Žaibo poveikis ir statinis krūvis yra vienas iš pagrindinių saulės jėgainių gedimų. Žaibas nebūtinai turi tiesiogiai trenkti į elektroninę įrangą, kad ją sugadintų. Užtenka, kad jis smogs už kelių kilometrų ir įrangos laiduose, ypač ilguose, indukuosis viršįtampis. Laimei nuo šio gamtos reiškinio galima apsisaugoti tinkamai įrengiant sistemos įžeminimą. Deja, ne visi autonominių saulės ir vėjo jėgainių savininkai turi įžeminimo kontūrus ir dažniausiai jie tampa tokių gamtinių iždaigų aukomis.

Įžeminimas, tai sistemos metalinių konstrukcijų ir laidininkų elektrinis sujungimas su žeme. Audros metu susidaro statinis elektrinis krūvis, kuris kaupiasi ant žemės paviršiaus esančiose objektuose. Izoliuoti nuo žemės objektai akumuliuoja šį krūvį žymiai greičiau nei pati žemė. Susidarius dideliam potencialų skirtumui, tarp dangaus ir minėtų objektų, įvyksta žaibo išlydis.

Kai sistema yra įžeminta, statinis krūvis neturi galimybės kauptis ant sistemos sudedamųjų dalių, jis nukreipiamas į žemę. Kai įvyksta žaibo išlydis, sukeltas viršįtampis prateka ne sistemos laidininkais, o per įžeminimo laidą tiesiai į žemę.

Reikalavimai elektros sistemų įžeminimui yra nurodyti elektros įrenginių įrengimo taisyklėse.

Drėgnose vietose, kuriose dirva turi gerą elektrinį pralaidumą, įžeminimui įrengti užtenka į žemę įkalant 25 mm2 skerspjūvio, 2.5 m ilgio plieninį, vario plėvele padengtą įžeminimo strypą. Sausose smėlingose vietovėse arba regionuose, kur dažnai įvyksta žaibų išlydžiai, patartina įkalti daugiau strypų, kurių ilgis turėtų būti apie 3 m. Strypai tarpusavyje po žeme turi būti sujungti >= 10 mm2 skerspjūvio variniu laidu be izoliacijos. Sujungimai turi būti patikimi. Jeigu Jūsų saulės fotoelektriniai moduliai yra toli nuo likusios įrangos, tuomet patartina įkalti įžeminimo strypą šalia modulių ir su kitu strypu sujungti jį minėtų variniu laidu. Kuo didesnis atstumas tarp įžeminimo strypų, tuo didesnio skerspjūvio laidą reikia naudoti.

Įranga, kurią reikia įžeminti

Įžeminkite metalines saulės modulių tvirtinimo konstrukcijas. Jeigu jos yra medinės, tuomet laidu sujunkite visus saulės modulių rėmus ir viename taške sujunkite juos su žeme. Įsitikinkite, jog visi sujungimai yra atlikti tvarkingai, periodiškai patikrinkite ar nesurūdijo.

Jeigu naudojate inverterį su transformatoriumi ir jūsų saulės modulių atviros grandinės įtampa viršija 50V DC, įžeminkite saulės modulių neigiamą polių. Tačiau, prieš tą atliekant būtina patikrinti ar nėra srovės nuotekio. Tam gali pasitarnauti paprastas multimetras. Nustatykite multimetrą ant mažiausios mikroamperų skalės ir matuokite srovę tarp akumuliatoriaus neigiamo poliaus ir žemės. Jeigu srovė netekės, reiškia galite įžeminti. Jeigu multimetras rodys kelis mikroamperus, nekreipkite dėmesio. Gali būti, jog multimetras matuoja radijo bangų signalus.

Įžeminkite 220 V AC įtampą gaminantį generatorių, inverterio korpusą bei AC neutralę.

Papildomai apsaugai labai patariame naudoti viršįtampių ribotuvus.

Jeigu naudojate inverterį be transformatoriaus, o taip tikriausiai ir yra, saulės modulių neigiamo poliaus įžeminti negalima, kadangi betransformatorinis inverteris neturi galvaninio atrišimo tarp DC ir AC dalių, ir per žemę įvyks tiesioginis srovės pratekėjimas iš vienos dalies į kitą.

Naudojant betransformatorinį inverterį ir neįžeminus saulės jėgainės DC dalies, būtina įrengti apsaugas nuo viršsrovio. Tai gali būti nuolatinės srovės automatiniai išjungikliai arba gPV charakteristikos greitaveikiai saugikliai. Apsauga nuo viršsrovio privalo būti įrengta ant neigiamo ir teigiamo saulės modulių polių. Tuo tarpu įžemintoje sistemoje užtenka apsaugoti tik vieną – neigiamą polių.

Sistemos įžeminimas viename taške

Paminėjome, jog įžeminti sistemą reikia tik viename taške. Jeigu atskiri sistemos elementai (saulės moduliai, valdiklis, inverteris ir t.t.) yra įžeminti atskiruose taškuose, tuomet žaibo išlydžio metu tarp šių taškų susidarys dideli įtampų skirtumai.

Visi inverteriai yra apsaugoti nuo mažiausiai 1750 V įtampos tarp AC dalies ir žemės bei 500 V įtampos tarp DC dalies ir žemės. Tačiau, nepaisant to, jeigu tarp inverterio kintamos ir nuolatinės srovės dalių atsiras šis potencialų skirtumas, įrenginys gali sugesti.

Labai svarbu užtikrinti visos įrangos įžeminimą viename taške, kas apsaugos nuo skirtingų potencialų susidarymo tarp įžeminimo taškų. Tai reiškia, jog tiek saulės moduliai, tiek likusi įranga turi būti įžeminta toje pačioje vietoje – viename įžeminimo kontūre.

Jeigu saulės moduliai yra montuojami ant metalinių konstrukcijų, tai tam tikrais atvejais net patartina šias konstrukcijas izoliuoti nuo žemės ir įžeminti tik viename taške.

Kuo didesnis atstumas tarp įžeminimo taškų, tuo didesnis potencialų skirtumas gali susidaryti, todėl sistemos komponentai turi būti išdėstyti kuo arčiau vienas kito. Tai sumažins potencialų skirtumo susidarymo  tarp žemės ir atskiro sistemos komponento riziką. Taigi, įrangos įžeminimas viename taške leidžia apsaugoti įrangą nuo žaibo sukelto elektromagnetinio poveikio.

Jeigu norite palikti komentarą po šiuo straipsniu, rinkitės vieną iš galimų komentavimo sistemų (Facebook arba Disqus):


Komentarai

Kategorijos: Elektrotechnika