Inhoud:
- Risico's van Onweersbuien voor PV-Systemen
- Trekken PV-Systemen Bliksem aan tijdens Onweersbuien?
- Moet ik mijn PV-Systeem uitschakelen tijdens Onweersbuien?
- Noodzaak van het Installeren van Bliksembeveiliging
- Belangrijkste Componenten van het Ontwerp voor Bliksembeveiliging van PV-Systemen
- Vier Soorten Bliksembeveiligingsmaatregelen voor PV-Systemen
- Conclusie
Risico's van Onweersbuien voor PV-Systemen
PV-systemen ondervinden meerdere risico's tijdens onweersbuien. Dit artikel introduceert de bedreigingen die onweersbuien vormen voor PV-systemen en de beschermingsmaatregelen voor verschillende soorten PV-systemen om een veilige werking te garanderen.
1. Directe Blikseminslagen
Directe blikseminslagen vormen de meest directe bedreiging voor PV-systemen. Wanneer bliksem direct inslaat op PV-modules of nabijgelegen structuren, kan dit catastrofale schade veroorzaken. De hoogenergetische piek van een blikseminslag kan kritieke elektronische componenten van PV-modules beschadigen, zoals omvormers, batterijbeheersystemen en verbindingskabels. Deze schade kan niet alleen het systeem stoppen met functioneren, maar ook potentieel branden of explosies veroorzaken, waardoor de levensduur en veiligheid van de apparatuur ernstig worden beïnvloed.
2. Geïnduceerde Bliksem
Geïnduceerde bliksem is een andere veelvoorkomende vorm van schade aan PV-systemen, vooral in regio's met frequente onweersbuien. Zelfs als bliksem niet direct inslaat op de PV-modules, kan elektromagnetische inductie overspanning in het systeem veroorzaken. Deze overspanning kan de nominale werkspanning van de modules en elektronische apparaten overschrijden, wat leidt tot componentbeschadiging of prestatievermindering. De cumulatieve schade door geïnduceerde bliksem kan de levensduur en betrouwbaarheid van het systeem verkorten.
3. Stijging van de Grondpotentiaal
Stijging van de grondpotentiaal treedt op wanneer bliksem de grond of nabijgelegen geleiders treft, waardoor overspanning via het aardsysteem naar het PV-systeem wordt overgebracht. Hoewel het aardsysteem is ontworpen om bliksemstromen veilig naar de grond te leiden, kan stijging van de grondpotentiaal ervoor zorgen dat het aardsysteem de overspanning niet effectief kan elimineren. In deze situatie kan de overspanning de circuits van het PV-systeem binnendringen, wat leidt tot beschadiging of zelfs volledige vernietiging van kritieke apparatuur.
Trekken PV-Systemen Bliksem aan tijdens Onweersbuien?
PV-systemen trekken niet actief bliksem aan tijdens onweersbuien, maar het is raadzaam om preventieve maatregelen te nemen om het risico te verlagen.
Moet ik mijn PV-Systeem uitschakelen tijdens Onweersbuien?
Het uitschakelen van het PV-systeem kan de kans verkleinen dat de apparatuur door blikseminslag wordt getroffen, vooral wanneer er geen specifieke bliksembeveiligingsvoorzieningen zijn. Dit is een effectieve veiligheidsmaatregel.
Noodzaak van het Installeren van Bliksembeveiliging
In de meeste landen en regio's is het installeren van bliksembeveiligingsvoorzieningen een noodzakelijke maatregel om de apparatuur en gebruikersveiligheid te beschermen. Elektrische veiligheidscodes vereisen meestal dat PV-systemen zijn uitgerust met geschikte bliksembeveiligingsmaatregelen om langdurige stabiele werking te garanderen.
Belangrijkste Componenten van het Ontwerp voor Bliksembeveiliging van PV-Systemen
1. Aardingssysteem
Een goed aardingssysteem is de eerste verdedigingslinie tegen bliksemschade. Zorg ervoor dat de aardingsweerstand onder de veiligheidsnormen ligt om bliksemoverspanning effectief te kunnen afvoeren.
2. Bliksemafleiders en Geleiders
Het installeren van bliksemafleiders of geleiders in de buurt van PV-arrays kan de kans verkleinen dat bliksem inslaat op PV-modules en de bliksemenergie veilig naar de grond leiden.
3. Overspanningsbeveiligingsapparaten (SPDs)
Gevoelige elektrische apparatuur van fotovoltaïsche systemen, zoals AC/DC-omvormers, monitoringapparaten en fotovoltaïsche arrays, moeten worden beschermd met overspanningsbeveiligingsapparaten (SPDs). SPDs zijn voornamelijk verdeeld in drie typen:
- Type 1: Geïnstalleerd bij de hoofdverdeelkast of meterlocatie, gebruikt in combinatie met bliksemafleiders en andere bliksembeveiligingssystemen om de sterke stromen van directe blikseminslagen af te voeren.
- Type 2: Geïnstalleerd bij het huishoudelijke elektrische paneel, kan zelfstandig worden gebruikt of met bliksemafleiders, beschermt tegen indirecte blikseminslagen en andere overspanningen.
- Type 3: Geïnstalleerd nabij specifieke elektronische apparaten op het gebruikspunt, biedt aanvullende overspanningsbeveiliging voor individuele apparaten zoals computers, tv's en randapparatuur, geschikt voor apparaten die meer dan 10 meter verwijderd zijn van Type 1 of Type 2 SPDs.
De effectiviteit van SPDs hangt af van een correcte installatie en het matchen van de stroomsterkteratings voor overspanning. Het wordt aanbevolen om een erkende elektricien te raadplegen om het bliksemrisico in uw omgeving te beoordelen, het meest geschikte type SPD voor uw huis te bepalen en ervoor te zorgen dat SPDs geschikte stroomsterkteratings hebben om uw elektronische apparaten te beschermen tegen schade.
Vier Soorten Bliksembeveiligingsmaatregelen voor PV-Systemen
In PV-systemen is bliksembeveiliging cruciaal. Het begrijpen van de verschillende typen bliksembeveiligingssystemen en hun toepassingen kan PV-systemen effectief beschermen tegen blikseminslagen en spanningspieken. Hier zijn vier soorten bliksembeveiligingsmaatregelen voor verschillende PV-systemen:
1. PV Systeem met Onafhankelijk Bliksembeveiligingssysteem
Een PV-systeem met een onafhankelijk bliksembeveiligingssysteem betekent dat er een apart bliksembeveiligingssysteem wordt geïnstalleerd en gebruikt voor het PV-systeem, gebaseerd op bestaande gebouwen. Deze ontwerpbenadering zorgt ervoor dat het PV-systeem veilig kan opereren los van het bliksembeveiligingssysteem van het gebouw.
Aanbevolen Maatregelen:
(1)Installatie van Bliksemafleiders: Installeer speciale bliksemafleiders op PV-panelen of montagesystemen om een preferentiële weg te bieden voor bliksemstromen, deze veilig naar de grond te leiden.
(2)Overspanningsbeveiligingsapparaten (SPDs): Installeer SPDs nabij elektrische componenten om overspanningsstromen te detecteren en veilig af te voeren, schade te voorkomen.
(3)Potentiaalvereffening: Vestig goede potentiaalvereffening door alle elektrische componenten aan het aardingssysteem te verbinden voor een uniforme aardreferentie.
(4)Effectief Aardingssysteem: Installeer een effectief aardingssysteem om bliksemstromen veilig te geleiden en schadelijke stromen naar componenten te verminderen.
2. PV Systeem met Afgeschermde Bliksembeveiligingssysteem
Als ruimtelijke beperkingen onvoldoende afstand toelaten tussen het bliksembeveiligingssysteem en de bedrading van het PV-systeem, worden deze doorgaans onafhankelijke systemen met elkaar verbonden. Dit ontwerp omvat traditionele bliksembeveiligingsmaatregelen en afschermingsmaatregelen voor elektromagnetische interferentie (EMI) om de elektromagnetische compatibiliteit (EMC) van het systeem te verbeteren.Aanbevolen Maatregelen:
(1)Afgeschermde Kabels: Gebruik afgeschermde kabels (met een geleidende materiaallaag) om kabels te beschermen tegen externe elektromagnetische veldinterferentie en elektromagnetische interferentie die door kabels wordt gegenereerd te voorkomen.
(2)Afgeschermde Elektronische Componenten: Gebruik afgeschermde elektronische componenten om de gevoeligheid voor elektromagnetische interferentie te verminderen, wat de prestaties en betrouwbaarheid van het systeem verbetert.
(3)EMC Optimalisatie: Optimaliseer de lay-out en afscherming van systeemcomponenten en kabels om elektromagnetische interferentie te minimaliseren en systeem- en omgevingsstabiliteit te waarborgen.
3. PV Systeem met Bliksembeveiliging maar Zonder Afscherming
In deze configuratie heeft het PV-systeem bliksembeveiligingsmaatregelen maar geen extra afscherming om elektromagnetische interferentie (EMI) te verminderen. Het systeem richt zich voornamelijk op het voorkomen van blikseminslagen en schade door spanningspieken.
Aanbevolen Maatregelen:
(1)Bliksemafleiders en SPDs: Installeer bliksemafleiders en SPDs om ervoor te zorgen dat bliksemstromen en spanningspieken veilig worden afgevoerd, waardoor systeemcomponenten worden beschermd.
(2)Effectieve Aarding: Zorg ervoor dat alle metalen componenten (zoals moduleframes en montageracks) goed zijn verbonden met het aardingssysteem om bliksemstromen te geleiden en het risico op schade te verminderen.
4. PV Systeem Zonder Bliksembeveiliging
PV-systemen zonder bliksembeveiligingssystemen lopen een extreem hoog risico, met gemakkelijke schade door blikseminslagen en spanningspieken.
Potentiële Risico's:
(1)Bliksemschade: PV-systemen, meestal geïnstalleerd op daken of hoge plaatsen, zijn vatbaar voor blikseminslagen die ernstige schade kunnen veroorzaken.
(2)Spanningspieken: Door bliksem veroorzaakte spanningspieken kunnen het systeem binnendringen en elektrische componenten beschadigen.
(3)Brandrisico: Blikseminslagen kunnen brand veroorzaken, vooral in de afwezigheid van bliksembeveiligingsmaatregelen.
(4)Schade aan Gebouw- en Elektrisch Systeem: Bliksem en piekspanningen kunnen zich verspreiden naar gebouwstructuren en stroomnetwerken, wat uitgebreide schade kan veroorzaken.
(5)Veiligheidsrisico's: Blikseminslagen vormen potentiële veiligheidsbedreigingen voor mensen in de buurt van PV-systemen.
Conclusion
PV-systemen worden tijdens onweersbuien geconfronteerd met verschillende potentiële risico's, waaronder directe blikseminslagen, geïnduceerde bliksem en stijging van het aardpotentiaal. Om de veilige werking van het systeem te waarborgen, moeten passende bliksembeveiligingsmaatregelen zoals bliksemafleiders, goede aardingssystemen en SPDs worden geïnstalleerd. Door de juiste bliksembeveiligingsmaatregelen toe te passen voor verschillende typen PV-systemen, kunt u het systeem effectief beschermen tegen blikseminslagen en spanningspieken. Regulier onderhoud en inspectie van deze bliksembeveiligingsvoorzieningen, evenals het raadplegen van professioneel advies, zorgen ervoor dat het PV-systeem veilig kan werken onder alle weersomstandigheden.
Sinds 2008 richt Maysun Solar zich op de productie van hoogwaardige fotovoltaïsche modules. Maysun Solar biedt TOPCon, IBC en HJT zonnepanelen, evenals balkon zonnestations. Deze zonnepanelen leveren uitstekende prestaties en hebben een stijlvol ontwerp dat naadloos integreert met elk gebouw. Maysun Solar heeft succesvol kantoren en magazijnen opgericht in veel Europese landen en heeft langdurige samenwerkingsverbanden met uitstekende installateurs! Neem gerust contact met ons op voor de laatste offertes van modules of voor alle fotovoltaïsche vragen. We helpen u graag verder.
Referentie:
Blitzschutz von Photovoltaik-Anlagen. (n.d.). VDE Blitzschutz. https://www.vde.com/de/blitzschutz/infos/pv-anlagen
Steffen, C. (2024, mei 19). Blitzschutz für PV-Anlagen - wirklich notwendig? ☀️ photovoltaik.sh. photovoltaik.sh. https://www.photovoltaik.sh/wissen/blitzschutz-pv-anlage/
Zagorac, A. (2024b, 29 mei). Bent u beschermd tegen schade door stroompieken? Schneider Electric Blog. https://blog.se.com/homes/2017/12/22/protected-power-surge-damage/
Misschien vindt u dit ook leuk: