivňují celý systém ochrany před bleskem. Prvním podstatným faktorem je daleko větší plocha samotné aplikace a s tím související nárůst její ceny a samozřejmě i pravděpodobnosti zásahu bleskem. Naproti tomu se ale nabízejí daleko jednoduší a prostorově ne tolik omezené možnosti pro vybudování oddálené jímací soustavy. Vzhledem k větší ploše střechy je možné použít celou škálu standardních prvků, jako jsou jímací tyče, klasické betonové podstavce aj. Tím lze docílit podstatných finančních úspor. Prvotním krokem, by stejně jako v ostatních případech mělo být detailní zpracování rizika dle ČSN EN 62305-2. (SW zdarma na stažení na www.kniSka.eu)

Jímací soustava
Pro ochranu celé FV elektrárny před bleskem je nejvhodnější zvolit metodu oddálených hromosvodů (Obr. 1). Při zakládání nosných hliníkových rámů je třeba dbát na to, aby byla mezi nimi a např. oplechováním atiky střechy dodržena vždy dostatečná vzdálenost s.

Po obvodu střechy se vztyčí jímače (Obr. 2) o takové výšce, aby blesková koule nepropadla a nedotkla se panelů (Obr. 3). Podle zařazení celé aplikace do konkrétní třídy ochrany před bleskem (LPL-Lightning protection level) je třeba doplnit mřížovou soustavu. Příčná propojení soustavy je opět nutné vést v dostatečné vzdálenosti s od nosných rámů a panelů. Na tuto vzdálenost je třeba dbát i při pokládání kabelových tras pro stejnosměrné vodiče. Jsou-li použité trasy z kovových žlabů, nesmí se spojit s hromosvodem, ale s ekvipotenciálním vyrovnáním. Na ně se připojí i nosné rámy FV panelů.


Obr. 1 Izolovaný hromosvod na střeše - D.Šalanský


Obr. 2 Jímač na střeše s izolovaným svodem - D.Šalanský


Obr. 3 Určení ochranného prostoru metodou valíce se koule - D.Šalanský

Upozornění: Kabelová trasa se může křížit s oplechováním atiky. Zde si musí montér poradit s dodržením vzdálenosti s, a to buď náhradou kovové atiky za plastovou, nebo vyzvednutím trasy nad atiku.

Není-li možné dodržet dostatečnou vzdálenost s, je třeba spojit nosné rámy s jímací soustavou na více místech. V tom případě je zapotřebí zajistit, aby úder blesku nesměřoval přímo do panelu, tím by po DC vodičích tekla většina bleskového proudu. Toho lze docílit vztyčením pomocných jímačů a jejich uchycením přímo na rám (Obr. 4 ). nebo pokud to jde, umísťujeme jímací tyče co nejdále od panelů, tak aby jimi po úderu hromu vždy tekla pouze část bleskového proudu. Je třeba si totiž uvědomit, že vzhledem k malé izolační pevnosti panelů, se při jejich propojení s jímací soustavou, se jich po zásahu hromem změní většina na nebezpečný odpad.


Obr. 4 Jímač z drátu na obětovaných panelech - D.Šalanský
Pro větší náhled klikni!

Ochrana proti přepětí a bleskovým proudům
Po instalaci a důkladné kontrole jímací soustavy (FV elektrárny se většinou budují na hotových objektech s hromosvodní soustavou podle ČSN 34 1390) je možné přistoupit ke svodičům přepětí. Ve sdružovacích rozvaděčích na střeše se instalují svodiče přepětí zvolené podle počtu sériově zapojených FV panelů.

Pouze pro připomenutí: Asi nejčastěji bude pro fotovoltaické aplikace použit typizovaný DEHNguard® M Y PV SCI 1.000 (FM), jenž je určen pro systémy do 1.000V. Tento svodič obsahuje zapojení tří varistorových modulů zapojených do schémata Y, a není tedy třeba v rozvaděči zavádět složité "prodrátování". V případě jiných hodnot výstupního napětí je možné využít celou napěťovou řadu varistorových svodičů DEHNguard® SCI, a to v rozsahu 600 a 1.200V. Stejně se postupuje i u měničů umístěných např. v technologické místnosti uvnitř objektu (Obr. 5). Svodiči přepětí musí být vybavena všechna vstupní stejnosměrná vedení. Ze strany připojení na distribuční soustavu lze vybírat z několika možností instalace svodičů přepětí. Je-li předávací místo vzdáleno jen několik metrů od měničů (měřeno vždy po vedení), stačí instalovat před elektroměr FV elektrárny nebo za něj kombinovaný svodič přepětí a bleskových proudů Typ 1 DEHNventil® M TN-C (nebo TNS – záleží na dané variantě). Je-li tato vzdálenost větší (řádově desítky metrů), je vhodné volit u elektroměru kombinaci svodičů DEHNbloc® M 1 255 a přímo u měničů instalovat svodiče přepětí Typ 2 DEHNguard® . V případě, že FV panely jsou spojeny s jímací soustavou, je třeba instalovat na stranu stejnosměrného vedení svodiče bleskových proudů. V tomto okamžiku je důležité, aby celkový bleskový proud, v žádném případě na jednom pólu nepřekročil maximální impulsní proud daného svodiče bleskových proudů pro DC systém. V případě svodiče s jiskřištěm DEHNlimit® PV 1000 je maximální hodnota 50kA, se schopností omezit následný proud až 100A DC(Obr. 6). Ochrana ze strany střídavého napětí je totožná s předchozí variantou.

S ohledem na celkovou cenu aplikace záleží na investorovi, zda se spíše než pro takovouto kompromisní variantu (možnost poškození FV panelů při přímém úderu blesku přetrvává) nerozhodne pro instalaci oddáleného hromosvodu např. s využitím vodičů HVI. Takto řešená ochrana sníží riziko možného poškození na minimum. (Obr. 7)


Obr. 5 Stavba rozvaděče se svodiči DEHNguard - D.Šalanský
Pro větší náhled klikni!


Obr. 6 Vstupující stringy jsou osazeny DEHNlimity- J.Štěpán


Obr. 7 Shořelý špatně ochráněný měnič - DEHN + SÖHNE

Velké FV elektrárny
Další možnou variantou fotovoltaického zdroje je velká solární elektrárna. Tyto elektrárny jsou budovány na velmi rozsáhlých plochách, nebo na svazích, zpravidla na vyvýšených místech. U takovýchto elektráren jsou opět dvě možnosti ochrany: využití konstrukce fotovoltaických panelů jako náhodných jímačů nebo varianta s oddálenou jímací soustavou. Ve většině případů je volena varianta izolovaného hromosvodu, protože varianta s neizolovaným je vůbec, nebo velmi těžko pojistitelná. Jako první bude popsána varianta ochrany za pomoci oddálených jímačů. V prvním kroku bude realizována mřížová zemnicí soustava (Obr. 8 a Obr. 9). Pásek nebo drát se uloží tak, aby bylo možné snadno připojit nosné konstrukce FV panelů (jsou-li kovové). Do prostoru mezi rámy se umístí jímací tyče, aby se panely nacházely v ochranném prostoru jímačů. Pro návrh rozmístění jímačů se z důvodu co nejpřesnějšího návrhu opět použije metoda valivé bleskové koule podle ČSN EN 62305-3 (Ochrana před bleskem – Část 3: Hmotné škody na stavbách a nebezpečí života) (Obr. 10). Měl by být vzat v úvahu i stín, který jímací tyč na panelu může vytvářet, ale vzhledem k difuzi světla a průměru jímací tyče 16mm půjde
o zanedbatelný problém (Obr. 11 a Obr. 12 ). Další možností zejména při nedostatku místa mezi panely je použití teleskopických stožárů s výškou až 11m (Obr. 13). Velmi důležité je vést svody a jímací soustavu v dostatečné vzdálenosti s od chráněného zařízení. Rozmístění a instalace svodičů přepětí jsou stejné jako v předchozích případech.

Na stranu stejnosměrného napětí se instalují svodiče DEHNguard® M Y PV SCI 1000 (FM) (Obr. 14), jejichž jedinečnou vlastností je, že při vybavení varistoru dochází k jejich bezpečnému odpojení bez vytvoření obloučku! Takto řešené přepěťové ochrany vznikly na základě požadavků výrobců FV součástí. Ochrana FV elektrárny na první pohled vypadá velmi jednoduše, avšak pro tento článek byla zvolena nejjednodušší varianta. Skutečnost je však daleko komplikovanější a rozhodně nesnese zjednodušování a zobecňování – vždy je důležité vytvořit ochranu přesně "ušitou" na konkrétní aplikaci. U fotovoltaických elektráren mohou být využity i měřící obvody, např. pro snímání teploty, světla, rychlosti větru atd. Ty jsou většinou umístěny přímo v poli panelů. Většina měničů je spojena mezi s sebou RS 485, která opět musí být v místě vstupu do měniče osazena odpovídajícím svodičem přepětí. U elektráren s otočnými panely jde o napájení motorů a snímače polohy. Všechna tato vedení je třeba zahrnout do systému ochrany před bleskem. Popis řešení uvedené ochrany je však vzhledem k velkému množství různých variant zcela nad rámec tohoto článku. V případě zájmu čtenářů je možné si u autorů vyžádat podklady z tour seminářů Fotovoltaika 2009, která je volně k dispozici na stažení na www.kniSka.eu.


Obr. 8 Provedení základového zemniče aplikace na volné ploše - DEHN + SÖHNE
Pro větší náhled klikni!


Obr. 9 Zemnicí soustava, montáž svorky - DEHN + SÖHNE.
Vodiče zemnicí soustavy jsou uloženy v "nezámrzné" hloubce.
Spoje pod zemí jsou ošetřeny proti korozi.


Obr. 10 Ochranný prostor jímačů a jejich stín - D.Šalanský


Obr. 11 Izolovaný hromosvod na FVE - J.Hájek


Obr. 12 Detail distanční vzpěry - J.Hájek


Obr. 13 "Slunečnice" chráněná teleskopickou tyčí s tříramennou zavrtávací základnou.
Teleskopický stožár kryjící otočný panel - D.Šalanský


Obr. 14 Chráněné DC vstupy svodiči přepětí - J.Hájek
 

 
 
 

 

Diskutující k tomuto článku

  ... a další (počet diskutujících: 14)
TEXT Z OBLASTÍ


FIREMNÍ TIPY
Umíte odpovědět? Vysvětlete, proč musíme elektrické stroje chladit a co by se stalo, kdybychom je nechladili. Popište rozdíly mezi chlazením vzduchem a chlazením kapalinou. Vysvětlete, jak teplo putuje elektrickým strojem a jak nám tepelný okruh pomáhá toto teplo správně odvést. Co přesně znamená ventilace v kontextu elektrických strojů? Jaký je rozdíl mezi ...
V přednášce na konferenci SOLID Team se Miroslav Záloha ze SUIP zmínil také o nutnosti a významu technické dokumentace při revizích. Přestože jsou běžné argumenty o ztrátě nebo zastarání dokumentace, zdůraznil, že legislativa, vládní nařízení a provozní bezpečnostní předpisy, jasně stanovují povinnost udržování a aktualizace technické dokumentace. Připomněl význam dokumentace pro správné provedení revize. Hlavním bodem bylo, že revizní technik musí nejen ... Více sledujte zde!
Digitalizace nás kromě jiných služeb zasypává také daty. Máme tolik dat, že se v nich často nemůžeme vyznat. O tom, co nám dnes poskytuje digitalizovaná knihovna, hovořím s Petrem Žabičkou z Moravské zemské knihovny. Žijeme v době, kdy nové publikace nevznikají, nejsou žádní autoři odborných článků. Jsme zasypávání krátkými reklamními úryvky a zdroje ke studiu nám zůstávají skryty pod tlustou vrstvou marketingových cílů. Co s tím?
Jaké problémy mohou nastat při tvorbě projektových dokumentací hromosvodu pro rodinné domy? Je časté, že nízká kvalita dokumentace komplikuje práci realizovních firem? Co obvykle chybí v těchto nedostatečných projektech? Jak důležitá je analýza rizik v projektování hromosvodů? Co všechno by měla obsahovat kvalitní technická zpráva? Je pravda, že někteří lidé nevědí, jak by měla správná dokumentace vypadat, a jsou spokojení jen s několika listy papíru? Jaký rozdíl je mezi zkušenými projektanty a těmi, kteří "podvádějí" v projektování? Co všechno zahrnuje dobře vypracovaný projekt hromosvodu a uzemnění?
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
... české zastoupení firmy DEHN + SÖHNE každé dva roky vždy k příležitosti veletrhu Amper vydává zkrácený český katalog svých výrobků. Opravdovou lahůdkou je druhá kapitola tentokrát žlutá, tedy Yelow/Line ...
V současné době platí povinnost nechat certifikovat každý rozvaděč, ať už se jedná o malou rozvodnici s jedním modulem nebo velký průmyslový rozvaděč. Neustálým bodem diskuzí mezi odbornou veřejností je pak spor o této povinnosti u malých domovních rozvaděčů, které se prakticky skládají z již certifikovaných komponentů. Přeptali jsme se tedy přímo konkrétních řemeslníků, jaký je jejich názor ...
Řešíte, jakou ochranu před bleskem zvolit? Co vám říká pojem oddálený hromosvod? Jak konstruovat tuto ochranu v různých podmínkách radí společnost Dehn. Nechybí výtažky z norem, tabulky a konkrétní postupy. Více zde ...
Jak má vypadat správně provedený skrytý svod podle ČSN 34 1390- Předpisy pro ochranu před bleskem? Mohlo by se zdát, že správné provedení jímací soustavy a svodů podle dnes již neplatné normy je mrtvé téma, ale hromosvody provedené podle této normy z roku 1969 nás ještě mnoho let budou doprovázet a bude docházet k jejich opravám a opakovaným revizím podle ČSN 33 1500.
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933