اجرای ارت سیستم خورشیدی شامل همبندی تمام بخشهای فلزی قابل لمس، اتصال اینورتر و تابلوها به شینه اصلی زمین، انتخاب الکترود و هادی حفاظتی مناسب و هماهنگی آن با SPD است. نصب صاعقهگیر خارجی تنها پس از ارزیابی ریسک انجام میشود و صرف وجود پنل روی بام به معنی الزام خودکار میله صاعقهگیر نیست.
ارت حفاظتی، همبندی و حفاظت صاعقه سه موضوع مرتبط اما متفاوتاند. ارت برای کاهش خطر برقگرفتگی و عملکرد تجهیزات حفاظتی، همبندی برای همپتانسیل کردن قطعات فلزی و سیستم حفاظت صاعقه برای کنترل اثر اصابت مستقیم و میدان الکترومغناطیسی آن اجرا میشود.
اجرای الکترود زمین و حفاظت صاعقه کار تخصصی و پرخطر است. طراحی نهایی باید توسط فرد دارای صلاحیت و براساس مقررات ملی، شرایط خاک، نوع شبکه، ساختمان و ارزیابی ریسک انجام شود.
سیستم ارت در نیروگاه خورشیدی چه وظیفهای دارد؟
اتصال زمین مناسب کمک میکند بدنههای فلزی قابل لمس در شرایط خطا اختلاف پتانسیل خطرناک ایجاد نکنند. با این حال مقدار مقاومت زمین بهتنهایی معیار کامل ایمنی نیست و باید همراه نوع سیستم توزیع، حفاظت خودکار و همبندی بررسی شود.
تفاوت ارت حفاظتی، ارت عملکردی و همبندی چیست؟
| نوع اتصال | هدف | نمونه کاربرد |
|---|---|---|
| ارت حفاظتی | حفاظت در برابر برقگرفتگی | بدنه اینورتر و تابلو |
| همبندی حفاظتی | برابرکردن پتانسیل قطعات فلزی | فریم پنل و سازه |
| ارت عملکردی | عملکرد صحیح یک تجهیز یا سامانه | طبق دستورالعمل سازنده |
| زمین حفاظت صاعقه | تخلیه جریان صاعقه | هادیهای نزولی و الکترود LPS |
این اتصالها ممکن است در یک شبکه زمین مشترک و هماهنگ ادغام شوند، اما نحوه اتصال آنها باید با طراحی ساختمان و الزامات حفاظت صاعقه مطابقت داشته باشد.
فریم پنلها و سازه چگونه همبندی میشوند؟
تمام بخشهای فلزی قابل لمس که ممکن است در اثر خرابی عایق برقدار شوند، باید در صورت الزام طراحی به شبکه همبندی متصل شوند. اتصال باید پیوسته، مقاوم در برابر خوردگی و قابل بازرسی باشد.
- استفاده از نقاط اتصال تأییدشده سازنده پنل
- استفاده از بست و واشر همبندی مناسب
- برداشتن کنترلشده لایه اکسید در محل اتصال
- جلوگیری از خوردگی گالوانیکی فلزات متفاوت
- حفظ پیوستگی بین ریلها و قطعات سازه
- مسیر مکانیکی محافظتشده برای هادی همبندی
- عدم اتکا به تماس اتفاقی پیچها و ریلها
تماس ظاهری فریم یا ریل برای همبندی کافی نیست. اتصال باید با قطعه تأییدشدهای ایجاد شود که پیوستگی الکتریکی پایدار را تضمین کند.
اینورتر و تابلوهای خورشیدی چگونه ارت میشوند؟
ترمینال حفاظتی اینورتر، تابلو DC، تابلو AC، جعبههای فلزی و سازه باید طبق نقشه به شینه اصلی همبندی یا شینه زمین مربوط متصل شوند.
- اتصال ترمینال PE اینورتر مطابق دفترچه سازنده
- اتصال بدنه تابلوهای فلزی به شینه PE
- تفکیک صحیح هادی حفاظتی از نول طبق نوع شبکه
- حفظ پیوستگی هادی حفاظتی در کل مسیر
- برچسبگذاری شینهها و هادیها
- اتصال کوتاه و مستقیم SPD به شینه زمین
نباید نول و ارت را بدون بررسی نوع سیستم توزیع و محل مجاز اتصال به یکدیگر وصل کرد. اتصال اشتباه میتواند ولتاژ بدنه و عملکرد نامناسب حفاظت ایجاد کند.
الکترود زمین سیستم خورشیدی چگونه انتخاب میشود؟
نوع الکترود به مقاومت ویژه خاک، رطوبت، خوردگی، فضای پروژه و آرایش زمین ساختمان بستگی دارد. میله، تسمه مدفون، حلقه پیرامونی و شبکه مش از روشهای رایج هستند.
عدد هدف مقاومت الکترود نباید بدون توجه به نوع شبکه و سیستم حفاظتی انتخاب شود. معیار نهایی، برآوردهشدن شرایط ایمنی، عملکرد حفاظت و الزامات صاعقه است؛ نه صرفاً رسیدن به یک عدد عمومی.
سطح مقطع سیم ارت چگونه تعیین میشود؟
سطح مقطع هادی حفاظتی به سطح مقطع هادی فاز، جریان خطا، زمان قطع حفاظت، جنس هادی، روش نصب، حفاظت مکانیکی و الزامات صاعقه بستگی دارد.
هادی نزولی صاعقه و هادی حفاظتی تجهیزات الزاماً سطح مقطع و مسیر یکسانی ندارند. مقادیر نهایی باید از جداول استاندارد و نقشه مصوب پروژه گرفته شوند.
آیا هر سیستم خورشیدی به صاعقهگیر نیاز دارد؟
خیر. نیاز به سیستم حفاظت خارجی صاعقه باید با ارزیابی ریسک تعیین شود. ارتفاع ساختمان، موقعیت جغرافیایی، تراکم صاعقه، کاربری ساختمان، ارزش تجهیزات، پیامد توقف کار و وجود LPS قبلی در تصمیم اثر دارند.
اجزای سیستم صاعقهگیر خارجی چیست؟
- پایانه هوایی یا شبکه گیرنده صاعقه
- هادیهای نزولی
- شبکه یا الکترود زمین صاعقه
- همبندی اصلی
- اتصالات آزمون و نقاط بازرسی
- حفظ فاصله جداسازی از مدارهای PV
پایانههای هوایی باید ناحیه حفاظت موردنیاز را ایجاد کنند، بدون آنکه روی پنلها سایه قابل توجه بیندازند. مسیر هادی نزولی باید کوتاه، مستقیم و با خمهای نرم طراحی شود.
نصب پنل بهتنهایی احتمال اصابت را به شکل ساده و قطعی تعیین نمیکند؛ اما تجهیزات روی بام و کابلهای طولانی باید در ارزیابی ریسک و طراحی حفاظت لحاظ شوند.
فاصله جداسازی از صاعقهگیر چیست؟
فاصله جداسازی، فاصله لازم میان اجزای سیستم حفاظت صاعقه و قسمتهای فلزی یا کابلهای الکتریکی است تا احتمال جرقه جانبی کاهش یابد.
- فریم و کابل پنل داخل فاصله خطر قرار نگیرند
- هادی نزولی کنار کابل DC عبور نکند
- حلقههای بزرگ در مسیر کابلکشی کاهش یابد
- در صورت عدم امکان جداسازی، همبندی بررسی شود
- پیامد همبندی مستقیم بر انتخاب SPD لحاظ شود
مقدار فاصله از یک عدد ثابت پیروی نمیکند و به کلاس LPS، طول مسیر، جنس عایق و نحوه تقسیم جریان صاعقه وابسته است.
ارت و صاعقهگیر چگونه با SPD هماهنگ میشوند؟
SPD مسیر کنترلشدهای برای محدودکردن اضافهولتاژ ایجاد میکند. سیمهای اتصال آن باید کوتاه و مستقیم باشند؛ زیرا اندوکتانس مسیر بلند، ولتاژ باقیمانده روی اینورتر را افزایش میدهد.
| شرایط پروژه | بررسی حفاظتی | نکته مهم |
|---|---|---|
| بدون LPS خارجی | SPD براساس ارزیابی ریسک | حفاظت DC و AC هماهنگ شود |
| دارای LPS و فاصله جداسازی | SPD مناسب موج القایی | کابل داخل ناحیه حفاظت باشد |
| بدون امکان فاصله جداسازی | همبندی و SPD قویتر بررسی شود | طراحی تخصصی الزامی است |
حفاظت سمت DC، سمت AC و خطوط ارتباطی باید بهصورت یک مجموعه هماهنگ طراحی شود؛ حفاظت فقط یک ورودی ممکن است مسیر آسیب را از بخش دیگر باز بگذارد.
مثال اجرای ارت برای سیستم خورشیدی روی بام
در صورت وجود LPS خارجی، محدوده حفاظت، فاصله جداسازی، مسیر هادیهای نزولی و نیاز به همبندی مستقیم باید جداگانه کنترل شوند.
پس از اجرا چه آزمونهایی انجام میشود؟
- بازرسی ظاهری تمام اتصالات همبندی
- اندازهگیری پیوستگی هادی حفاظتی
- اندازهگیری مقاومت الکترود با روش مناسب
- کنترل پلاریته و جداسازی مدارهای DC
- کنترل وضعیت SPD و اتصال کوتاه آن به زمین
- بازرسی خوردگی، شلشدن و آسیب مکانیکی
- ثبت نتایج اولیه برای مقایسه دورهای
- بازرسی پس از رخداد صاعقه یا تعمیرات بام
مقدار اندازهگیریشده باید همراه روش آزمون، شرایط خاک، محل الکترود و وضعیت شبکه ثبت شود. تنها اعلام یک عدد بدون اطلاعات آزمون کافی نیست.
اشتباهات متداول در اجرای ارت و صاعقهگیر
- اتکا به پیچهای سازه برای پیوستگی الکتریکی
- اتصال مس مستقیم به آلومینیوم بدون رابط مناسب
- استفاده از هادی با سطح مقطع نامناسب
- عبور کابل DC کنار هادی نزولی صاعقه
- نصب SPD با سیمهای بلند و حلقهای
- ایجاد الکترودهای مستقل بدون همبندی بررسیشده
- اتصال اشتباه نول و ارت
- نصب میله صاعقهگیر بدون ارزیابی ریسک
- ایجاد سایه روی پنل با پایانه هوایی
- عدم آزمون و ثبت نتایج پس از اجرا
الکترودهای جدا و بدون همبندی صحیح ممکن است هنگام خطا یا صاعقه اختلاف پتانسیل خطرناک ایجاد کنند. شبکه زمین باید بهصورت یک سیستم هماهنگ طراحی شود.
سؤالات رایج درباره ارت و صاعقهگیر خورشیدی
قطعات فلزی قابل لمس باید طبق طرح حفاظتی همبندی شوند. روش اتصال باید با دستورالعمل پنل و سازه سازگار باشد و پیوستگی آن آزمون شود.
یک عدد عمومی برای همه پروژهها وجود ندارد. مقدار قابل قبول به نوع شبکه، حفاظت خودکار، کاربری و الزامات LPS و مقررات محلی بستگی دارد.
خیر. نیاز به حفاظت خارجی صاعقه با ارزیابی ریسک مشخص میشود. ساختمان دارای LPS باید پس از نصب پنل دوباره از نظر محدوده حفاظت بررسی شود.
عملکرد مؤثر SPD به مسیر همبندی و زمین مناسب وابسته است. اتصال بلند، شل یا نامناسب سطح حفاظت واقعی را بهشدت کاهش میدهد.
ارت و حفاظت صاعقه پروژه را یکپارچه طراحی کنید
نوع شبکه، شرایط خاک، نقشه بام، آرایش پنلها، محل اینورتر و وضعیت LPS ساختمان را مشخص کنید تا همبندی، SPD و الکترود زمین هماهنگ شوند.
