Wie man Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme vor Blitzeinschlägen schützt

Der Hauptteil der Photovoltaikanlage ist im Freien installiert und erstreckt sich über ein großes Verteilungsgebiet. Die Komponenten und Träger sind leitfähige Materialien, die eine erhebliche Blitzanziehungskraft besitzen, wodurch die Gefahr direkter und indirekter Blitzeinschläge besteht. Da die Photovoltaikanlage direkt mit anderen elektrischen Geräten und Gebäuden verbunden ist, werden Blitzeinschläge in die Anlage auch diese Geräte, Gebäude und elektrischen Verbraucher betreffen. Um Blitzschäden an der Photovoltaikanlage zu vermeiden, ist ein Blitzschutz- und Erdungssystem erforderlich. Folgende Punkte sind zu beachten:

Bei der Wahl des Standorts für eine Photovoltaikanlage oder ein Kraftwerk sollten Sie möglichst Orte vermeiden, die anfällig für Blitzeinschläge sind.

Bei der Anordnung des Blitzableiters sollte nicht nur darauf geachtet werden, dass sich die Photovoltaikanlage innerhalb des Schutzbereichs befindet, sondern auch darauf geachtet werden, dass der Blitzableiter nicht auf die Komponenten der quadratischen Photovoltaik-Anordnung trifft.

Je nach Standortbedingungen können verschiedene Schutzmaßnahmen wie Blitzableiter, Blitzschutzgürtel und Blitzschutznetze eingesetzt werden, um sich vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen und die Wahrscheinlichkeit von Blitzeinschlägen zu verringern. Unabhängig davon, ob es sich um eine boden- oder dachmontierte Photovoltaikanlage handelt, muss die Anlagenkomponente innerhalb der Schutzreichweite der Blitzschutzeinrichtung liegen. Im Allgemeinen kann eine auf dem Dach eines Gebäudes installierte Photovoltaikanlage weitestgehend das externe Blitzschutzsystem des Gebäudes nutzen. Verfügt das Gebäude über keine Erdung oder entspricht diese nicht den Anforderungen der Photovoltaikanlage, müssen Blitzableiter und Erdungssystem neu installiert werden. Der Rahmen des Batteriemoduls und die Photovoltaik-Halterung müssen potenzialgleich mit Blitzableiter und Erdungssystem verbunden und an das Erdungssystem des Gebäudes angeschlossen werden.

Um den Blitzstrom in die Erde abzuleiten, sollten mehrere, gleichmäßig angeordnete Ableiter verwendet werden. Die Kurzschlusswirkung mehrerer Ableiter kann den Spannungsabfall in den Ableitern verringern, das Risiko von Seiteneinschlägen reduzieren und die durch den Kriechstrom der Ableiter erzeugte Magnetfeldstärke verringern.

Um zu verhindern, dass durch Blitzeinschläge hervorgerufene elektromagnetische Impulse Potenzialdifferenzen und Fehlerspannungen zwischen verschiedenen Metallobjekten im System verursachen und dadurch die Systemausrüstung beschädigen, müssen alle Metallobjekte im gesamten Photovoltaik-Stromerzeugungssystem, einschließlich Rahmen und Halterung des Photovoltaikmoduls, Metallgehäuse von Schaltern, Steuergeräten, verschiedenen Kombinationskästen und Stromverteilerschränken, Metallrohre, -kanäle, -brücken, Metallisolierungen von Kabeln usw., mit dem gemeinsamen Erdungskörper auf gleichem Potenzial verbunden und unabhängig voneinander geerdet werden.

Installieren Sie Blitzschutzgeräte (Überspannungsschutz) schrittweise im Systemstromkreis, um einen mehrstufigen Schutz zu realisieren. So können Blitzeinschläge oder Schaltüberspannungen über die Blitzschutzgeräte abgeleitet werden. Im Allgemeinen wird ein DC-Überspannungsschutz im DC-Bereich der Photovoltaikanlage und ein AC-Überspannungsschutz im AC-Bereich nach dem Wechselrichter eingesetzt.