Ochrona odgromowa systemów fotowoltaicznych. Zeszyty dla elektryków - nr 10

Dodaj recenzję:
  • 2946
  • Producent: Grupa Medium
  • Autor: Andrzej W. Sowa, Krzysztof Wincencik
  • Cena netto: 46,67 zł 55,00 zł 49,00 zł

Ochrona odgromowa systemów fotowoltaicznych.
Seria: Zeszyty dla elektryków - nr 10

rok wydania: 2014, wydanie pierwsze
ilość stron: 154
ISBN: 978-83-64094-30-9
format: 23x16 cm
oprawa: miękka

Książka została wydana pod patronatem miesięcznika elektro.info

Wstęp
Systemy fotowoltaiczne PV (ang. Pho¬tovoltaic) przetwarzają bezpośrednio promieniowanie słoneczne na energię elektryczną bez zanieczyszczeń, hałasu i innych zmian w środowisku naturalnym. Fakt ten, w połączeniu ze spadkiem kosztów systemów PV, powoduje szybki rozwój tego ro¬dzaju źródeł zasilania.

W systemach PV wymagane jest umieszczenie kolektorów fotowoltaicznych w miejscach bezpośredniego działania promieni słonecznych. Takim miejscem są dachy obiektów budowlanych. Wzrastające powierzchnie coraz częściej stosowanych kolektorów powodują wzrost zagrożenia piorunowego urządzeń systemów PV.
(...)

Konieczność ograniczenia występującego zagrożenia powoduje gwałtowny wzrost zainteresowania problematyką kompleksowej ochrony przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym. Do podstawowych sposobów ograniczania zagrożeń piorunowych należy zaliczyć następujące:
•    eliminowanie możliwości oddziaływania rozpływającego się prądu piorunowego na urządzenia i in¬stalacje,
•    wyrównywanie potencjałów instalacji dochodzących do obiektu oraz ułożonych wewnątrz tego obiektu,
•    koordynację układania różnorodnych instalacji wewnątrz obiektu budowlanego,
•    instalowanie urządzeń ograniczających lub ucinających przepięcia w instalacji elektrycznej oraz w obwodach przesyłu sygnałów,
•    separacja lub łączenie obwodów, pomiędzy którymi mogą wystąpić różnice potencjałów podczas wyładowania piorunowego.

Zaprojektowanie i wykonanie poprawnego systemu ograniczania narażeń piorunowych wymaga posiadania niezbędnych informacji dotyczących:
•    podstawowych parametrów charakteryzujących zagrożenie występujące podczas bezpośrednich wyładowań piorunowych w obiekty budowlane oraz w instalacje dochodzące do obiektów lub w bliskim sąsiedztwie tych obiektów i instalacji,
•    poziomów odporności przyłączy zasilania i sygnałowych urządzeń na działanie napięć i prądów udarowych,
•    możliwości wyeliminowania występujących zagrożeń przez elementy i układy ograniczające napięcia i prądy udarowe,
•    wybranych zagadnień zewnętrznej i wewnętrznej ochrony odgromowej obiektów budowlanych.
(...)

Spis treści
1. WSTĘP / 5
1.1. Podstawowy zakres wiedzy wymagany przy projektowaniu urządzeń piorunochronnych / 6

2. ŹRÓDŁA ZAGROŻEŃ ORAZ SKUTKI ODDZIAŁYWAŃ PIORUNOWYCH / 9

2.1. Określanie zagrożeń piorunowych / 10
2.2. Prądy udarowe stosowane w badaniach zagrożeń piorunowych / 10
2.3. Badania elementów urządzenia piorunochronnego / 12

3.  PRĄDY PIORUNOWE W INSTALACJACH NISKIEGO NAPIĘCIA / 14
3.1. Podział prądu piorunowego w instalacjach dochodzących do obiektu / 14
3.2. Prądy piorunowe w instalacji elektrycznej / 16

4.  NAPIĘCIA I PRĄDY UDAROWE INDUKOWANE W INSTALACJACH NISKIEGO NAPIĘCIA / 19
4.1. Wyładowania piorunowe w LPS obiektu budowlanego / 19
4.2. Wyładowania piorunowe w sąsiedztwie obiektu budowlanego / 20
4.3. Wyładowania piorunowe w sąsiedztwie linii dochodzących do obiektu / 20
4.4. Napięcia i prądy udarowe rejestrowane w obwodach sygnałowych / 21

5. ANALIZA RYZYKA STRAT PIORUNOWYCH / 23
5.1. Analiza ryzyka / 26
5.2. Typowy dom jednorodzinny / 32
5.3. Analiza ryzyka wspomagana programem komputerowym / 38
5.3.1. Rozległy park solarny / 40
5.3.2. Instalacja fotowoltaiczna na dachu hali przemysłowej / 44

6. ODPORNOŚĆ UDAROWA PRZYŁĄCZY ZASILANIA I SYGNAŁOWYCH URZĄDZEŃ / 47
6.1. Przyłącza zasilania urządzeń / 47
6.2. Przyłącza sygnałowe urządzeń / 47

7.  ZEWNĘTRZNE URZĄDZENIA PIORUNOCHRONNE NA OBIEKTACH BUDOWLANYCH / 49
7.1. Materiały stosowane do wykonania urządzeń piorunochronnych / 49
7.2. Zwody / 51
7.3. Przewody odprowadzające i zaciski probiercze / 53
7.4. Przewody uziemiające / 54
7.5. Uziomy naturalne / 54
7.6.  Uziomy sztuczne / 55
7.7. Wyznaczanie wymiarów układów uziomowych / 58
7.8.   Eksploatacja i konserwacja urządzenia piorunochronnego / 60

8. OGRANICZANIE PRZEPIĘĆ W INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ W OBIEKCIE BUDOWLANYM / 62
8.1. Urządzenia do ograniczania przepięć typu 1 / 63
8.1.1. Zasady doboru i montażu / 65
8.1.2. Urządzenie do ograniczania przepięć typu 1 o różnych napięciowych poziomach ochrony / 68
8.1.3. Koordynacja właściwości urządzeń do ograniczania przepięć typu 1 z wymaganiami kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń / 69
8.2. Urządzenia do ograniczania przepięć typu 2 / 70
8.2.1. Zasady doboru i montażu / 71
8.3. Urządzenia do ograniczania przepięć typu 3 / 72
8.4. Odległości pomiędzy SPD a chronionym urządzeniem / 75
8.5. Zasady tworzenia wielostopniowego systemu ograniczania przepięć / 78
8.6. Instalacje prądu stałego / 78
8.6.1. Urządzenia do ograniczania przepięć w obwodach stałoprądowych systemów fotowoltaicznych / 81
8.7.    Eksploatacja i konserwacja urządzeń do ograniczania przepięć / 87

9.  OCHRONA KOLEKTORÓW PV PRZED BEZPOŚREDNIM WYŁADOWANIEM PIORUNOWYM / 88
9.1. Kolektory na dachach obiektów budowlanych / 88
9.2. Przestrzenie chronione / 91
9.2.1. Kąty ochronne / 91
9.2.2. Odstępy izolacyjne / 93
9.3. Zacienienia paneli PV przez zwody pionowe / 95
9.4. Przewody o izolacji wysokonapięciowej / 97
9.5. Przeskoki iskrowe do instalacji ułożonych wewnątrz obiektu / 97
9.6. Wykorzystanie programu DEHNsupport do wyznaczania odstępów izolacyjnych / 102

10. PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA OCHRONY ODGROMOWEJ I PRZECIWPRZEPIĘCIOWEJ SYSTEMÓW PV / 104
10.1.  Ochrona przed bezpośrednim oddziaływaniem prądu piorunowego / 104
10.1.1. Dachy dwuspadowe / 104
10.1.2. Dachy płaskie / 111
10.1.3. Odstępy izolacyjne do instalacji i urządzeń wewnątrz obiektu / 117
10.1.4. Wolno stojące elektrownie fotowoltaiczne / 121
10.2. Ograniczanie napięć i prądów udarowych w instalacjach elektrycznych / 126
10.2.1. Obiekt budowlany bez urządzenia piorunochronnego / 126
10.2.2. Obiekt budowlany z urządzeniem piorunochronnym / 127
10.2.3. Kolektory fotowoltaiczne na dachach płaskich / 133
10.3. Rozbudowane systemy fotowoltaiczne / 134

11. OGRANICZANIE PRZEPIĘĆ W OBWODACH SYGNAŁOWYCH / 140
11.1. Urządzenia ograniczające przepięcia / 141
11.2. Ograniczanie przepięć w obwodach kontrolno-pomiarowych / 142
12. PODSUMOWANIE / 146
LITERATURA / 148