Uziemienie jest kluczowe dla bezpieczeństwa i prawidłowego funkcjonowania systemów PV. Systemy te mogą być uziemione lub nieuziemione, w zależności od zastosowania, aby zapobiegać porażeniom prądem i zapewnić skuteczną pracę. W tym blogu przeprowadzimy Cię przez główne różnice między uziemionymi i nieuziemionymi systemami PV.
Uziemione i nieuziemione systemy fotowoltaiczne
Uziemione i nieuziemione systemy fotowoltaiczne (PV) różnią się pod względem konstrukcji, wdrożenia oraz powiązanych ryzyk i korzyści. Przed ich porównaniem przyjrzyjmy się szczegółowo każdemu systemowi.
Czym są systemy uziemione?
Systemy te posiadają przewód uziemiający, wymagany zgodnie z sekcją 250-23(b) normy NEC, do doprowadzenia do każdego urządzenia odłączającego zasilanie. Ten przewód uziemiający może służyć jako przewód przewodzący prąd dla wszystkich obciążeń związanych z przewodem neutralnym, a także jako przewód uziemiający urządzenia w celu usunięcia zwarć doziemnych zgodnie z sekcją 250-61 normy NEC.
System jest uważany za uziemiony, jeśli źródło zasilania, takie jak transformator lub generator, jest uziemione. Neutralność każdego uziemionego systemu służy dwóm głównym celom:
- Umożliwiające wykorzystanie napięcia międzyprzewodowego i służy jako przewodnik prądu dla prądu niesymetrycznego.
- Zapewnianie ścieżki o niskiej impedancji do prądów zwarciowych, aby umożliwić działanie urządzeń nadprądowych w obwodzie.
Czym jest system nieuziemiony?
Systemy nieuziemione nie są całkowicie pozbawione połączenia z ziemią. Elektrycznie system jest połączony z ziemią poprzez pojemność między liniami a ziemią. Bardziej precyzyjne jest nazwanie go systemem z uziemieniem pojemnościowym. Jednak konwencjonalnie nazywa się go systemem nieuziemionym, ponieważ nie ma zamierzonego fizycznego połączenia między liniami energetycznymi a ziemią.
Mówiąc prościej, w systemie nieuziemionym prąd zwarciowy jest minimalny , co zmniejsza ryzyko porażenia ludzi. Podczas zwarcia dwa przewody są niezbędne do przewodzenia części prądu, co zapobiega nadmiernemu napięciu, które może powodować nagrzewanie się i uszkodzenia urządzeń. Jednak ze względu na minimalne zwarcie doziemne, lokalizacja uszkodzeń może być trudna i czasochłonna, co przekłada się na wysoki koszt systemów nieuziemionych.
Teraz, gdy znasz już oba typy uziemienia elektrycznego w systemach fotowoltaicznych, przejrzyjmy tabelę, w której wyjaśniono różnice między uziemionymi i nieuziemionymi systemami fotowoltaicznymi.
| Charakterystyka | Uziemione systemy fotowoltaiczne | Nieuziemione systemy fotowoltaiczne |
| Fizyczne połączenie między liniami energetycznymi a ziemią | Posiadać uziemiony przewód, który służy jako przewód przewodzący prąd i przewód uziemiający urządzenia | Połączony z ziemią poprzez pojemność między liniami a ziemią |
| Połączenie z uziemieniem | 1 niezbędne połączenie od strony dodatniej lub ujemnej | Nie ma konieczności przesiadek z żadnej z magistrali |
| Regiony, w których powszechnie się używa | Ameryka Północna | Europa i Azja |
| Wymagania dotyczące przewodów uziemiających | Wymagane | Nie wymagane |
| Zabezpieczenie przed zwarciem doziemnym | Chroni przed takimi problemami jak łuk elektryczny, porażenie prądem, uszkodzenie sprzętu, pożary | Mniejsza ochrona przed porażeniami z powodu pojemności, związana z rozmiarem systemu fotowoltaicznego |
Chociaż zarówno uziemione, jak i nieuziemione systemy fotowoltaiczne mogą zapewnić taki sam poziom bezpieczeństwa, systemy uziemione zapewniają lepszą ochronę przed usterkami doziemnymi i są mniej podatne na przypadkowe zadziałania zabezpieczeń.
Przeczytaj także: 3 wiodące typy systemów fotowoltaicznych
Cena systemów PV uziemionych i nieuziemionych
Systemy nieuziemione nie różnią się znacząco od systemów uziemionych, ponieważ nadal wykorzystują przewody uziemiające urządzenia, łączące ze sobą i z ziemią stelaże modułów, obudowy łączników, rozłączniki i falowniki. Koszt uziemionych i nieuziemionych systemów fotowoltaicznych może się różnić w zależności od zastosowanych komponentów. Jednak systemy nieuziemione mogą być tańsze ze względu na prostszy proces instalacji i brak wymogu stosowania przewodu uziemiającego.
Czym jest funkcjonalnie uziemiony system fotowoltaiczny?
Funkcjonalnie uziemiony system fotowoltaiczny to system elektryczny wykorzystujący energię słoneczną, który posiada uziemienie elektryczne w celach eksploatacyjnych, ale nie jest uziemiony w sposób stały.
Zobacz także: Jak uziemić falownik solarny
Czym jest system fotowoltaiczny z ujemnym uziemieniem?
System fotowoltaiczny z ujemnym uziemieniem to system fotowoltaiczny, w którym ujemny biegun panelu fotowoltaicznego jest podłączony do uziemienia. Połączenie to jest realizowane za pomocą materiałów przewodzących, takich jak bezpiecznik, wyłącznik automatyczny, rezystor, nieizolowany, uziemiony obwód prądu przemiennego lub układ elektroniczny w falowniku lub regulatorze ładowania . Ujemne uziemienie w falownikach fotowoltaicznych poprawia ogólną wydajność systemu fotowoltaicznego poprzez redukcję szumów i zakłóceń elektrycznych, zapewniając płynne działanie falownika i systemu fotowoltaicznego.
Uziemione czy nieuziemione systemy fotowoltaiczne: które wybrać i kiedy?
Zarówno uziemione, jak i nieuziemione systemy fotowoltaiczne oferują wyjątkowe korzyści, a wybór między nimi zależy od lokalnych przepisów, wymogów bezpieczeństwa i projektu systemu. Jednak systemy uziemione, powszechne w Ameryce Północnej, oferują lepszą ochronę przed awariami, ale mogą mieć bardziej złożoną konstrukcję. Z drugiej strony, systemy nieuziemione, powszechne w Europie i Azji, opierają się na pojemności i mogą być tańsze ze względu na brak wymogu uziemienia przewodu.
Polecane: Komponenty paneli słonecznych: Poznaj podstawy systemów fotowoltaicznych
