Güneş santrali, tanımı gereği yıldırıma açık bir yatırımdır: açık arazide, geniş yüzeye yayılmış, iletken taşıyıcı konstrüksiyon üzerine kurulmuş ve kilometrelerce DC kablo içeren bir sistem. Buna bir de tesisin gelir üreten tek işinin kesintisiz üretim olması eklenince, koruma bir tercih olmaktan çıkıp yatırımın parçası hâline gelir.
GES’lerde hasar çoğu zaman sahaya düşen doğrudan bir darbeden değil, yakına düşen bir yıldırımın DC kablo ilmeklerinde indüklediği gerilimden kaynaklanır. İnverter kartları, string izleme üniteleri ve haberleşme sistemleri bu darbelere karşı hassastır; arıza tek bir panelde değil, bütün bir blokta üretim kaybı olarak görünür.
Yılkomer olarak GES projelerinde risk analizinden ekipman seçimine, uygulamadan periyodik kontrole kadar tüm süreci yürütüyoruz.
GES’te Koruma Tasarımını Belirleyen 5 Konu
1. Yakalama Sistemi ve Gölgeleme Dengesi
Doğrudan darbeye karşı koruma, panellere temas etmeyen bağımsız yakalama direkleriyle sağlanır. Ancak her direk aynı zamanda bir gölge kaynağıdır ve gölge, üretim kaybı demektir. Tasarımın işi, koruma yarıçapını sağlarken gölgelenmeyi en aza indiren direk sayısını ve konumunu bulmaktır. Bu, hesapla çözülen bir optimizasyon problemidir; göz kararı yerleştirilen direkler ya korumasız alan ya da kalıcı üretim kaybı bırakır.
2. Ayırma Mesafesi (s)
Yakalama sistemi ile panel taşıyıcı konstrüksiyonu arasında hesaplanan ayırma mesafesi korunmalıdır. Sağlanamadığı durumlarda izoleli iletken kullanılır. Bu mesafe atlandığında, direğe düşen akım en yakın metal konstrüksiyona sıçrar ve doğrudan panel dizisinin içine girer.
3. DC Tarafın Kendine Özgü Riski
DC devrelerde arkın kendiliğinden sönmesi AC’deki gibi kolay değildir. Bu nedenle DC parafudrun sürekli çalışma gerilimi, string açık devre gerilimi ve sıcaklık düzeltmesi gözetilerek seçilmelidir. Yanlış seçilen bir DC parafudr koruma sağlamak yerine yangın riski üretir — GES yangınlarının bilinen nedenlerinden biridir.
4. Kablo Güzergâhı ve İlmek Alanı
String kablolarının artı ve eksi iletkenleri birbirinden ayrıldıkça aralarında büyük bir ilmek alanı oluşur; bu alan indüklenen gerilimi doğrudan artırır. İletkenlerin birlikte ve konstrüksiyona yakın güzergâhtan taşınması, hiçbir ürün almadan alınabilecek en etkili önlemlerden biridir.
5. Topraklama ve Korozyon
Taşıyıcı konstrüksiyon genellikle alüminyum ya da galvanizli çelik, topraklama iletkeni ise sıklıkla bakırdır. Bu iki metalin doğrudan temas ettiği noktada galvanik korozyon başlar ve bağlantı yıllar içinde işlevini yitirir. Doğru geçiş elemanları ve bağlantı yöntemi, sahanın 25 yıllık ömrü boyunca sürekliliği belirler.
Ürün ve Ekipman Grupları
- DC parafudrlar — String ve combiner box seviyesinde, PV karakteristiğine uygun tipler.
- AC parafudrlar — İnverter çıkışı, trafo binası ve şalt sahası için kademeli koruma.
- Sinyal ve haberleşme parafudrları — String izleme, RS-485 ve Ethernet hatları için.
- İzoleli yakalama direkleri — Panellere temas etmeden koruma sağlayan bağımsız mast çözümleri.
- İzoleli iniş iletkenleri — Ayırma mesafesinin sağlanamadığı güzergâhlar için.
- Konstrüksiyon bağlantı elemanları — Taşıyıcı profil ve modül çerçevesi kuşaklaması için korozyona dayanıklı kelepçeler.
- Topraklama elektrotları ve iletkenleri — Ring topraklama ve çakma elektrot uygulamaları.
- Termokaynak ekipmanları — Toprak altı bağlantılarda kalıcı ve korozyona kapalı birleşim.
- Eşpotansiyel baralar — İnverter ve trafo binalarında toplama noktaları.
Çatı GES’lerde Ek Konular
Mevcut bir binanın çatısına kurulan sistemlerde tablo değişir:
- Mevcut yıldırımlık sistemiyle entegrasyon — Paneller, mevcut yakalama sisteminin koruma hacmi içinde kalmalıdır.
- Ayırma mesafesi — Panel konstrüksiyonu ile indirme iletkenleri arasındaki mesafe yeniden hesaplanmalıdır.
- Çatı geçişleri — DC kabloların bina içine girdiği noktada parafudr ve eşpotansiyel bağlantısı gerekir.
- Yangın güvenliği — Çatıdaki DC arkın bina için sonuçları arazi sahasına göre çok daha ağırdır.
Nasıl Çalışıyoruz?
- Saha ve proje incelemesi. Yerleşim planı, tek hat şeması, konstrüksiyon tipi ve zemin verileri değerlendirilir.
- Risk analizi. TS EN 62305-2 kapsamında koruma seviyesi belirlenir.
- Yakalama sistemi optimizasyonu. Koruma yarıçapı ve gölgelenme birlikte hesaplanarak direk yerleşimi çıkarılır.
- Parafudr koordinasyonu. DC, AC ve sinyal tarafı kademeli olarak projelendirilir.
- Topraklama ve eşpotansiyel tasarımı. Zemin özdirencine göre ağ geometrisi ve bağlantı detayları belirlenir.
- Uygulama, ölçüm ve raporlama. Montaj sonrası ölçümler yapılır, periyodik kontrol takvimi oluşturulur.
