Fotovoltaik sistem, paneller tarafından alınan güneş ışığını elektrik enerjisine çevirir. Teknolojik evrim sayesinde bu süreç giderek daha da verimli bir hal alıyor. Son yıllarda enerji verimini artırma amacıyla fotovoltaik modül ve invertörlerin özelliklerine dair birçok araştırma yapıldı. Bunun yanı sıra alçak gerilim bileşenleri de servis sürekliliğini sağlama açısından eşit derecede önemli bir rol oynuyor. Bu yüzden de ABB, proje ve kurulum firmaları için, enerji üretimini sürekli kılacak güvenilir fotovoltaik sistemler inşa etmesini sağlayan en iyi çözümlerin ve cihazların geliştirilmesine odaklandı.

Genellikle Sistem Dengesi (BOS) altında gruplandırılarak fotovoltaik santralin iÈ™letiminde anahtar bir rol oynar; bağlantı, koruma, kontrol, devre kesme ve kablolar için gereken elektromekanik ekipmanlar, kurulumla ilgili kişilere ve eşyalara gerekli korumayı sağlar ve de enerji üretiminin fiilen gerçekleşmesini garanti ederler. Fotovoltaik bir sistemin her bir parçası, tüm kullanım ömrü süresince çalışma özelliklerini korumalıdır. Standart bir elektriksel sisteme kıyasla bu sistemde üretici, yapılan yatırımların düzgün bir şekilde geri dönmesini sağlayabilmek adına ürünlerin uzun dönemde güvenilir kalacağından emin olmakla yükümlüdür.

ABB pazardaki yeni ihtiyaçları her zaman dikkate alır; tüm kurulum ihtiyaçlarının karşılandığından emin olmak için DC tarafındaki dizeden başlayıp AC şebekesindeki bağlantı noktasına kadar giden fotovoltaik uygulamalar için kapsamlı ve güvenilir bir ürün yelpazesi yaratmıÈ™tır. Dize kutuları, devre kesiciler, yük ayırıcılar, kaçak akım korumalı devre kesiciler, röleler, enerji sayaçları, kartuÈ™ sigorta ve taÈ™ıyıcıları, parafudurlar, dağıtım panoları ve dıÈ™ mekan kullanıma uygun panolar; hepsi her ölçekte fotovoltaik uygulama için özel olarak tasarladığımız ve sunduğumuz bileÈ™enlerdir.

DOĞRU AKIM FOTOVOLTAİK SİSTEMİN İZLENMESİ, KONTROLÜ VE KORUNMASI

Fotovoltaik sistemin panelleri DC devreler üzerinden bağlanarak invertörlerin içindeki atanan giriÈ™lere bağlanan dizeler oluÈ™turur. Bu devreler ise panellerin baÈ™langıç boyutları ve ortam sıcaklıklarına göre belirlenen çalıÈ™ma gerilimleri ile üretim gerilimi È™ekillenir. Burada kısa devre akımları nominal akımlara yakındır. DC devreler özellikle de büyük sistemlerde yıldırım darbelerinden etkilenebilir.

Bu yüzden de dizelerde aÈ™ırı akım koruması, ayırma ve de yıldırım darbelerinin sınırlandırılması gibi sorunların çözülmesi gerekmektedir. DC tarafında aşırı akım koruması DC devreler panelleri invertöre bağlar. Bu devreler, invertörlerin giriÈ™lerine ve panellere zarar verebilecek farklı darbelere maruz kalabilir. Bu devreleri korumak için kartuÈ™ sigorta veya devre kesiciler kullanılmalıdır. Kurulumları kolay ve maliyetleri düÈ™ük olduğundan yaygın olarak kullanılan çözüm kartuÈ™ sigortalardır; fakat hata sonrasında değiÈ™tirilmeleri gerekmektedir. Öte yandan devre kesiciler ise tek bir cihazda hem koruma hem de ayırma fonksiyonlarına sahiptir; fakat baÈ™langıç maliyetleri daha yüksektir. Devredeki bir hata durumunda koruma kolaylıkla yerine getirilebilir; yenisine ihtiyaç duyulmaz. DC tarafında ayırma Fotovoltaik enerji kaynağı doğası gereği sadece paneller gölgelendiğinde durmaktadır. Bakım ve tamirat müdahalelerini güvenli bir È™ekilde yapabilmek için uygun bir ayırma sistemine sahip olmalısınız.

Bunun sebebi, DC devrelerdeki gerilimlerin 1.500 V gibi yüksek değerlere çıkabilecek olmasıdır. Bu türden yüksek gerilimlerde ayırma iÈ™lemi sadece elektrik arkını güvenli bir È™ekilde ayırabilen özel bileÈ™enleri bulunan yüksek performanslı ekipmanlar üzerinden gerçekleÈ™tirilmelidir. DC tarafında aşırı gerilim koruması (yıldırımdan korunma) Fotovoltaik paneller genellikle görünen alanlarda kurulur. Çoğunlukla büyük alanlar kaplar ve de yıldırım gibi atmosferik olayların neden olduğu aÈ™ırı gerilime tabi olurlar.

Bu DC olaylarına karÈ™ı korunmak küçük ve orta boyutlu fotovoltaik sistemlerde önemlidir; fakat büyük güneÈ™ enerjisi tesislerinde temel bir gereksinimdir. Gerilim seviyelerinin, panel ve invertörlerdeki darbe dayanımı değerlerinin altında olacak bir koruma garanti edilmelidir: Bu yüzden de cihazların dize kutuları, paralel dize kutuları ve invertörün giriÈ™ bölümünden baÈ™layarak sistem boyunca tesis edilmesi kritik öneme sahiptir.

Yalıtım izleme

DC devreler bu türden yüksek gerilimlerde dolaylı temaslara karÈ™ı koruma açısından belirgin bir sorun oluÈ™turmaktadır. Paneller ve kablolar bir IT sistemi ile topraktan gelen çift izolasyon ile korunmaktadır. Bu şekilde, ortaya çıkacak ilk topraklama hatası bölünmeye neden olmayacaktır; fakat ikinci bir hatada aşırı gerilim koruma cihazları devreye girecektir. Bu yüzden de ilk hatanın uygun bir şekilde belirlenip raporlanması önemlidir; böylece ikinci bir hata ortaya çıkmadan bakım yapılması sağlanmış olur.

İzleme

Fotovoltaik sistemden beklenen verim hem güneÈ™ ıÈ™ımasının performansına hem de tüm sistem parçalarının doğru çalıÈ™masına bağlıdır. Sistem büyükse (100’den fazla solar panel barındırıyorsa), oluÈ™abilecek bir hata veya arızanın düzgün işletimi azaltma veya engelleme ihtimali yüksektir. Bu yüzden de fotovoltaik kuruluma her bir alandaki (hatta her bir dizedeki) üretim eğilimini sürekli olarak ölçebilecek ve elde edilen veriyi diğer alanlarla (ve diğer dizelerle) karşılaştırabilecek bir system katmak önemlidir. Böylelikle bakım kontrolü gerektiren anormal durumların belirlenmesi daha kolay hale gelecektir. Sistem esasen veriyi bir AC500 PLC’ye yollayıp veri kaydedicisi üzerinden onları erişilebilir hale getirerek dize akımlarını ölçebilen bir modül serisinden oluşmaktadır.

Alternatif Akım Garantili ve izlenen enerji üretimi Fotovoltaik kurulumlarda AC kısmı hem sistemi son kullanıcının elektrik devresine hem de dağıtım ağına bağlamakla yükümlüdür. Dolayısıyla görevi bir taraftan üretilen enerjinin düzgün bir şekilde iletilmesini sağlarken bir taraftan da ilgili yasa gereğince belirtilen emniyet gereksinimlerini karşılamaktır. ABB, arayüz sistemine ve de üretilen enerjinin tam izlenmesi ve hesaplanmasına dayalı teknolojiler ve dolaylı temaslara karşı koruma için tasarlanmış ekipmanlar geliştirmektedir. Kurulum bu durumda bile aşırı gerilime karşı korunmalıdır; invertör ve arayüzde hasar oluşabilir veya enerji üretimi belirli aralıklarla kesilebilir. AC tarafında dolaylı temas koruması Kendi trafo kabinine sahip orta gerilimli sistemlerde TN-S tipi bir toprak bağlantısı sistemi varken, invertörü tesisata ve şebekeye bağlayan AC devreler düşük gerilimdeki küçük yüklerde TT tipi bir toprak bağlantısı sistemiyle oluşturulur. İki durumda da insanları kurulumun herhangi bir kısmında oluşabilecek izolasyon arızaları nedeniyle oluşabilecek dolaylı temaslara karşı korumak gerekir.

Bu fonksiyon normalde invertörün özelliklerine ve de arıza durumunda doğru akımlar veya darbe sızıntı akımları yaratabilme ihtimaline dayalı olarak seçilmesi gereken kaçak akım korumalı bir devre kesici tarafından gerçekleÈ™tirilmektedir. Bu özellik sebebiyle B, A veya AC tipi kaçak akım korumalı bir devre kesici edinmek gerekir. AC tarafında aşırı akım koruması AC devre tarafını oluşturan dağıtım ağına bağlı sistem kısmındaki gerilim değerlerinin DC tarafındaki değerlerden belirgin derecede daha düşük olmasına rağmen çok yüksek çalışma ve kısa devre akımlarıyla karşılaşabilirsiniz. Dolayısıyla iletkenle-rin ve bağlı cihazların düzgün bir şekilde korunduğundan emin olmak için koruyucu cihazlar seçilmelidir. Sistem gücü arttıkça kompaktlık, sıcaklığa bağlı performans azalması, aksesuar ihtiyacı ve koruyucu cihazların kalibrasyon aralığı daha da önemli hale gelmektedir.

AC tarafında aşırı gerilim koruması (yıldırımdan korunma)İnvertörler, normal elektrikli aletlerden daha düşük darbe gerilim dayanımına sahip elektronik cihazlardır. Zarar görmelerine ve düzgün çalışmalarının engellenmesine neden olabilecek darbelere karşı daha hassas olduklarından koruyucu ekipman seçilirken ekstra özen gösterilmelidir. Sistemin doğrudan yıldırım darbelerine maruz kalma riskine bağlı olarak koruma tiplerini değerlendirdikten sonra yıldırım parafudrları yerleÈ™tirmenin gerekli olup olmadığını belirleyebilirsiniz; aynı zamanda koruma sistemini nasıl yapılandırmak istediğinize karar verebilir ve de kurulum parafudrlarını seçip sistem boyunca dağıtabilirsiniz

IP arayüzü koruması

Arayüz koruması, düzenlemeler gereğince belirlenen sınırlar dahilinde gerilim ve frekans parametreleri kullanarak fotovoltaik sistemin ağa paralel olarak bağlandığından emin olmanızı sağlar. Koruma rölesinin düzgün bir şekilde çalışması, dağıtım ağını işleten ekipman ve personelin güvende olmasını sağlar. Rölenin güvenilirliği, ön ayarlaması ve testlerin basitliği, en uygun arayüz korumasını seçerken dikkat edilmesi gereken en önemli özelliklerdir. Düzenlemelerle ve belirli sistem türleriyle uyumlu bir koruma arayüzü seçmek kritik derecede önemlidir; bu seçim kurulumun yapıldığı ülkeye de bağlıdır.