حفاظت پنل خورشیدی و اینورتر در برابر صاعقه؛ خطرات رعد و برق و راه‌های جلوگیری

رعد و برق یکی از رایج‌ترین دلایل سوختن اینورتر خورشیدی، شارژ کنترلر و حتی پنل است؛ به‌خصوص در باغ‌ها، زمین‌های کشاورزی، ویلاها و بام‌های بلند. خبر خوب این است که با چند لایه‌ی حفاظتی نسبتاً ارزان، بیشتر این خسارت‌ها قابل پیشگیری است. در این مقاله توضیح می‌دهیم صاعقه چطور به سیستم خورشیدی آسیب می‌زند و برای جلوگیری از خطرات رعد و برق برای پنل و اینورتر چه کارهایی لازم است.

صاعقه چطور به سیستم خورشیدی آسیب می‌زند؟

ورودی پنل (MPPT) و برد کنترل اینورتر حساس‌ترین بخش‌ها هستند. خود پنل در برابر ضربه‌ی القایی مقاوم‌تر است، ولی در برخورد مستقیم یا نزدیک ممکن است دیود بای‌پس یا سلول‌ها آسیب ببینند.

چه سیستم‌هایی بیشتر در خطرند؟

• پنل‌ها در زمین باز، باغ، کنار چاه کشاورزی یا روی بلندترین بام اطراف.
• کابل DC طولانی بین پنل و اینورتر (بیش از حدود ۱۰ متر).
• مناطقی با رعد و برق زیاد و خطوط برق هوایی.
• سیستم‌هایی که ارت (چاه زمین) سالم ندارند.

لایه‌های حفاظت در برابر صاعقه

۱. ارت و هم‌پتانسیل‌سازی

پایه‌ی همه‌ی حفاظت‌ها سیستم زمین (ارت) سالم است. قاب فلزی پنل‌ها و سازه باید با سیم مسی مناسب به هم و به شینه‌ی ارت وصل شوند تا هنگام ضربه، اختلاف ولتاژ خطرناک بین بخش‌ها ایجاد نشود. ارت سیستم خورشیدی، ارت تابلو برق ساختمان و ارت برق‌گیر (اگر هست) باید به هم متصل و هم‌پتانسیل باشند. بدون ارت سالم، سرج ارستر هم کاری نمی‌کند.

۲. سرج ارستر DC (سمت پنل)

سرج ارستر DC ولتاژ ضربه‌ای کابل‌های پنل را پیش از رسیدن به اینورتر به زمین تخلیه می‌کند. ولتاژ آن باید بیشتر از بیشترین ولتاژ مدار باز رشته‌ی پنل در هوای سرد باشد (مثلاً ۶۰۰، ۸۰۰ یا ۱۰۰۰ ولت). جای نصب: نزدیک ورودی DC اینورتر یا داخل جعبه‌ی محافظ خورشیدی؛ اگر کابل پنل تا اینورتر طولانی است، یک سرج ارستر هم نزدیک پنل‌ها. نمونه: سری MYN40 DC.

۳. سرج ارستر AC (سمت برق شهر و خروجی اینورتر)

سرج ارستر AC در تابلو برق، موج‌های ورودی از شبکه و خروجی اینورتر را مهار می‌کند. برای ساختمان‌های دارای برق‌گیر یا تغذیه از خط هوایی، سرج ارسترهای نوع ۱+۲ (Type 1+2) مثل سری MDH12.5 مناسب‌ترند؛ در بقیه‌ی موارد نوع ۲ (Type 2).

۴. برق‌گیر (برای برخورد مستقیم)

سرج ارستر جلوی برخورد مستقیم صاعقه را نمی‌گیرد. برای نیروگاه‌های بزرگ، زمین‌های باز و ساختمان‌های بلند، طراحی سیستم برق‌گیر (میله‌ی هوایی، هادی پایین‌رو و ارت) توسط متخصص لازم است و پنل‌ها باید با فاصله‌ی ایمن از میله‌ها و در محدوده‌ی حفاظت آن‌ها قرار بگیرند.

۵. کابل‌کشی درست

• کابل مثبت و منفی هر رشته را کنار هم ببرید تا حلقه‌ی بزرگ تشکیل ندهند؛ حلقه‌ی بزرگ مثل آنتن ولتاژ بیشتری می‌گیرد.
• کابل‌ها را کوتاه و در لوله یا داکت فلزی ارت‌شده یا در مسیر محافظ ببرید.
• سیم ارت سرج ارسترها را تا جای ممکن کوتاه و مستقیم به شینه‌ی ارت وصل کنید؛ هر متر سیم اضافه حفاظت را ضعیف می‌کند.

انتخاب کابل را در کابل خورشیدی نمره ۴ یا ۶ بخوانید.

چک‌لیست سریع

• ارت سالم و اندازه‌گیری‌شده؛ قاب پنل‌ها و سازه به ارت وصل‌اند.
• سرج ارستر DC با ولتاژ مناسب کنار اینورتر (و نزدیک پنل در کابل‌های بلند).
• سرج ارستر AC در تابلو.
• برای زمین باز و ساختمان بلند، برق‌گیر طراحی‌شده.
• بعد از هر طوفان، پنجره‌ی نشانگر سرج ارسترها را نگاه کنید؛ اگر قرمز شده، ماژول را تعویض کنید.

هنگام طوفان چه کنیم؟

• روی پنل‌ها، بام یا تابلوها کار نکنید و به کابل‌ها دست نزنید.
• لازم نیست سیستم را خاموش کنید؛ حفاظت درست طراحی شده تا در طوفان کار کند. ولی اگر حفاظت ندارید، قطع کلید DC و AC پیش از طوفان می‌تواند خطر را کم کند.
• بعد از طوفان، اگر اینورتر خطا داد یا روشن نشد، راهنمای عیب‌یابی اینورتر را ببینید و در صورت سوختن، برای تعمیر اینورتر اقدام کنید.

پرسش‌های پرتکرار

پنل خورشیدی صاعقه را جذب می‌کند؟
پنل صاعقه را «جذب» نمی‌کند، ولی هر سازه‌ی بلند و فلزی در فضای باز احتمال برخورد را کمی بیشتر می‌کند. بیشتر خسارت‌ها از صاعقه‌ی نزدیک و ولتاژ القایی است، نه برخورد مستقیم.

اینورتر خودش محافظ صاعقه ندارد؟
بیشتر اینورترها محافظ داخلی کوچکی دارند که برای ضربه‌های قوی کافی نیست. سرج ارستر بیرونی قابل تعویض بسیار ارزان‌تر از تعمیر ورودی اینورتر است.

گارانتی خسارت صاعقه را پوشش می‌دهد؟
معمولاً نه؛ خسارت صاعقه در بیشتر گارانتی‌ها استثنا است. برای نیروگاه‌های بزرگ، بیمه‌ی تجهیزات را هم در نظر بگیرید.

برای بررسی حفاظت نیروگاه یا سیستم خورشیدی خود در برابر صاعقه و انتخاب تجهیزات حفاظتی مناسب با کارشناسان آرشید سولار تماس بگیرید: 90007011، 90008011 و موبایل و واتساپ 09127062789؛ یا فرم درخواست کارشناسی را پر کنید.