Yeni Fotovoltaik Standardı: Her Zaman Daha Eksiksiz bir Devre Koruma

24 Haziran 2014 | ÜRÜN 25. Sayı (Mayıs-Haziran 2014)

Alper Çelebi / ABB Alçak Gerilim Ürünleri DIN Rayı Ürünleri Ürün Müdürü alper.celebi@tr.abb.com
Fotovoltaik sistemlerde kullanılan parafudurların güvenliği ve ABB’nin sorumlulukları


Parafudurları tanımlayan gereksinimlerden biri güvenliktir. Parafudur, kullanım ömrünün sonuna geldiğinde, 10 yıllar veya yüzlerce deşarjdan sonra, pano içerisinde diğer cihazları yakmayacak veya onlara zarar vermeyecektir. Bunun için üreticiler parafudurları ömür sonu kısa devre değeri ile tanımlar. Tipik olarak bu parafudurlar varistör teknolojisiyle üretilmiştir ve koruma kesicisi ya da sigorta ile korunurlar. Bu konu fotovoltaik sistemlerde DC (doğru akım) tarafta iki ana sebepten dolayı daha da önemli hale gelir; kısa devre değeri anma akımına yakındır ve DC taraftaki yüksek gerilimlerden dolayı koordineli ve uygun kısa devre kesme cihazlarına ihtiyaç vardır.


Fotovoltaik sistemlerde kullanılan parafudurlar için bir rehber
Bu zamana kadar fotovoltaik sistemlerde kullanılan parafudurların güvenlik koruması için tek teknik referans, fotovoltaik uygulamaları için teknik rehber olan UTE C 15-712 idi. Yeni çıkan UTE(1) C 61-740-51 (takiben EN50539-11) 2011 yılında yürürlüğe girdi ve fotovoltaik enerji tesislerine özgü darbe gerilimi koruması kriterlerini tüm dünyaya sunan ilk yönerge oldu.
Bu yeni standart fotovoltaik sistemlerde kullanılan parafudurların test ve güvenlik kriterlerini, yüksek gerilim ve DC çalışmadaki düşük kısa devre akımlarını göz önünde bulundurarak tanımlar. Fotovoltaik parafudurların ömürlerinin sonunda, çalışma veriminin sona erdiği ve sistem güvenliğini tehlikeye soktuğu durumdaki davranışını doğrulama prensiplerini tanımlar.
UTE standardına uyabilmek için parafudur üreticileri aşağıdaki bilgileri sağlamak zorundadır:
- Ürün üzerinde “PV” sembolü
- Ucpv gerilimi, fotovoltaik çalışma şartlarındaki maksimum sürekli gerilim
- Anma deşarj akımı (In)
- Parafudurun Tip 1 veya Tip 2 olmasına bağlı olarak, maksimum deşarj akımı veya darbe akım, Iimp veya Imax.
- Gerilim koruma sınıfı Up
- Doğru akımdaki kısa devre dayanma. akımı Iscwpv





Fotovoltaik için onaylanmış parafudur
UTE’ye göre fotovoltaik sistemlerde yalnızca UTE C 61-740-51 standardına uygun ve yukarıda listelenen performans değerlerine sahip parafudurlar kullanılabilir. Yeni standardın gerekliliklerine göre, üretici, fotovoltaik parafudurların ömür sonu davranışını onaylamalı ve Iscwpv kısa devre akımında, Ucpv geriliminde parafudurun cihazların yanma riskini oluşturacak veya onlara zarar verecek tehlikeli şekilde aşırı ısınmaya sebebiyet vermediğini garanti altına almalıdır.


OVR PV, güvenlikte her zaman ilk sırada
ABB, her zaman fotovoltaik sistemlerde kullanılan parafudurlarda güvenliğe dikkat çekmiştir. OVR PV serisi, fotovoltaik sistemlerdeki aşırı gerilimler için özel olarak tasarlanmış ve çok özel bir termal ayırıcıya sahiptir. Bu ayırıcı, doğru akımdaki performansı ve teknik değerleri ile ömür sonu kısa devreden koruma tekniği olarak CEI 82.25 standardı ve sonrasında UTE standardı yayınlanmadan uzun süre önce onaylanmıştır. OVR PV parafudurlar, UTE C 61 740-51 ve EN50539-11 standartlarını yürürlüğe girdikleri andan itibaren tamamen uygundur.


Not:
1) UTE: l’Union Technique de l’Elec-tricite et de la Communication, Fransız Elektroteknik Komitesi’dir ve International Electrotechnical Commission (IEC) ile European Committe of Electrotechnical Normalisation (CENELEC) üyesidir.


Sözlük
Tip 2 parafudur: Endirekt yıldırım etkisini deşarj etmek veya şebeke darbelerini sönümlendirmek için kullanılan parafudur tipi.


Nominal deşarj akımı In: Sınıf II testinde kullanılan akım değeridir. 8/20µs dalgasına sahip parafudurların tepe akım değeridir. Sınıf I testinde parafudurların ön koşullandırılmasında kullanılır.


Koruma gerilimi sınıfı Up: Parafudurun darbe gerilimi sırasında sınırlandırdığı, terminalleri arasında oluşan gerilim seviyesidir.
- Parafudur ömrünün sonuna gelmeden önceki çalışma şekli
- Parafudurun ömrünün sonunda termal ayırıcının açması ve doğru akım altında elektriksel arkın oluşması
- Patentli bölüm sayesinde elektriksel arkın söndürülmesi


OVR PV termal ayırıcı: Fotovoltaik parafudurlar varistör yapısındadır ve her deşarj sonrasında ömürleri azalmaktadır. Uzun yıllar kullanım sonrasında, elektriksel dirençleri oldukça düşer ve üzerlerinden oldukça yüksek ve tehlikeli bir akımın geçmesine izin verirler. Bu akım parafudura zarar veren aşırı ısınmaya sebep olur. Bu, parafudurun ömrünün sonu olarak adlandırılır ve yangın riskini önlemek için devrenin kesilmesi gerekmektedir. Doğru akımda elektriksel arkı açmanın zorluğundan dolayı ABB, patentli bir termal ayırıcı geliştirmiştir. Bu teknoloji sayesinde PV parafuduru ömrünün sonunda güvenli bir şekilde ayırabilmektedir.


Elektriksel ark ne kadar uzundur?
Elektriksel ark, iki elektrot arasında uçları arasındaki gerilim farkından oluşur. Bu arkın söndürülmesi doğru akımda alternatif akıma göre daha zordur çünkü hiçbir zaman “sıfır” değerinden geçmemektedir.
10A değerindeki alternatif akım ve doğru akım değerinde oluşmuş elektriksel arkın farkı aşağıdaki grafikte gösterilmiştir.


- Anahtarlama daha kısa mesafelerde gerçekleştirilebilir, örneğin iki elektrotu hızlıca ayırarak.
- OVR PV parafudurlardaki termal ayırıcı, kontakların hızlı açılabilmesi sayesinde elektriksel arkı söndürebilmektedir ve ark yolu üzerinde plastik komponentler ile izolasyon sağlanır.


Elektriksel arkı anahtarlama için elektrodlar arasındaki minimum mesafe




 

---

R E K L A M