Mestring af standarder, måling og ældning i storskala PV installationer under hensyntagen til den elektrisk sikkerhed

Den elektriske sikkerhed i store fotovoltaiske installationer er en udfordrende opgave. Ud over virkningerne af naturlig ældning og vejrforhold, skal andre påvirkende faktorer også tages i betragtning. ISOMETRE® med adaptiv måling tilbyder en sikker og enkel løsning i overensstemmelse med kravene i gældende standarder til at imødegå problemer gennem hele solcelleanlæggets levetid. 

Normative krav 

Ifølge de normative krav i overensstemmelse med standarden “IEC 60364-7-712:2017 – Elektriske lavspændingsinstallationer – Del 7-712: Krav til særlige installationer eller steder – Solcelleanlæg (PV) til strømforsyning”, skal PV installationer være udstyret med til isolationsovervågning.

Isolationsovervågnings-udstyret skal opfylde de krav, der er fastsat i standarden “EN 61557-8 – Elektrisk sikkerhed i lavspændingsdistributionssystemer op til 1.000 V AC og 1.500 V DC – Udstyr til prøvning, måling eller overvågning af beskyttelses beskyttelsesforanstaltninger – Del 8: Isolationsovervågningsudstyr til IT-systemer (IEC 61557-8:2014)”.

Standardens Bilag C beskriver, at isolationsovervågningsudstyr til PV installationer også skal overholde og kunne håndtere dynamiske reference egenskaber.  

MPP-trackeren, der er integreret i PV-invertere, styrer permanent disse dynamiske reference egenskaber baseret på det optimale driftspunkt.

Isolationsovervågningsudstyret skal derfor have en måleteknologi der kan håndtere de deraf følgende fluktuationer i solcellegeneratorens jævnstrømskreds, især når PV-anlægget starter op om morgenen, og når solcelleanlæggets invertere slukker om aftenen.  

Miljøet som en påvirkende faktor

Ændringer i et solcelleanlægs isolationsværdi skyldes ofte samspillet mellem faktorer, så som temperatur og fugt.

Eksempelvis kan morgenfugt – efter en nat med frost – forårsage, at afledningskapaciteten (Ce ) i et solcelleanlæg tidobles, samtidig med at isolationsmodstanden (Rf ) på samme tid reduceres med 30%. Det samme fænomen forekommer desuden ofte i tilfælde af regn eller sne, samt i områder med øget fugtighed, for eksempel i nærheden af engarealer og andre vådområder. 

Konventionelt isoleringsmåleudstyr er ikke i stand til intelligent at tage højde for disse ændringer, og leverer derfor forkerte målinger. Forkerte målinger af isolationsniveau kan igen have en negativ indflydelse på både personbeskyttelsen og på installationens anlægsbeskyttelse. 

Alder er en risikofaktor

En anden stor udfordring for operatører af solcelleanlæg, er installations og anlæggets nedbrydning over tid.

Flere og flere installationer bliver ældre og beskadigede, f.eks. når folierne i solcellepanelerne bliver løse eller porøse, og derved lukker fugt ind. Som et resultat heraf forringes isolationsværdien.

Sådanne problemer er ledsaget af den såkaldte PID-effekt (Potential Induced Degradation) i forældede halvlederstrukturer. I sådanne tilfælde forårsager lækstrømme og spændingspotentialet, at negative ioner bevæger sig væk fra halvlederen.

Parallelt hermed, frigives positive ioner fra glasoverfladen og kabinettet til det omgivende miljø, og bevæger sig mod halvlederen.

Denne polariseringseffekt kan reversere ved hjælp af det såkaldt PID-skift. Under denne proces deaktiveres isolationsovervågningen, og hele PV-generatoren indstilles til et højt positivt potentiale, med en spænding til jord på op til +1.000 V.

Når PID-skiftet er blevet udført, skal isolationsovervågningsudstyret tilpasses til installationens nye anlægstilstand, så der kan registreres korrekte isolationsmålinger.

En sikker elektrisk løsning

Benders isoleringsovervågningsudstyr til solcelleanlæg (PV installationer) er designet til netop at håndtere alle disse fluktuerende miljømæssige miljøforhold som fx MPP-tracking og de-aktivering under PID-skift, i overensstemmelse med kravene i gældende standarder.

Isolationsovervågningens adaptive målemetode gør, at et BENDER IMD til PV installationer automatisk tilpasser sig til de miljømæssige påvirkninger så som frost, fugt og tørhed mm.

IMD’en registrerer pålideligt isolationsmodstanden (Rf) og kapaciteten (Ce) på alle tidspunkter.

Efter et PID-skift tilpasser udstyret sig straks til de nye eksterne betingelser, og leverer igen korrekte målinger uden interferens.

PV installationer

Intelligente isolationsovervåg identificerer udsving i isolationsmodstanden (Rf ) og kapaciteten (Ce) forårsaget af daglige miljømæssige påvirkninger, og tager dem med i evalueringen.

error: Beskyttet indhold