Fotowoltaika – zespół specjalnych urządzeń umożliwiający pozyskiwanie energii elektrycznej z energii słonecznej - jest jedną z najbardziej rozwijających się dziedzin, szczególnie w okresie kiedy zapasy surowców energetycznych zmniejszają się, a stan środowiska naturalnego jest coraz gorszy. Instalacje fotowoltaiczne ze względu na swoją specyfikę wymagają precyzyjnego zabezpieczenia od przetężeń, oraz od przepięć. Do tego celu służą specjalne bezpieczniki topikowe na prąd stały (DC) o charakterystyce czasowo-prądowej gPV oraz ograniczniki przepięć ETITEC M T12 PV i ETITEC M T2 PV firmy ETI Polam .
Przy pozyskiwaniu energii elektrycznej z energii słonecznej używa się ogniw słonecznych, które generują energię elektryczną kiedy są oświetlane światłem słonecznym.
Fot. 1 Wkładka topikowa CH10 DC gPV
Rys. 1 Zastosowanie bezpieczników topikowych gPV DC I-go – II-go poziomu oraz ograniczników przepięć ETITEC B-PV i ETITEC C-PV w instalacji fotowoltaicznej
Na schemacie elektrycznym (Rys.1) pokazano połąc zenie łańcuchów modułów PV, dzięki któremu można uzyskać napięcie wyjściowe do 1000V DC. Każdy moduł PV generuje prąd wyjściowy od 4A do 9A, w zależności od jego typu. Należy zaznaczyć, że prąd zwarciowy modułów PV jest tylko o ok. 15-20% większy od ich prądu znamionowego. Ponadto w instalacji fotowotaicznej może dojść do zwarcia pomiędzy przewodami łączącymi moduły PV, czy też zwarcia spowodowanego uszkodzeniem falownika. W celu uniknięcia powyższych zagrożeń, stosuje się dwa poziomy zabezpieczeń:
– używa się szczególnie do wyłączania prądów zwarciowych DC w pobliżu modułow PV, specjalnie zaprojektowanych i zbadanych bezpieczników topikowych cylindrycznych 10 x 38 mm CH10 DC. (Fot.1)
Bezpieczniki te posiadają specjalną charakterystykę czasowo-prądową gPV przypominającą charakterystykę gR bezpieczników Ultra-Quick do zabezpieczania elementów półprzewodnikowych. Aby prawidłowo dobrać bezpieczniki CH10 DC do zabezpieczenia łańcucha modułów PV należy znać jego znamionowy prąd zwarciowy (Isc), i jego napięcie obwodu otwartego (Uoc) oraz liczbę połączonych modułów PV w jednym łańcuchu.
– zabezpieczenie główne PV jest zwykle umiejscowione w pobliżu zacisków wejściowych falownika DC/AC. Wkładki topikowe gPV DC (Fot. 2) są przystosowane na napięcie znamionowe DC 750V – 1500V i są przeznaczone do montowania w podstawach bepiecznikowych lub rozłącznikach, które umożliwiają bezpieczne i szybkie odłączenie przekształtnika od modułów PV i całego obwodu prądu stałego. Wkładki te znajdują się w programie produkcyjnym firmy ETI. Aby prawidłowo dobrać bezpieczniki gPV DC do zabezpieczenia głównego modułów PV należy znać dopuszczalny prąd zwarciowy (Isc) modułu PV, i jego napięcie obwodu otwartego (Uoc) oraz liczbę wszystkich zastosowanych modułów PV.
Fot. 2 Wkładka topikowa NH DC gPV
Instalacje fotowoltaiczne PV zawierają zazwyczaj urządzenia i aparaty o niskiej wytrzymałości przepięciowej i odporności na prądy udarowe. Moduły PV umieszczone na zewnątrz obiektu – najczęściej na dachu narażone są na przepięcia spoowodowane bliskimi wyładowaniami atmosferycznymi, przepięcia łączeniowe i wnikanie prądu wyładowczego do wnętrza budynku. W zależności od ich położenia, moduły PV powinny być chronione przed bezpośrednim wyładowaniem atmosferycznym za pomocą zewnętrznej instalacji odgromowej. Ochronę instalacji fotowoltaicznej PV przed przepięciami zapewniają ograniczniki przepięć ETITEC MT12 PV ( Fot. 3) oraz ETITEC M T2 PV.
Rys. 3 Ogranicznik przepięć ETITEC M T12 PV
Ograniczniki przepięć ETITEC M T12 PV są przeznaczone do montażu w instalacji PV obiektu wyposażonego w zewnętrzną instalację odgromową, natomiast ograniczniki ETITEC M T2 PV są przeznaczone do instalacji PV w obiektach bez zewnętrznej instalacji odgromowej. Aby prawidłowo dobrać ograniczniki przepięć ETITEC – PV do ochrony instalacji PV należy znać napięcie obwodu otwartego (Uoc) modułów PV, oraz ich liczbę. Znamionowe napięcie długotrwałe Uc ograniczników powinno być większe od napięcia wyjściowego całego łańcucha modułów PV połączonych szeregowo (Uc > Umax).
