Chống sét điện mặt trời và những điều cần lưu ý

Tin tức 3 Tháng mười, 2023 quantri@vifacovn.com Comments: 0

Chống sét điện mặt trời là giải pháp cần thiết nhằm đảm bảo hệ thống luôn được an toàn, vận hành ổn định. Mỗi hệ thống điện mặt trời đều có quy mô, thiết bị, vị trí, đặc điểm riêng. Do đó, giải pháp chống sét điện mặt trời cho mỗi dự án không giống nhau.

VÌ SAO NÊN CHỐNG SÉT ĐIỆN MẶT TRỜI?

Điện mặt trời là nguồn năng lượng điện sạch, thân thiện với môi trường và được nhiều khách hàng lựa chọn. Nó còn là yếu tố giúp nâng cao giá trị công trình lên đến 3 – 5 lần. Tất nhiên, việc ứng dụng điện mặt trời vào sinh hoạt, sản xuất giúp tối ưu chi phí một cách hiệu quả nhất.

Tuy nhiên, hệ thống điện mặt trời sẽ bị ảnh hưởng rất lớn nếu chịu sự tác động của sét.

Đó là gì?

1. Tác động trực tiếp: Gây cháy nổ cho các tấm pin mặt trời, các đường dây hoặc bộ điều khiển;
2. Tác động gián tiếp: Tạo các xung điện quá áp đột biến có thể lan truyền trên các đường dây nguồn DC từ tấm pin về, dây tín hiệu cảm biến, dây nguồn AC nối ra lưới và các tải tiêu thụ.

Tất nhiên, điều này sẽ làm ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ, hiệu suất của toàn bộ hệ thống. Bên cạnh đó, bạn cần phải tốn khá nhiều chi phí cho việc sửa chữa, thay mới thiết bị. Quan trọng hơn, nó làm gián đoạn mọi hoạt động sinh hoạt, sản xuất, kinh doanh,… của chủ đầu tư.

Do đó, việc chống sét điện mặt trời là vô cùng quan trọng và cần thiết. Nó sẽ giúp hệ thống được bảo vệ an toàn, tối ưu chi phí và thời gian một cách hiệu quả.

Những yếu tố cần được xem xét khi thiết kế, thi công chống sét điện mặt trời

Trước khi tiến hành thiết kế, thi công chống sét điện mặt trời, bạn cần xem xét nhiều yếu tố khác nhau. Cụ thể:

- Mật độ sét, cường độ sét, hệ số rủi ro,… tại khu vực lắp điện mặt trời.
- Quy mô dự án lớn hay nhỏ, là công trình dân dụng hay công trình công nghiệp.
- Xác định được điện áp định mức và tối đa là bao nhiêu?
- Loại hệ thống điện mặt trời độc lập, hay điện mặt trời hòa lưới?
- Hệ thống đã được trang bị cột thu lôi chống sét trực tiếp hay chưa?
- Hệ thống tiếp đất như thế nào?
- …

Việc cân nhắc, xem xét các yếu tố trên giúp đơn vị thi công đưa ra phương án an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất.

Giải pháp chống sét điện mặt trời

Các giải pháp chống sét cho điện mặt trời gồm:

1. Bảo vệ bên ngoài bằng hệ thống chống sét trực tiếp: Đây là giải pháp không cho sét đánh trúng vào hệ thống điện mặt trời.
2. Bảo vệ chống xung quá áp đột biến lan truyền trên đường dây DC, AC & tín hiệu.
3. Hệ thống nối đất đảm bảo kỹ thuật.

Giải pháp chống sét điện mặt trời trực tiếp

Tùy thuộc vào quy mô hệ thống điện mặt trời nhỏ hay lớn mà các đơn vị thi công đưa ra phương án tối ưu nhất.

Với các hệ thống điện mặt trời quy mô lớn (tòa nhà, xí nghiệp, nhà máy…)

Hệ thống điện mặt trời quy mô lớn thường được lắp đặt nhiều tấm pin. Do đó, bạn nên lắp đặt cột thu lôi theo công nghệ phát xạ sớm, gắn trên trụ độc lập bên ngoài. Các đầu kim thu sét chủ động này có bán kính bảo vệ rất lớn (từ 50 – 107m). Số lượng cột thu lôi được bố trí hợp lý, sao cho vùng bảo vệ của nó bao phủ hết bề mặt của hệ thống điện năng lượng mặt trời.

Với những công trình quy mô lớn, bạn nên sử dụng kim phân tán sét, giúp phân tán các điện tích trái dấu để ngăn ngừa các dòng sét đánh xuống khu vực, an toàn hơn. Tuy nhiên, chi phí bỏ ra cũng sẽ cao hơn.

Với các hệ thống điện mặt trời quy mô nhỏ (nhà ở, cột đèn điện mặt trời, biển báo,…)

Với các công trình này, những tấm pin sẽ được lắp đặt trên mái nhà. Do đó, bạn chỉ cần sử dụng kim thu lôi truyền thống. Đặc biệt, nếu sử các kim phân tán sét đặt trên mái nhà thì sẽ hiệu quả hơn rất nhiều. Việc sử dụng công nghệ phân tán điện tích thì sẽ ngăn ngừa hiện tượng sét đánh xuống khu vực mà nó bảo vệ.

Giải pháp chống sét lan truyền cho nguồn điện DC

Việc sử dụng các thiết bị chống sét điện mặt trời cho nguồn điện DC giúp bảo vệ các đường dây nối từ tấm pin về tủ nguồn. Tất nhiên, các thiết bị chống sét nguồn DC phải được lắp đặt bảo vệ ngay tại lối vào DC của Inverter và các tấm pin (theo khuyến cáo CLS/TS 5039-12)

- Với hệ thống có lắp đặt kim thu sét: dùng thiết bị loại 1 như DS60VGPV, DS50VGPV-G/10KT,…
- Với hệ thống không được trang bị cột chống sét: có thể dùng thiết bị loại 2 như DS50VGPV, DS240-DC, ATVOLTP,…

Lưu ý: Bạn cần lựa chọn các thiết bị chống sét điện mặt trời có mức điện áp phù hợp với điện áp hoạt động định mức và tối đa với nguồn DC mà các tấm pin cung cấp. Bên cạnh đó, bạn có thể chọn thêm các thiết bị có tính năng bổ sung như công nghệ VG, kiểu cắm rút, dây báo hiệu tình trạng hoạt động,… đáp ứng nhu cầu sử dụng.

Giải pháp chống sét lan truyền cho đường nguồn AC

Theo tiêu chuẩn CLS/TS 5039-12, bạn nên lắp đặt các thiết bị chống sét nguồn AC ngay trước lối vào AC của Inverter, các phụ tải và cầu dao kết nối với điện lưới.

- Với các hệ thống có lắp đặt kim thu sét: Nên sử dụng các thiết bị cắt sét AC loại 1 như DS250VG, DS150E, ATSHOCK,…
- Với các công trình ở vùng có mật độ sét đánh không nhiều, cường độ dòng sét không cao và không trang bị các kim thu sét trực tiếp: Bạn có thể sử dụng thiết bị cắt sét AC loại 2 như DS70, DS42, ATSUB 40, ATCOVER 230T,…

Giải pháp chống sét lan truyền cho các đường tín hiệu

Các thiết bị chống sét cho đường tín hiệu được lắp đặt trong các tủ điều khiển, tủ trung gian bên ngoài hoặc trước khi vào các thiết bị và cảm biến. Bạn có thể chọn các thiết bị chống sét phù hợp như RS485, RS232, Ethernet, PoE,…

Bên cạnh đó, bạn cũng có thể chọn các thiết bị dạng DIN gắn trên ray lắp nối tiếp như dòng ATLINE, DLA, DLA2,… hoặc các thiết bị gắn trên dây như B180, MTJ,… và thiết bị chống sét đường mang Ethernet như MJ8-CAT5… phù hợp với điều kiện lắp đặt.

Giải pháp chống sét tiếp đất cho hệ thống điện mặt trời

Hệ thống tiếp đất là một bộ phận vô cùng quan trọng, có chức năng tiếp đất công tác, tiếp đất bảo vệ và tiếp đất chống sét. Toàn bộ các kết cấu giá đỡ, vỏ tủ, khung bao, thiết bị chống sét,… đều phải được nối tiếp địa, đảm bảo sự đẳng thế trong toàn bộ hệ thống. Tùy vào đặc điểm địa lý, công suất hệ thống điện mặt trời,… mà giá trị điện trở khác nhau, tối đa là 8 Ohm.

Các thiết bị trong hệ thống tiếp đất cần được đảm bảo 100% chất lượng, có khả năng chống ăn mòn. Cọc tiếp đất thường làm từ chất liệu mạ đồng hoặc đồng nguyên chất. Bên cạnh đó, để đảm bảo hiệu quả, bạn có thể sử dụng cọc tiếp đất hóa học (ApliRod), cọc tiếp đất Graphite,…

Ngoài ra, đơn vị thi công chống sét điện mặt trời có thể sử dụng thêm các hóa chất giảm điện trở đất để tăng cường khả năng dẫn điện, giảm điện trở như: