SUNNY CENTRAL Υποδείξεις για τη γειωμένη λειτουργία της φωτοβολταϊκής γεννήτριας 1 Εισαγωγή Μερικοί κατασκευαστές μονάδων συνιστούν ή/και απαιτούν, κατά τη χρήση των φωτοβολταϊκών μονάδων λεπτής μεμβράνης και επαφής οπίσθιας πλευράς, την αρνητική ή θετική γείωση της φωτοβολταϊκής γεννήτριας. Συγχρόνως, ανεξάρτητα από τη γείωση του πλαισίου της μονάδας, ο θετικός ή αρνητικός πόλος της εξόδου της γεννήτριας συνδέεται με το έδαφος. Στο Sunny Central με την επιλογή Επιτήρηση μόνωσης "Γείωση αρνητικού GFDI" ή "Γείωση θετικού GFDI" πραγματοποιείται αυτή η γείωση στη συσκευή. Οι μετατροπείς ρυθμίζονται για τη γειωμένη λειτουργία της φωτοβολταϊκής γεννήτριας. Η γείωση πραγματοποιείται μέσω μιας ασφάλειας, την GFDI (ground fault detection interruption). Αυτές οι τεχνικές πληροφορίες συμπληρώνουν τις Οδηγίες χρήσης και τις Οδηγίες εγκατάστασης για τις βασικές συσκευές της σειράς παραγωγής Sunny Central με σημαντικές υποδείξεις και πληροφορίες για τη γειωμένη λειτουργία. SC-HEM-UGR083710 Έκδοση 1.0 1/12
Υποδείξεις για τη γειωμένη λειτουργία 2 Υποδείξεις για τη γειωμένη λειτουργία Οι παρακάτω υποδείξεις ασφαλείας πρέπει να λαμβάνονται επίσης υπόψη σε συνδυασμό με τις υποδείξεις ασφαλείας από τα βασικά έγγραφα τεχνικής τεκμηρίωσης Sunny Central. Ένας πόλος της φωτοβολταϊκής γεννήτριας γειώνεται στη συσκευή μέσω μιας ασφάλειας. Η ασφάλεια χρησιμεύει στη σηματοδότηση των βραχυκυκλωμάτων γείωσης στον μη γειωμένο πόλο και μπορεί να διακόψει το υπάρχον βραχυκύκλωμα για την προστασία του συστήματος. Με αυτό τον τρόπο, η γείωση της φωτοβολταϊκής γείωσης αποκαθίσταται. Μετά τη διακοπή της γείωσης μπορεί σε αυτόν τον πόλο να εφαρμοστεί η πλήρης τάση της γεννήτριας προς το έδαφος. Η ασφάλεια GFDI δε διασφαλίζει την προστασία των ατόμων παρά μόνο την προστασία του συστήματος! Ο θετικός ή αρνητικός πόλος της φωτοβολταϊκής γεννήτριας γειώνεται στο μετατροπέα μέσω της GFDI. Η πρόσθετη γείωση στη φωτοβολταϊκή γεννήτρια ή στο κουτί διανομής δεν επιτρέπεται. Μόνο στο Sunny Central 500 / 560HE διακόπτεται η γείωση της φωτοβολταϊκής γεννήτριας μέσω του κεντρικού διακόπτη DC, όταν ο διακόπτης βρίσκεται στη θέση "Stop", ή σε περίπτωση απώλειας δικτύου. Η γείωση της φωτοβολταϊκής γεννήτριας μπορεί να διακοπεί ανά πάσα στιγμή αυτόματα μέσω της GFDI. Το δυναμικό στο θετικό και αρνητικό πόλο της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης είναι επικίνδυνο κατά την επαφή! Όλες οι εργασίες στη συσκευή επιτρέπονται μόνο μετά την απομόνωση όλων των πόλων του DC και AC στη σύνδεση της συσκευής. Λάβετε υπόψη τις υποδείξεις ασφαλείας των Οδηγιών εγκατάστασης. Σε περίπτωση ενός βραχυκυκλώματος γείωσης στο γειωμένο πόλο της φωτοβολταϊκής γεννήτριας, η GFDI δε λειτουργεί. Η μόνωση του γειωμένου πόλου πρέπει να ελέγχεται σε τακτά διαστήματα συντήρησης. Η λειτουργία του Sunny Central δεν επιτρέπεται όταν είναι ενεργοποιημένη η GFDI. Συνεπώς, οι μονάδες ενδέχεται να υποστούν βλάβες. Το μέγ. δυνατό ρεύμα διαρροής της GFDI διπλασιάζεται στη λειτουργία ομάδας. SMA Solar Technology AG 2/12
Υποδείξεις για τη γειωμένη λειτουργία 2.1 GFDI Η GFDI τοποθετείται στο Sunny Central και συνδέεται μεταξύ μιας συλλεκτικής ράβδου τροφοδοσίας και της ράβδου αγωγού προστασίας. Ως GFDI χρησιμοποιείται ένα αυτόματο σύστημα ασφαλείας υψηλής απόδοσης με ρυθμιζόμενο ρεύμα ενεργοποίησης στο χαρακτηριστικό K. Για λόγους δοκιμής, η GFDI μπορεί να αποσυνδεθεί και το ρεύμα διαρροής να μετατραπεί έως τη μέγ. τάση εισόδου DC του μετατροπέα. Η αποσύνδεση ή η ενεργοποίηση σηματοδοτείται. Μέγ. επιτρεπόμενο ρεύμα διαρροής σύμφωνα με UL1741 Πίνακας 2.1 Ονομαστική ισχύς DC Όριο απενεργοποίησης 100 250 kw 4,0 A > 250 kw 5,0 A Άλλα όρια ενεργοποίησης είναι δυνατά κατόπιν επιθυμίας των πελατών. SMA Solar Technology AG 3/12
Γειωμένη λειτουργία 3 Γειωμένη λειτουργία Η βασική διαφορά σε σχέση με τις βασικές συσκευές της σειράς προϊόντων Sunny Central είναι, ότι ένας πόλος της φωτοβολταϊκής γεννήτριας στο Sunny Central γειώνεται κεντρικά μέσω μιας ασφάλειας. Αυτό το σύστημα σχεδιάστηκε στις ΗΠΑ και χρησιμοποιείται στους μετατροπείς για την αμερικάνικη αγορά, από την έναρξη της διάθεσής του στο εμπόριο. Για αυτόν το σχεδιασμό δεν υπάρχουν πρότυπα. Ο καθορισμός του μέγ. ρεύματος διαρροής, από το οποίο προκαλείται απενεργοποίηση μέσω της GFDI, πραγματοποιείται σύμφωνα με το UL1741. 3.1 Συμπεριφορά σε περίπτωση βραχυκυκλώματος γείωσης Σε περίπτωση βλάβης, αν προκύψει βραχυκύκλωμα γείωσης σε ένα μη γειωμένο πόλο της φωτοβολταϊκής γεννήτριας, το ρεύμα διαρροής ρέει μέσω της GFDI στο γειωμένο πόλο και διεξάγεται ενεργοποίηση της GFDI. Το ρεύμα διαρροής διακόπτεται από την ενεργοποίησης και η φωτοβολταϊκή γεννήτρια δεν είναι γειωμένη μέσω του βραχυκυκλώματος γείωσης (βλέπε Εικόνα 1, παράδειγμα εγκατάστασης με αρνητικό γειωμένο πόλο). Με τη διακοπή του ρεύματος διαρροής μπορεί να αποφευχθεί η πρόκληση ζημιών στην εγκατάσταση. Η ασφάλεια GFDI δε διασφαλίζει την προστασία των ατόμων. Η "προστασία μέσω αυτόματης απενεργοποίησης της τροφοδοσίας ρεύματος" δεν μπορεί τεχνικά προς τα παρόν να πραγματοποιηθεί. Αυτό οφείλεται στην κλαδωτή δομή της φωτοβολταϊκής γεννήτριας. Το χρονικό διάστημα μέχρι την ενεργοποίηση εξαρτάται από το μέγεθος του ρεύματος διαρροής, το οποίο με τη σειρά του εξαρτάται από την τάση DC και την αντίσταση μετάβασης του βραχυκυκλώματος γείωσης. Οι χρόνοι απενεργοποίησης εμφανίζονται στην ειδική καμπύλη ενεργοποίησης (μπορεί να σας αποσταλεί μετά από παραγγελία). Αν το ρεύμα διαφυγής είναι μικρότερο από το όριο ενεργοποίησης του GFDI, δεν προκύπτει ενεργοποίηση. Αυτή η κατάσταση μπορεί να ρυθμιστεί π.χ. σε υψηλές αντιστάσεις μετάβασης ή χαμηλή ακτινοβολία. Τα ρεύματα διαρροής που είναι μικρότερα από το όριο ενεργοποίησης του GFDI μπορεί να υπάρχουν για μεγαλύτερα διαστήματα και δεν έχουν ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση. Η ενεργοποίηση του GFDI δηλώνεται στη συσκευή μέσω μια φωτεινής ένδειξης, μιας εξόδου ρελέ και της οθόνης. Η σηματοδότηση γίνεται ως συνολικό σφάλμα, δηλαδή οι αιτίες μπορεί να είναι διάφορες. Μια συνολική εικόνα των πιθανών βλαβών παρουσιάζεται στις Οδηγίες χρήσης του Sunny Central. Σε περίπτωση ενεργοποίησης της GFDI, ο μετατροπέας απενεργοποιείται από την επιτήρηση. Μετά την απενεργοποίηση θα πρέπει να αποκατασταθεί το σφάλμα μόνωσης. Η λειτουργία του μετατροπέα με ενεργοποιημένη τη GFDI πιθανόν να προκαλέσει βλάβες στις φωτοβολταϊκές μονάδες, λόγω της μη ύπαρξης γείωσης. Αν σε αυτή την περίπτωση προκύψει και βραχυκύκλωμα γείωσης στο γειωμένο πόλο, τότε προκαλείται βραχυκύκλωμα (βλέπε Εικόνα 2) στο οποίο μπορεί να υπάρξει τροφοδοσία επιστροφής του μετατροπέα. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα, το κιβώτιο ελέγχου να υποστεί βλάβες. Γι' αυτό, η λειτουργία του μετατροπέα δεν επιτρέπεται όταν είναι ενεργοποιημένη η GFDI. SMA Solar Technology AG 4/12
Γειωμένη λειτουργία Εικόνα 1: Βραχυκύκλωμα L+ (αρνητικός πόλος γειωμένος) SMA Solar Technology AG 5/12
Γειωμένη λειτουργία Εικόνα 2: Βραχυκύκλωμα και στις δύο πλευρές SMA Solar Technology AG 6/12
Γειωμένη λειτουργία 3.2 Συμπεριφορά σε περίπτωση βραχυκυκλώματος γείωσης στο γειωμένο πόλο Σε περίπτωση σφάλματος Σε περίπτωση ενός βραχυκυκλώματος γείωσης στο γειωμένο πόλο της φωτοβολταϊκής γεννήτριας, η GFDI γεφυρώνεται. Η προστατευτική λειτουργία της GFDI δεν μπορεί πια να διασφαλιστεί. Αν σε αυτή την κατάσταση της εγκατάστασης εμφανιστεί βραχυκύκλωμα γείωσης στο μη γειωμένο πόλο (βλέπε Εικόνα 2), το ρεύμα διαρροής που προκύπτει δεν μπορεί να διακοπεί από τη GFDI. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση βλαβών στην εγκατάσταση ή σε μέρη του κτιρίου. Για να διασφαλιστεί η λειτουργία της GFDI, θα πρέπει η μόνωση της φωτοβολταϊκής γεννήτριας να ελέγχεται σε τακτά διαστήματα συντήρησης. Κατά τη λειτουργία Ένα βραχυκύκλωμα γείωσης στο γειωμένο πόλο της φωτοβολταϊκής γεννήτριας έχει ως αποτέλεσμα, η λειτουργία ενός μέρους του ρεύματος γεννήτριας να επιστρέφει μέσω της GFDI στην ηλιακή γεννήτρια (βλέπε Εικόνα 3), κάτι το οποίο μπορεί να ενεργοποιήσει τη GFDI. Σε περίπτωση κακής σύνδεσης μέσω της εξισορρόπησης δυναμικού για τη γείωσης της GFDI, αυτά τα ρεύματα μπορούν επίσης να ρέουν μέσω τμημάτων της εγκατάστασης ή του εδάφους. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση βλαβών στην εγκατάσταση και σε μέρη του κτιρίου. SMA Solar Technology AG 7/12
Γειωμένη λειτουργία Εικόνα 3: Βραχυκύκλωμα γείωσης στο γειωμένο πόλο SMA Solar Technology AG 8/12
Απαιτήσεις για την εγκατάσταση 4 Απαιτήσεις για την εγκατάσταση Στη συνέχεια περιγράφονται οι απαιτήσεις για την εγκατάσταση, οι οποίες αποτελούν προϋπόθεση για τη λειτουργία με GFDI: Η φωτοβολταϊκή γεννήτρια είναι κεντρικά γειωμένη στο Sunny Central. Η πρόσθετη γείωση στην εγκατάσταση δεν επιτρέπεται. Και οι δύο πόλοι πρέπει να έχουν ασφάλεια βραχυκυκλώματος και βραχυκυκλώματος γείωσης. Ασφάλειες για την προστασία της καλωδίωσης θα πρέπει να υπάρχουν μόνο στο μη γειωμένο πόλο. Ο γειωμένος πόλος θα πρέπει να μπορεί να αποκόπτεται για λόγους μετρήσεων μέσω ακροδεκτών αποκοπής σε κατάσταση χωρίς φορτίο. Και οι δύο πόλοι έχουν δυναμικά που είναι επικίνδυνα κατά την επαφή και θα πρέπει να προστατεύονται από άμεσο άγγιγμα. 5 Αλλαγές στη βασική έκδοση των μετατροπέων Στη συνέχεια περιγράφονται οι πραγματοποιημένες αλλαγές των Sunny Central με την επιλογή "GFDI" σε σύγκριση με τη βασική έκδοση των μετατροπέων. Η επιτήρηση μόνωσης στο μετατροπέα δεν υπάρχει πια. Η φωτοβολταϊκή γεννήτρια είναι κεντρικά γειωμένη στο Sunny Central μέσω της GFDI. Ο γειωμένος πόλος περνάει από μία γειωμένη ράβδο επαφών. Ασφάλειες για την προστασία της καλωδίωσης να υπάρχουν μόνο στο μη γειωμένο πόλο. Ο γειωμένος πόλος μπορεί να αποκόπτεται για λόγους μετρήσεων ή εργασιών στη συσκευή μέσω ακροδεκτών αποκοπής σε κατάσταση χωρίς φορτίο. Η στιγμιαία τιμή "R-Iso" δεν υπάρχει πια τιμή μέτρησης διαθέσιμη, συνεχίζει όμως να εμφανίζεται όμως στο μενού "Λοιπά". SMA Solar Technology AG 9/12
Αλλαγές στη βασική έκδοση των μετατροπέων 5.1 GFDI στο Sunny Central 500 / 560HE Στο Sunny Central 500 / 560HE η GFDI, λόγω των δύο εισόδων DC, βρίσκεται πίσω από τον κετνρικό διακόπτη. Αυτό σημαίνει, ότι στη θέση "Stop" ή σε περίπτωση απώλειας δικτύου, διακόπτεται η γείωση της φωτοβολταϊκής γεννήτριας μέσω του κεντρικού διακόπτη. Εικόνα 4: Διάταξη της GFDI στο Sunny Central 500 / 560HE Με την απενεργοποίηση του κεντρικού διακόπτη DC η φωτοβολταϊκή γεννήτρια λειτουργεί ως δίκτυο IT. Σε αυτή την κατάσταση, σε περίπτωση που υπάρξει βραχυκύκλωμα γείωσης, δεν υπάρχει αντίστοιχη σηματοδότηση. Η σηματοδότηση και η ενεργοποίηση της GFDI γίνεται μόλις το Sunny Central ενεργοποιηθεί και μπει στην κατάσταση "Αναμονή". SMA Solar Technology AG 10/12
Αλλαγές στη βασική έκδοση των μετατροπέων 5.2 Λειτουργίας ομάδας Με το ρελέ ομάδας συνδέονται παράλληλα δύο φωτοβολταϊκές γεννήτριες. Αυτό σημαίνει, ότι στη λειτουργία ομάδας συνδέονται παράλληλα δύο GFDI (βλέπε Εικόνα 4). Σε περίπτωση σφάλματος, το ρεύμα διαρροής μοιράζεται στις δύο GFDI. Αν υπάρξει ενεργοποίηση, τότε απενεργοποιείται το ρελέ ομάδας. Με ενεργοποιημένη τη GFDI συνδέεται η λειτουργία ομάδας. Σε περίπτωση σφάλματος μπορεί να υπάρξει λειτουργία ομάδας για την ενεργοποίηση και των δύο GFDI. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να διακοπεί αμέσως η λειτουργία και των δύο Sunny Central! 5.3 Σηματοδότηση GFDI Η ενεργοποίηση της GFDI έχει ως αποτέλεσμα την απενεργοποίηση του Sunny Central. Το Sunny Central γυρίζει στη λειτουργία "Αναμονή". Η γρήγορη διακοπή της λειτουργία του κιβωτίου ελέγχου ενεργοποιείται και απενεργοποιείται ο διακόπτης DC, το ρελέ ομάδας και το ρελέ δικτύου AC. Η σηματοδότηση γίνεται μέσω του Sunny Central Control και της φωτεινής ένδειξης στο Sunny Central. Η σηματοδότηση γίνεται μαζί με τη βλάβη υπερθέρμανσης του πίνακα ελέγχου "Βλάβη 201, Βραχ. Συναγερμός2, ή πολύ υψηλή θερμοκρασία εγκατάστασης". Προκαλείται σηματοδότηση του βραχυκυκλώματος γείωσης και όχι της GFDI στο μήνυμα βλάβης. SMA Solar Technology AG 11/12
Επισκευή και συντήρηση 6 Επισκευή και συντήρηση Συμπληρωματικές υποδείξεις για επισκευή και συντήρηση Για να διασφαλιστεί η υψηλή ασφάλεια λειτουργίας του Sunny Central, θα πρέπει να διεξάγετε τακτικά τις εργασίες συντήρησης που περιγράφονται στις Οδηγίες χρήσης του Sunny Central και το εγχειρίδιο συντήρησης. Έτσι θα μπορείτε έγκαιρα να αναγνωρίζετε και να αντικαθιστάτε τα εξαρτήματα που έχουν βλάβη πριν οδηγήσουν όλο το σύστημα σε αδυναμία λειτουργίας. Επιπλέον, έτσι διασφαλίζεται η λειτουργία των εξαρτημάτων ασφαλείας. Η GFDI υπόκειται σε φυσιολογική φθορά, κάθε φορά που ενεργοποιείται κάποια επαφή. Σε αυτή την περίπτωση μειώνεται η ευαισθησία. Γι' αυτό συνιστάται να αντικαθιστάται τη GFDI μετά από περίπου 100 ενεργοποιήσεις. Θα πρέπει να πραγματοποιείτε τις ακόλουθες πρόσθετες εργασίες συντήρησης στους μετατροπείς για τη γειωμένη λειτουργία: Εργασίες συντήρησης Μεταγωγή της GFDI Σε απενεργοποιημένη κατάσταση του μετατροπέα, για το μηχανικό έλεγχο και για τον έλεγχο της σηματοδότησης. Οπτικός έλεγχος της GFDI. Αντικατάσταση της GFDI Αν δεν γίνει μηχανικός ή οπτικός έλεγχος. Έλεγχος μόνωσης της φωτοβολταϊκής γεννήτριας και του συνδεδεμένου Sunny Central. Διάστημα συντήρησης Σε ετήσια βάση Το αργότερο μετά από 100 βραχυκυκλώματα γείωσης, που είχαν ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση της GFDI. Διαπίστωση από το φορέα εκμετάλλευσης της εγκατάστασης. SMA Solar Technology AG 12/12