محافظت از نیروگاه خورشیدی

محافظت از نیروگاه خورشیدی  از اتفاقاتی مانند رعدو برق یا صاعقه که جریان اتصال کوتاه، اضافه و کاهش ولتاژ آنی در نیروگاه های خورشیدی را به دنبال دارد امری ضروری است. چرا که صدمات جدی را ایجاد می کنند که کل سیستم و سرمایه گذاری را تهدید می کند. برای محافظت نیروگاه خورشیدی از این خطرات باید تمهیدات لازم را پیش از راه اندازی تدارک دید. روش هایی برای محافظت از نیروگاه های خورشیدی به کار برده می شود. شامل موارد زیر است:

ارت کردن سیستم

برقگیر یا سرج ارسترها

فیوزهای فوتوولتائیک

برای جلوگیری از آسیب دیدن و سوختن پنل های خورشیدی و دیگر تجهیزات باید پیش بینی های لازم را در طراحی نیروگاه خورشیدی پیش از نصب انجام داد.

ارت کردن سیستم

ارتینگ نیروگاه های خورشیدی از اساسی ترین و موثر ترین روش ها برای رفع آسیب های احتمالی است. برای ایجاد ایمنی کافی تجهیزات الکتریکی در برابر جریان نشتی، عدم کاهش وافزایش ولتاژ، جلوگیری از احتمال آتش سوزی و عدم القای ولتاژ بین دو نقطه ی رسانا باید نیروگاه خورشیدی را ارتینگ کرد. به طور کلی ارت کردن اضافه ولتاژ ایجاد شده را در کل سیستم به زمین انتقال می دهد. با اتصال دادن سیستم فوتوولتائیک به زمین الکتریسیته ساکن در مجموعه ذخیره نمی شود و خطرات ناشی از آن رفع می شود. به کاربردن سیستم ارت برای تجهیزات باید بر اساس استانداردهای مشخص صورت بگیرد. به دو روش عمقی و سطحی با توجه به نیاز ارت کردن سیستم، انجام می شود. در مقالات بعدی به طور کامل شرح خواهیم داد.

استفاده از برقگیر یا سرج استرها

سرج ارستر ها برای محافظت از تجهیزات الکترونیکی سیستم خورشیدی در لحظه ی ناگهانی افزایش ولتاژ(سرج) محافظت می کنند. سرج ارستر ها به تنهایی سیستم را در مقابل کاهش و افزایش ولتاژ ایمن نمی کنند. باید سیستم اتصال به زمین نیز در نیروگاه خورشیدی مورد نظر اعمال کرد. سرج ارستر ها از یک سمت به سیستم و از سر دیگر به زمین متصل می شوند. در صورتی که اضافه ولتاژ در مجموعه پدیدار شود، با اتصال سیستم به زمین، جریان لحظه ای به زمین منتقل می شود. در نهایت آسیبی به تجهیزات نیروگاه خورشیدی وارد نمی شود.

نحوه ی اتصال سرج ارستر

یک یا دو سرج ارستر جریان مستقیم DC بر روی هر استرینگ بین آرایه پنل ها و اینورتر قرار داد. یک سرج ارستر جریان متناوب نیز بعد از اینورتر جای داد که بتوان از اکثر آسیب های احتمالی ناشی از افزایش ولتاژ ناگهانی جلوگیری کرد. البته برای نیروگاه های خورشیدی که در ارتفاعات نصب می شوند از میله ی برق گیر نیز استفاده کرد.

کلاس های سرج ارستر ها

سرج ارسترها بر اساس کاربرد در نیروگاه های خورشیدی و مکان نیروگاه های خورشیدی  به چند کلاس متفاوت تقسیم بندی می شوند.

• سرج ارستر های کلاس B یا کلاس ۱
• سرج ارستر های کلاس C یا کلاس ۲
• سرج ارستر های کلاس B+C یا کلاس ۳
•  سرج ارستر هایکلاس D

فیوز های فوتوولتائیک در محافظت نیروگاه خورشیدی

فیوزهای DC  برای کاربردهای مختلف استفاده می شوند. امروزه برای محافظت از باطری ها و کابل های رابط در سیستم های برق اظطراری و پشتیبان به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. هنگامی که پنل سیستم خورشیدی یا اینورتر موجب اضافه یا کوتاه شدن جریان می شود، بلافاصله آن را خاموش می کند تا از پنل های سیسیتم خورشیدی محافظت شود. از این فیوزها هم در نیروگاه های خورشیدی کوچک و هم در نیروگاه هایی با چندین پنل برای محافظت تجهیزات می توان استفاده کرد.

برای حفاظت پنل های کوچک و خانگی از فیوزهای فوتوولتائیک استوانه ای تا ۲۰ آمپراستفاده می شود.

برای حفاظت نیروگاه هایی با چندین پنل از فیوز های NH  فتوولتائیک تا ۴۰۰ آمپر استفاده می شود.