Lyn er en almindelig årsag til fejl i fotovoltaiske (PV) og vindelektriske systemer.En skadelig bølge kan opstå fra lyn, der rammer en lang afstand fra systemet, eller endda mellem skyer.Men de fleste lynskader kan forebygges.Her er nogle af de mest omkostningseffektive teknikker, der generelt accepteres af elsysteminstallatører, baseret på årtiers erfaring.Følg dette råd, og du har en rigtig god chance for at undgå lynskader på dit vedvarende energisystem (RE).
Få jordet
Jording er den mest grundlæggende teknik til beskyttelse mod lynskader.Du kan ikke stoppe en lynbølge, men du kan give den en direkte vej til jorden, der omgår dit værdifulde udstyr og sikkert udleder bølgen til jorden.En elektrisk vej til jorden vil konstant aflade statisk elektricitet, der akkumuleres i en overjordisk struktur.Ofte forhindrer dette tiltrækning af lyn i første omgang.
Lynafledere og overspændingsbeskyttere er designet til at beskytte elektronisk udstyr ved at absorbere elektriske overspændinger.Disse enheder er dog ikke en erstatning for god jordforbindelse.De fungerer kun i forbindelse med effektiv jording.Jordingssystemet er en vigtig del af din ledningsinfrastruktur.Installer den før eller mens strømkablet er installeret.Ellers, når først systemet fungerer, bliver denne vigtige komponent muligvis aldrig afkrydset på "to do"-listen.
Trin et i jording er at konstruere en udledningsvej til jord ved at forbinde (sammenkoble) alle metalkonstruktionskomponenter og elektriske kabinetter, såsom PV-modulrammer, monteringsstativer og vindgeneratortårne.National Electrical Code (NEC), artikel 250 og artikel 690.41 til og med 690.47 specificerer kode-kompatible ledningsstørrelser, materialer og teknikker.Undgå skarpe bøjninger i jordledninger - høje strømstød kan ikke lide at dreje snævre hjørner og kan nemt hoppe til nærliggende ledninger.Vær særlig opmærksom på fastgørelser af kobbertråd til konstruktionselementer af aluminium (især PV-modulrammerne).Brug konnektorer mærket "AL/CU" og fastgørelsesanordninger i rustfrit stål, som reducerer risikoen for korrosion.Jordledningerne i både DC- og AC-kredsløb vil også blive forbundet til dette jordingssystem.(Se Code Corner-artikler om PV-array-jording i HP102 og HP103 for flere råd.)
Jordstænger
Det svageste aspekt ved mange installationer er forbindelsen til selve jorden.Når alt kommer til alt, kan du ikke bare bolte en ledning til planeten!I stedet skal du begrave eller hamre en stang af ledende, ikke-ætsende metal (generelt kobber) i jorden og sørge for, at det meste af dets overflade kommer i kontakt med ledende (det betyder fugtig) jord.På denne måde, når statisk elektricitet eller en bølge kommer ned ad linjen, kan elektronerne dræne ned i jorden med minimal modstand.
På samme måde som hvordan et drænfelt spreder vand, virker jordforbindelse til at sprede elektroner.Hvis et drænrør ikke løber tilstrækkeligt ned i jorden, sker der backups.Når elektroner vender tilbage, springer de mellemrummet (danner en elektrisk bue) til din strømledning, gennem dit udstyr og først derefter til jord.
For at forhindre dette skal du installere en eller flere 8 fod lange (2,4 m), 5/8" (16 mm) kobberbelagte jordstænger, helst i fugtig jord.En enkelt stang er normalt ikke tilstrækkeligt, især i tør jord.I områder, hvor jorden bliver ekstremt tør, skal du installere flere stænger, med en afstand på mindst 6 fod (3 m) fra hinanden og forbinde dem med blottet kobbertråd, nedgravet.En alternativ fremgangsmåde er at begrave #6 (13 mm2), dobbelt #8 (8 mm2) eller større blottet kobbertråd i en rende på mindst 100 fod (30 m) lang.(Den nøgne kobberjordledning kan også føres langs bunden af en rende, der bærer vand- eller kloakrør eller andre elektriske ledninger.) Eller klip jordledningen i to og spred den i to retninger.Tilslut den ene ende af hver nedgravet ledning til jordingssystemet.
Prøv at føre en del af systemet ind i vådere områder, som hvor et tag dræner eller hvor planter skal vandes.Hvis der er stålbrøndbeklædning i nærheden, kan du bruge den som jordstang (lav en stærk, boltet forbindelse til kappen).
I fugtige klimaer vil betonfødderne på et jord- eller stangmonteret array eller et vindgeneratortårn eller jordstænger indkapslet i beton ikke give ideel jordforbindelse.På disse steder vil beton typisk være mindre ledende end den fugtige jord, der omgiver fundamenterne.Hvis dette er tilfældet, skal du installere en jordstang i jorden ved siden af betonen i bunden af et array eller i bunden af dit vindgeneratortårn og ved hvert anker, og derefter forbinde dem alle sammen med bar, nedgravet ledning.
I tørre eller tørre klimaer er det modsatte ofte tilfældet - betonfod kan have et højere fugtindhold end den omgivende jord og giver en økonomisk mulighed for jordforbindelse.Hvis 20 fod langt (eller længere) armeringsjern skal indstøbes i beton, kan selve armeringsjernet fungere som jordstang.(Bemærk: Dette skal planlægges, før betonen hældes.) Denne metode til jordforbindelse er almindelig på tørre steder og er beskrevet i NEC, artikel 250.52 (A3), "Beton-indkapslet elektrode."
Hvis du er usikker på den bedste jordingsmetode for din placering, skal du tale med din elektriske inspektør under designfasen af dit system.Du kan ikke have for meget jordforbindelse.På et tørt sted, brug enhver lejlighed til at installere overflødige jordstænger, nedgravede ledninger osv. For at undgå korrosion, brug kun godkendt hardware til at lave forbindelser til jordstænger.Brug kobberdelte bolte til at splejse jordledninger pålideligt.
Jordende strømkredsløb
Til bygningsledninger kræver NEC, at den ene side af et DC-strømsystem er forbundet - eller "bundet" - til jord.AC-delen af et sådant system skal også jordes på den konventionelle måde for ethvert nettilsluttet system.(Dette er sandt i USA. I andre lande er ujordede strømkredsløb normen.) Jording af strømsystemet er påkrævet for et moderne hjemmesystem i USA.Det er essentielt, at DC-negativet og AC-neutralen kun er bundet til jord på ét punkt i deres respektive systemer, og begge til det samme punkt i jordingssystemet.Dette gøres på det centrale strømpanel.
Producenter af nogle enkeltformål, enkeltstående systemer (såsom solvarmepumper og radiorepeatere) anbefaler ikke at jorde strømkredsløbet.Se producentens instruktioner for specifikke anbefalinger.
Array Wiring & "Twisted Pair"-teknik
Array-ledninger skal bruge minimumslængder af ledning, gemt ind i metalrammen.Positive og negative ledninger skal være lige lange og køres sammen, når det er muligt.Dette vil minimere induktion af for høj spænding mellem lederne.Metalrør (jordet) tilføjer også et lag af beskyttelse.Begrav lange udendørs ledninger i stedet for at køre dem over hovedet.En ledning på 30 m eller mere er som en antenne - den vil modtage overspændinger selv fra lyn i skyerne.Lignende overspændinger kan stadig forekomme, selvom ledningerne er begravet, men de fleste installatører er enige om, at nedgravede transmissionsledninger yderligere begrænser muligheden for lynskader.
En simpel strategi til at reducere modtageligheden for overspændinger er "twisted pair"-teknikken, som hjælper med at udligne og udligne eventuelle inducerede spændinger mellem de to eller flere ledere.Det kan være svært at finde et passende strømkabel, der allerede er snoet, så her er hvad du skal gøre: Læg et par strømledninger ud langs jorden.Stik en pind ind mellem ledningerne, og sno dem sammen.For hver 30 fod (10 m), skiftevis retning.(Dette er meget nemmere end at prøve at vride hele afstanden i én retning.) En boremaskine kan nogle gange også bruges til at sno ledninger, afhængigt af ledningsstørrelsen.Bare fastgør enderne af ledningerne i borets borepatron og lad borets handling sno kablerne sammen.Sørg for at køre boret ved den lavest mulige hastighed, hvis du prøver denne teknik.
Jordledningen behøver ikke at blive snoet med strømledningerne.Til nedgravning skal du bruge bar kobbertråd;hvis du bruger ledning, skal du føre jordledningen uden for ledningen.Den ekstra jordkontakt vil forbedre jordforbindelsen af systemet.
Brug parsnoet kabel til alle kommunikations- eller kontrolkabler (f.eks. et flyderafbryderkabel til fuldtankslukning af en solvandspumpe).Denne mindre ledning er let tilgængelig i forsnoede kabler, flere eller et par kabler.Du kan også købe et skærmet parsnoet kabel, som har en metalfolie, der omgiver de snoede ledninger, og typisk også en separat, blottet "afløbsledning".Jord kun kabelafskærmningen og drænledningen i den ene ende for at eliminere muligheden for at skabe en jordsløjfe (mindre direkte vej til jord) i ledningerne.
Ekstra lynbeskyttelse
Ud over omfattende jordingsforanstaltninger anbefales specialiserede overspændingsbeskyttelsesanordninger og (muligvis) lynafledere til steder med nogen af følgende tilstande:
• Isoleret placering på højt terræn i et område med kraftig lynnedslag
• Tør, stenet eller på anden måde dårligt ledende jord
• Tråd løber længere end 100 fod (30 m)
Lynfangere
Lynafledere (overspændingsafledere) er designet til at absorbere spændingsspidser forårsaget af elektriske storme (eller strømforsyning uden for specifikationen) og tillader effektivt overspændingen at omgå strømledninger og dit udstyr.Overspændingsbeskyttere skal installeres i begge ender af ethvert langt ledningsforløb, der er forbundet til enhver del af dit system, inklusive AC-ledninger fra en inverter.Afbrydere er lavet til forskellige spændinger for både AC og DC.Sørg for at bruge de passende afledere til din applikation.Mange systeminstallatører bruger rutinemæssigt Delta-overspændingsafledere, som er billige og tilbyder en vis beskyttelse, hvor truslen om lynnedslag er moderat, men disse enheder er ikke længere UL-listet.
PolyPhaser og Transtector afledere er produkter af høj kvalitet til lynudsatte steder og større installationer.Disse holdbare enheder tilbyder robust beskyttelse og kompatibilitet med en lang række systemspændinger.Nogle enheder har indikatorer til at vise fejltilstande.
Lynafledere
"Lynafledere" er statiske udladningsanordninger, der er placeret over bygninger og solcelleanlæg og forbundet til jord.De er beregnet til at forhindre opbygning af statisk ladning og eventuel ionisering af den omgivende atmosfære.De kan hjælpe med at forhindre et strejke og kan give en vej for meget høj strøm til jord, hvis et strejke opstår.Moderne enheder er spidsformede, ofte med flere punkter.
Belysningsstænger bruges typisk kun på steder, der oplever ekstreme elektriske storme.Hvis du mener, at dit websted falder ind under denne kategori, så hyr en entreprenør, der har erfaring med lynbeskyttelse.Hvis din systeminstallatør ikke er så kvalificeret, kan du overveje at rådføre dig med en lynbeskyttelsesspecialist, før systemet installeres.Hvis det er muligt, skal du vælge en North American Board of Certified Energy Practitioners (NABCEP) certificeret PV-installatør (se Adgang).Selvom denne certificering ikke er specifik for lynbeskyttelse, kan den være en indikation af en installatørs overordnede kompetenceniveau.
Ude af syne, ikke ude af sind
Meget lynbeskyttelsesarbejde er begravet, og ude af syne.For at hjælpe med at sikre, at det bliver udført korrekt, skal du skrive det ind i din(e) kontrakt(er) med din systeminstallatør, elektriker, gravemaskine, blikkenslager, brøndborer eller enhver, der udfører jordarbejde, der vil indeholde dit jordforbindelsessystem.
Indlægstid: 10-aug-2020