محطة الطاقة الشمسية، بحكم تعريفها، استثمار معرَّض للصواعق: نظام مقام في أرض مفتوحة، ممتد على مساحة واسعة، فوق منشأ حامل موصل، ويحتوي على كيلومترات من كابلات التيار المستمر (DC). وإذا أضفنا إلى ذلك أن العمل الوحيد المُدرّ للدخل في المنشأة هو الإنتاج المستمر، تتحول الحماية من كونها خيارًا إلى جزء لا يتجزأ من الاستثمار.
ينشأ الضرر في محطات الطاقة الشمسية غالبًا ليس من ضربة مباشرة على الموقع، بل من الجهد الذي تستحثه صاعقة قريبة في حلقات كابلات التيار المستمر. وتُعد بطاقات العاكسات (الإنفرتر) ووحدات مراقبة السلاسل (string) وأنظمة الاتصالات حساسة تجاه هذه الصدمات؛ إذ لا يظهر العطل في لوح واحد فقط، بل كخسارة إنتاج في كتلة بأكملها.
ندير في يلكومر العملية بأكملها في مشاريع محطات الطاقة الشمسية، من تحليل المخاطر إلى اختيار المعدات، ومن التنفيذ إلى المراقبة الدورية.
مجموعات المنتجات والمعدات
- مانعات صواعق التيار المستمر (DC) — أنواع مناسبة لخصائص الأنظمة الكهروضوئية (PV)، على مستوى السلسلة (string) وصندوق التجميع (combiner box).
- مانعات صواعق التيار المتردد (AC) — حماية متدرجة لمخرج العاكس (الإنفرتر)، ومبنى المحول، وساحة التحويل.
- مانعات صواعق الإشارة والاتصالات — لخطوط مراقبة السلاسل (string)، وRS-485، وEthernet.
- أعمدة التقاط معزولة — حلول أعمدة مستقلة توفر الحماية دون ملامسة الألواح.
- موصلات تنزيل معزولة — للمسارات التي يتعذر فيها تحقيق مسافة الفصل.
- عناصر ربط المنشأ — مشابك مقاومة للتآكل لربط الملف الحامل وإطار الوحدة.
- أقطاب وموصلات التأريض — لتطبيقات التأريض الحلقي والأقطاب المدقوقة.
- معدات اللحام الحراري (الإكزوثيرمي) — وصلات دائمة ومحمية من التآكل للاتصالات تحت الأرض.
- بارات معادلة الجهد — نقاط تجميع في مباني العواكس والمحولات.
مسائل إضافية في محطات الطاقة الشمسية على الأسطح
يختلف الوضع في الأنظمة المُركَّبة على سطح مبنى قائم:
- التكامل مع نظام الحماية من الصواعق القائم — يجب أن تبقى الألواح ضمن حجم الحماية الخاص بنظام الالتقاط القائم.
- مسافة الفصل — يجب إعادة حساب المسافة بين منشأ الألواح وموصلات التنزيل.
- معابر السطح — يلزم وجود مانع صواعق واتصال معادلة جهد عند نقطة دخول كابلات التيار المستمر إلى المبنى.
- السلامة من الحريق — عواقب القوس الكهربائي للتيار المستمر على السطح أشد وطأة على المبنى مقارنة بموقع أرضي مفتوح.
كيف نعمل؟
- دراسة الموقع والمشروع. يتم تقييم مخطط التوزيع، والمخطط أحادي الخط، ونوع المنشأ، وبيانات التربة.
- تحليل المخاطر. يُحدد مستوى الحماية في إطار المعيار TS EN 62305-2.
- تحسين نظام الالتقاط. يُحسب نصف قطر الحماية والتظليل معًا لتحديد توزيع الأعمدة.
- تنسيق مانعات الصواعق. يُصمَّم جانب التيار المستمر والمتردد والإشارة بشكل متدرج.
- تصميم التأريض ومعادلة الجهد. تُحدد هندسة الشبكة وتفاصيل الاتصال وفقًا للمقاومة النوعية للتربة.
- التنفيذ والقياس وإعداد التقارير. تُجرى القياسات بعد التركيب، ويُوضع جدول للمراقبة الدورية.
