Skydd mot störsignaler för solcellsbelysning: Först markanslutning, sedan störsignalskyddsanordningar (SPD:er)

Var störsignaler kommer ifrån

Fyra källor orsakar nästan all skada:

• Direkta blixtskott på stolpen, panelen eller närliggande strukturer.
• Inducerat blixt – det elektromagnetiska pulsen från ett närliggande blixtskott som överförs till panelen och kabelerna.
• Verksamhet i elnätet , där kortvariga störsignaler sprids till allt som är anslutet till nätet.
• Inre omkopplingar inom själva systemet, vilka vanligtvis är mindre allvarliga men som över tid kan leda till större problem.

Viktigt: Följ alltid denna prioriteringsordning för att säkerställa effektiv skydd mot störsignaler.

En enda, allt-i-ett-solarkälla för gatuljus är galvaniskt isolerad från elnätet – vilket eliminerar ett av de fyra problem som kan uppstå. De tre kvarvarande komponenterna är därför den del av systemet som är mest exponerad för elektriska störningar.

Lager ett: Jämförelse och kopplingar Detta lager avgör om allt annat fungerar som planerat. Alla metallkomponenter som kan utsättas för elektriska störningar – panelmonteringsfack, stolpar, utrustningsförvaringar – måste pålitligt anslutas till jämfningsanordningen. Jämfningsledningen måste ha låg resistans så att överstromsenergi får en direkt väg ut från systemet. Många lokala regler kräver en jämfningsresistans på 10 Ω eller lägre; kontrollera detta enligt de regler som gäller i din område, istället för att anta värdena som själva uppges.

Jämfningsanordningarna kan dock försämras med tiden – kopplingarna kan korrodera. En jämfningsresistans som mätts vid installationen är inte nödvändigtvis densamma fem år senare. Periodisk testning av jämfningsresistansen är det enda sättet att säkerställa att skyddet fortfarande fungerar.

Lager två: Ledningssystem Hur kabelerna ligger är lika viktigt som var de slutar på.

Håll strömförbindelser och signalkablar separerade, och undvik långa, parallella sträckningar som kan leda till inducerade spänningssvängningar. För kritiska sträckningar, tråda kablarna genom jordade metallledningar – skyddet som erbjuds av dessa ledningar är avgörande för säkerheten. Där designen tillåter, använd spänningsskyddade kabelkomponenter på de delar av kablen som ligger exponerat mellan panelen och kontrollenheten.

Lager tre: Spänningsskyddskomponenter (SPD:er) på rätt platser För värdefulla installationer och områden med hög risk för blixtskydd är dedikerade spänningsskyddskomponenter (SPD:er) en nödvändig investering. Strategin är hierarkisk: installera SPD:er vid varje kritisk punkt – vid utgången från solpanelerna, i DC-distributionsskåp, vid inmatningen till omvandlare samt vid AC-utgången – så att spänningssvängningarna distribueras i steg istället för att nå kontrollenheten eller drivsystemet i full styrka. Se till att maximalt kontinuerligt driftsspänning och spänningsskyddsnivå för varje SPD överensstämmer med den krets de skyddar.

Väljning och placering av SPD:er avgör hur väl de fungerar – eller om de bara upptar plats utan att ge något verkligt skydd.

Typ 1 SPD:er (testade mot delvisa blixtnströmmar) placeras på sidan av solpanelerna; Typ 2 SPD:er (testade mot inducerade spänningsskockar) är lämpliga för skydd av anslutna apparater. Detta är enligt IEC 61643-11-standarden – klassificeringen anger vilken spänningsskocka en enhet har överlevt under testning, inte dess märke. Installera SPD:en så nära det skyddade utrustningen som möjligt , med den kortaste och raktaste jordningsledningen som finns. Varje ytterligare meter ledning mellan SPD och jord utgör induktans, vilket uppfattas av spänningsskockan som motstånd. En SPD med dålig jordningsledning är i princip värdelös. Förena allt i ett system. Anslut jordningspunkterna för all utrustning – solpaneler, kontroller, omvandlare, metallledningar, SPD:s jordningsledningar – till ett enda equipotentiellt system. Detta eliminerar farliga potentialskillnader som kan orsaka ytterligare skador när en spänningsskocka hittar flera möjligheter att nå jorden.

Inbyggd spänningsskyddsfunktion i moderna kontroller och omvandlare är värdefullt, men det utgör endast en första linje av skydd. Betrakta det som en komplement till de andra skyddsmechanismerna, aldrig som ett fullständigt ersättning.

Vad som faktiskt går sönder efter en storm?

Från de enheter som återförs till oss efter stormsäsongerna är mönstret konsekvent: det som skadas är kontrollerns DC-ingångsmodul eller LED-drivaren, inte panelen – och sällan batteriet. Panelerna överlever stormar som dödar deras kontroller, eftersom panelerna inte innehåller någon elektronik. Därför uppmanar vi köpare i stormområden att se på den panelrelaterade skyddstechniken (SPD) som den viktigaste delen av skyddsbudgeten, och att ha en reservkontroller i underhållsforvaringen.

Underhåll: den del av skyddssystemet som alla förbiser

Skyddssystem försämras med tiden, inte är produkter som man köper en gång och sedan glömmer om.

Testa markningsmotståndet enligt schemat och efter varje större storm. Undersök indikatorerna för fel i överstromsskyddsanordningar (SPD:er) och ersätt aktiverade eller försämrade komponenter omedelbart – en utbränd SPD:er innebär att kretsen är öppen. Kontrollera ledningarna för skador, med särskild uppmärksamhet på anslutningarna vid stolpen där fukt och rörelser kan orsaka problem. Under blixtsäsongen följ väderprognoser och ha en plan för att avkoppla icke-nödvändiga laster inför allvarliga stormar. På kritiska anläggningar förvandlar överstromsregistrerare informationen till data som kan användas för åtgärder.

Vad denna sida inte täcker: Denna sida behandlar överstromsskydd för belysningsanordningar och deras DC-kretsar. Den täcker inte designen av byggnadsblixtskydd (enligt IEC 62305), skydd på nivå av transformatorstationer eller krav för anslutning till elnät. För information om komponenter som ingår i belysningsanordningar, se vår sida om komponenter för solbelysningar. För att bestämma storleken på kontrollern och batteriet som skyddas av överstromsskyddsanordningarna, använd vår kalkylator för kontrollerstorlek.