Pokyny pro uzemněný provoz FV generátoru

Techická informace
SUNNY CENTRAL
Pokyny pro uzemněný provoz FV generátoru
1 Úvod
Někteří výrobci modulů doporučují případně vyžadují při použití tenkostěnných FV modulů a modulů s
kontaktem na zadní straně záporné nebo kladné uzemnění FV generátoru. Přitom se, nezávisle na uzemnění
rámu modulu, spojí kladný nebo záporný pól výstupu generátoru se zemí.
U jednotek Sunny Central s možností monitoringu izolace "Uzemnění minus GFDI" nebo "Uzemnění plus GFDI"
se provádí toto uzemnění v přístroji. Střídače jsou přizpůsobeny pro uzemněný provoz FV generátoru.
Uzemnění se provádí přes pojistku, GFDI (ground fault detection interruption).
Tato technická informace doplňuje návod k obsluze a návod k instalaci pro standardní přístroje produktové
řady Sunny Central důležitými pokyny a informacemi pro uzemněný provoz.
SC-HEM-UCZ083710
Verze 1.0
1/12
Techická informace
Pokyny pro uzemněný provoz
2 Pokyny pro uzemněný provoz
Následující bezpečnostní upozornění je třeba dodržovat navíc k bezpečnostním pokynům ze standardní
dokumentace k Sunny Central.
Jeden pól FV generátoru je v přístroji uzemněn přes pojistku. Pojistka slouží k signalizaci zemních zkratů v
neuzemněném pólu a může přerušit vzniklý zkrat k ochraně systému. Uzemnění FV generátoru se tím zruší. Po
přerušení uzemnění může být na tomto pólu přítomno plné napětí generátoru proti zemi.
• GFDI nezajišťuje žádnou osobní ochranu, nýbrž pouze ochranu systému!
• Plus nebo mínus FV generátoru je ve střídači uzemněn přes GFDI. Další uzemnění ve FV generátoru nebo
v rozvodných skříních není přípustné.
• Pouze u Sunny Central 500 / 560HE se v poloze spínače "Stop" nebo výpadku sítě přeruší uzemnění
FV generátoru hlavními vypínači DC.
• Uzemnění FV generátoru lze kdykoliv automaticky přerušit prostřednictvím GFDI. FV plus a FV mínus jsou
potenciály nebezpečné na dotyk.
• Všechny práce na přístroji jsou přípustné pouze po odpojení všech pólů DC a AC na přípoji přístroje.
Dodržujte bezpečnostní upozornění v návodu k instalaci.
• Zemním zkratem v uzemněném pólu FV generátoru přestane být GFDI účinným. Izolace uzemněného pólu
se musí v pravidelných údržbových intervalech kontrolovat.
• Provoz Sunny Central není při vybaveném GFDI přípustný. Mohlo by to mít za následek poškození modulů.
• Maximálně možný poruchový proud GFDI se v týmovém provozu zdvojnásobuje.
SMA Solar Technology AG
2/12
Techická informace
Pokyny pro uzemněný provoz
2.1 GFDI
GFDI je zabudován v Sunny Central a zapojen mezi vstupní přípojnicí a přípojnicí ochranného vodiče. Jako GFDI
se používá vysoce výkonný pojistkový automat s nastavitelným vybavovacím proudem s charakteristikou K.
GFDI lze pro testovací účely odpojit a může spínat poruchový proud až do max. vstupního DC napětí střídače.
Odpojení nebo vybavení je signalizováno.
Max. přípustný poruchový proud podle UL1741 tabulka 2.1
DC jmenovitý výkon
Mez vypnutí
100 – 250 kW
4,0 A
> 250 kW
5,0 A
Jiné meze vypnutí jsou možné na přání zákazníka.
SMA Solar Technology AG
3/12
Techická informace
Uzemněný provoz
3 Uzemněný provoz
Důležitý rozdíl od standardních přístrojů produktové řady Sunny Central je ten, že jeden pól FV generátoru je
v Sunny Central uzemněn centrálně přes pojistku. Tento koncept systému pochází z USA a používá se ve
střídačích pro americký trh od počátku jeho komercionalizace.
Pro tento koncept neexistují žádné normy. Definice max. poruchového proudu, který vede k odpojení
prostřednictvím GFDI, se provádí podle UL1741.
3.1 Chování při zemním zkratu
V případě poruchy, když dojde k zemnímu zkratu na neuzemněném pólu, teče poruchový proud zpět přes
GFDI k uzemněnému pólu a to vede k vybavení GFDI. Poruchový proud se vybavením přeruší a FV generátor
není definovaně uzemněn přes zemní zkrat (viz obrázek 1, příklad systému se záporně uzemněným pólem).
Přerušením poruchového proudu lze zabránit poškození systému. GFDI nezajišťuje žádnou osobní ochranu. V
současné době nelze technicky realizovat "ochranu automatickým odpojením napájení". Důvodem je
rozvětvená struktura FV generátoru.
Doba do vybavení závisí na velikosti vzniklého poruchového proudu, který zase závisí na velikosti DC napětí
a přechodového odporu zemního zkratu. Vypínací doby naleznete ve vybavovací charakteristice GFDI
(je k dostání na vyžádání). Je-li poruchový proud nižší než je vybavovací práh GFDI, tak k vybavení nedojde.
Tento stav lze nastavit, např. v případě vysokých přechodových odporů nebo nízkého slunečního svitu.
Poruchové proudy nižší než je vybavovací práh GFDI mohou být přítomny i po delší časové období a
nevedou k vybavení.
Vybavení GFDI je na přístroji signalizováno kontrolkou, reléovým výstupem a na displeji. Signalizace
proběhne jako sumární porucha, tzn. že mohou existovat různé důvody poruchy. Přehled možných poruch
naleznete v návodu k obsluze Sunny Central.
Při vybavení GFDI dohled opojí střídač. Po odpojení se musí okamžitě odstranit závada v izolaci.
Provoz střídače s vybaveným GFDI by mohl mít za následek poškození FV modulů z důvodu chybějícícho
uzemnění. Nastane-li v tomto stavu navíc zemní zkrat na uzemněném pólu, tak vznikne zkrat (viz obrázek 2),
ze kterého by mohl být střídač zpětně napájen. Mohlo by to mít za následek poškození výkonové části. Provoz
střídače není proto při vybaveném GFDI možný.
SMA Solar Technology AG
4/12
Techická informace
Uzemněný provoz
Obrázek 1: Zemní zkrat L+ (uzemněn je záporný pól)
SMA Solar Technology AG
5/12
Techická informace
Uzemněný provoz
Obrázek 2: Oboustranný zemní zkrat
SMA Solar Technology AG
6/12
Techická informace
Uzemněný provoz
3.2 Chování při zemním zkratu v uzemněném pólu
• V případě závady
‒ Zemním zkratem v uzemněném pólu FV generátoru se GFDI přemostí. Ochranná funkce GFDI již tak
nemůže být dále zajištěna.
‒ Nastane-li v tomto stavu systému navíc zemní zkrat na neuzemněném pólu (viz obrázek 2), tak nelze
prostřednictvím GFDI přerušit poruchový proud z toho vyplývající. To může mít za následek škody na
systému nebo částech budovy.
Aby bylo možno zajistit funkci GFDI, musí se izolace FV generátoru v pravidelných údržbových
intervalech kontrolovat!
• Při provozu
‒ Zemní zkrat v uzemněném pólu FV generátoru vede k tomu, že při provozu teče část proudu generátoru
přes GFDI zpět k solárnímu generátoru (viz obrázek 3), to může rovněž vést k vybavení GFDI.
‒ V případě špatného propojení přes vyrovnání potenciálů s uzemněním GFDI mohou tyto proudy
protékat jak přes části systému, tak i přes zem. To může mít za následek škody na systému a částech
budovy.
SMA Solar Technology AG
7/12
Techická informace
Uzemněný provoz
Obrázek 3: Zemní zkrat v uzemněném pólu při provozu
SMA Solar Technology AG
8/12
Techická informace
Požadavky na systém
4 Požadavky na systém
V následujícím textu jsou popsány požadavky na systém, které jsou nutné pro provoz s GFDI.
• FV generátor je uzemněný centrálně v Sunny Central. Další uzemnění v systému není přípustné.
• Oba póly musí být instalovány zkratuvzdorně a odolně vůči zemnímu zkratu.
• Pojistky pro ochranu vedení by se měly nacházet pouze v neuzemněném pólu.
• Uzemněný pól by mělo být pro měření možno rozpojit přes rozpojovací svorky nebo odpojovací nůž ve
stavu bez zátěže.
• Oba póly jsou potenciály nebezpečné pro dotyk a musí být chráněny proti přímému dotyku.
5 Změny oproti standardnímu střídači
V následujícím textu jsou popsány provedené změny jednotek Sunny Central s volitelnou variantou "GFDI" ve
srovnání se standardními střídači.
• Monitoring izolace není ve střídači k dispozici.
• FV generátor je uzemněný centrálně v Sunny Central přes GFDI.
• Uzemněný pól je veden na izolovanou přípojnici.
• Pojistky pro ochranu vedení se nachází pouze v neuzemněném pólu.
• Uzemněný pól lze pro práce na přístroji nebo měření rozpojit přes odpojovací nůž ve stavu bez zátěže.
• Okamžitá hodnota "Riz" již není jako naměřená hodnota k dispozici, nadále se však zobrazuje v menu
"Ostatní".
SMA Solar Technology AG
9/12
Techická informace
Změny oproti standardnímu střídači
5.1 GFDI v Sunny Central 500 / 560HE
V Sunny Central 500 / 560HE je GFDI, z důvodu dvou DC vstupů, umístěn za hlavním vypínačem. Tzn. že ve
stavu "Stop", při některých poruchách nebo při "Výpadku sítě" se uzemnění FV generátoru přeruší hlavními
vypínači.
Obrázek 4: Umístění GFDI v Sunny Central 500 / 560HE
Vypnutím hlavních hlavních vypínačů DC se FV generátor stane sítí IT. V tomto stavu není eventuálně vzniklý
zemní zkrat signalizován. K signalizaci a vybavení GFDI dochází teprve tehdy, když se Sunny Central zapne
a přejde do stavu "Čekání".
SMA Solar Technology AG
10/12
Techická informace
Změny oproti standardnímu střídači
5.2 Týmový provoz
Týmovým stykačem se spojí paralelně dva FV generátory. Tzn. že v týmovém provozu jsou paralelně spojeny
dva GFDI (viz obrázek 4).
V případě poruchy se v nejméně příznivém stavu rozdělí poruchový proud na oba GFDI. Dojde-li k vybavení,
týmový stykač se odpojí. U vybaveného GFDI se týmový provoz přeruší.
V případě poruchy může v týmovém provozu dojít k vybavení obou GFDI. To má za následek odstavení
obou jednotek Sunny Central.
5.3 Signalizace GFDI
Vybavení GFDI má za následek vypnutí Sunny Central. Sunny Central přejde do stavu "Porucha". Aktivuje se
rychlostop výkonové části a vypne se DC spínač, týmový stykač a síťový AC stykač.
K signalizaci dojde přes Sunny Central Control a kontrolku Porucha na Sunny Central. Signalizace probíhá
společně s poruchou Nadměrná teplota rozvaděče "Porucha 201, zemní zkrat Alarm2 nebo příliš vysoká
teplota systému".
Dojde k signalizaci zemního zkratu a ne GFDI v poruchovém hlášení.
SMA Solar Technology AG
11/12
Techická informace
Servis a údržba
6 Servis a údržba
Doplňující pokyny pro servis a údržbu
Pro zajištění vysoké provozní bezpečnosti Sunny Central je potřeba provádět v pravidelných časových
intervalech údržbářské práce uvedené v návodu k obsluze Sunny Central a v návodu pro údržbu. To umožňuje
včasné rozpoznání vadných systémových komponent a jejich výměnu dřív, než dojde k výpadku. Kromě toho
je zaručena funkce bezpečnostně relevantních komponent.
GFDI podléhá stárnutí, které vzniká opotřebením kontaktů při každém vybavení. Tím se snižuje citlivost. Proto
se doporučuje výměna GFDI po cca 100 vybaveních.
Na střídačích pro uzemněný provoz je potřeba provádět následující dodatečné údržbářské práce.
Údržbářské práce
Interval údržby
Sepnutí GFDI
ročně
Ve vypnutém stavu střídače, k mechanické kontrole
funkce a ke kontrole signalizace.
Optická kontrola GFDI
Výměna GFDI
Není-li splněna mechanická nebo optická kontrola
Nejpozději po 100 zemních zkratech, které vedly k
vybavení GFDI.
Kontrola izolace FV generátoru a připojeného Sunny Musí stanovit provozovatel systému.
Central.
SMA Solar Technology AG
12/12