Enerji Depolama Sistemlerinin Yıldırımdan Korunması

Batarya depolama sistemleri, yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen elektriği depolamak ve talep üzerine şebekeye geri vermek için kullanılan önemli bir teknolojidir. Ancak, bu sistemlerin elektronik bileşenleri, yıldırım deşarjları ve ağa bağlı gerilim zirveleri gibi aşırı gerilimler nedeniyle ciddi şekilde zarar görebilir. Bu nedenle, batarya depolama sistemlerinin sürekli olarak kullanılabilirliğini sağlamak ve ciddi ekonomik sonuçları önlemek için kapsamlı bir yıldırım ve şok koruma sistemi gereklidir.

Yıldırım ve Darbe Akımlarının Tehlikeleri

Yıldırım deşarjları, batarya depolama sistemleri için önemli bir tehdit oluşturur. Bir yıldırım çarpması sonucunda oluşan aşırı gerilim, depolama sistemindeki elektronik bileşenlerin dielektrik dayanımını aşar. Bu durum, bilgi ve haberleşme teknolojisi dahil olmak üzere elektronik bileşenlerin bozulmasına, invertörlerin veya batarya ünitelerinin arızalanmasına neden olabilir. Şayet bir yıldırım çarpması doğrudan bir darbe ile gerçekleşirse, depolama sisteminin metal çatısı delinerek yağmur yağdığında su hasarı meydana gelebilir.

Ayrıca, anahtarlamalı işlemlerden, toprak ve kısa devrelerden kaynaklanan ağa bağlı gerilim darbeleri gibi ağ kaynaklı gerilim sıçramaları da potansiyel bir tehdit oluşturur. Bu geçici aşırı gerilimler, elektronik ekipmanlara zarar verebilir ve pahalı bakım ve onarım çalışmalarına neden olabilir. Bu nedenle, bu tehditlerin doğasını anlamak ve güçlü koruma önlemleri uygulamak, bu sistemlerin uzun ömürlülüğü ve güvenilirliği için önemlidir.

Yıldırım ve Darbe Koruma Standartları

IEC 62305 gibi standartlar, atmosferik etkilerle iletilen geçici aşırı gerilimler sonucunda elektrik sistemlerinin korunması için rehberlik sağlar. Bu standartlar, yıldırım deşarjlarını, şebeke hatlarındaki doğrudan yıldırım çarpmalarını ve anahtarlamalı işlemlerden kaynaklanan geçici aşırı gerilimleri içeren yıldırım ve aşırı gerilim darbelerini içerir.

Bu standartlar, koruyucu tedbirlerin gerekip gerekmediğini, koruma kategorilerini ve ekipmanın ilgili gereksinimleri olan derecelendirilmiş darbe dayanım gerilim seviyelerini belirler.

Ayrıca, sistemin gereken kullanılabilirliğini göz önünde bulundurur. Bu standartlara uyum, batarya depolama sistemlerinin güvenliği ve güvenilirliğini sağlamak için önemlidir.

Yılkomer olarak Enerji Depolama sistemlerimde gromtor İzoleli Pasif Yakalama Uçları, İzoleli İniş Sistemleri ve Tripod sistemlerle Rolling Sphere(Yuvarlanan Küre Metodu) kapsamında koruma sağmaktayız.Tüm sistem eşpotansiyele alınmaktadır. Raycap AC ve DC parafudrları sistemin giriş ve çıkış noktalarında mutlaka entegre edilmelidir.Aksi bir durumda tüm yatırım nanosaniye mertebesinde zarar görecektir.

Güneş Enerjisi Depolama Sistemleri İçin Yıldırım Koruması

Güneş enerjisi santralleri bir batarya depolama sistemi ile donatıldığında, elektronik ekipman, batarya ve invertör şoklara karşı korunmalıdır. Örneğin, bir güneş enerjisi depolama sistemi (konteyner yapısı) metal konteynerin toprak ile birlikte doğrudan bir yıldırım çarpmasını deşarj edebilir. Metal konteynerin çatısında deliklerin oluşmasını önlemek için dört köşesine pasif yakalama uçları uygulanır. Konteynerin içindeki ekipman, Faraday kafesi gibi korunur, yani içindeki elektrik bileşenlerine olan mesafeler korunur. Bakır tabanlı hatlar üzerinden herhangi bir parazit darbe bağlantısı, bunların yakınında ana besleme hatlarının girdiği noktalara mümkün olduğunca yakın bir şekilde yerleştirilmiş darbe koruyucu cihazlarla (parafudr) boşaltılmalıdır.

Bu koruma yaklaşımı, korunması gereken ekipmanın etrafında bir “koruma alanı” oluşturma prensibine dayanır. Yakalama uçları ve konteynerin metal yapısı, yıldırım akımını güvenli bir şekilde toprağa yönlendirir ve içerideki hassas elektronik bileşenlerden uzak tutar. Bununla birlikte, tam koruma sağlamak için yeterli değildir. Ana besleme hatlarının konteynere girdiği noktada yerleştirilen parafudrlar, hala ekipmana ulaşabilen herhangi bir aşırı gerilimi sönümlemek için önemlidir.

Batarya Depolama Sistemleri ve Güç Şebekesi

Güç şebekesi için batarya depolama sistemleri beton yapılar içinde bulunuyorsa, harici yıldırım koruma sistemiyle ayrım mesafelerini muhafaza etmek imkânsız veya en azından çok zordur. Bu sorun, yüksek gerilime dayanıklı yalıtkan hatlar kurulmasıyla çözülür. Bu, harici yıldırım koruma sisteminden besleme hatları gibi iletken parçalara tehlikeli flaşlar oluşmasını önler. Batarya ve invertörler ayrı konteynerlarda bulunuyorsa, doğrudan ve yakın çevresel yıldırım çarpmalarında, bağlantı kablolarına galvanik yıldırım akımları bağlanır. Bunun önlenmesi için, kabloların üzerine yerleştirilmiş bir topraklama iletkeni, bunları korunan hacme dahil eder.

Bu koruma yaklaşımı, ayrı konteynerleri birbirine bağlayan kabloların etrafında bir “korunan hacim” oluşturma prensibine dayanır. Kabloların üzerine yerleştirilen topraklama iletkeni, kabloların içine galvanik yıldırım akımlarının bağlanmasını önleyerek bir kalkan görevi görür. Kabloların ulaşabileceği herhangi bir aşırı gerilim daha sonra kabloların her iki ucuna yerleştirilen Tip 2 parafudrlar tarafından sönümlenir.

Yıldırım Koruma ve Şok Koruyucu Cihaz Seçimi

Örneğin, batarya ile invertörün DC çıkışlarını birleştiren bağlantı hatları, farklı yıldırım koruma bölgelerini geçtiği için Tip 1 SPD ile korunmalıdır. Tip 1 + Tip 2 kombinasyonlu parafudr, doğru bir seçimdir ve doğrudan akım için 950 V’ye kadar kullanılabilir. Tip 1 + Tip 2 kombinasyonlu parafudr, 1500 V DC’ye kadar doğrudan akım için uygundur.

PV modülünün DC bağlantı hatları ve paratoner ile korunduğunda, özel olarak fotovoltaik sistemlerde kullanım için tasarlanmış bir Tip 1 parafudr ile korunmalıdır. Ek olarak, güneş enerjisi santrali LED aydınlatma ile aydınlatılıyorsa, bunlar da darbelerin etkilerine ve anahtarlamalardan kaynaklanan aşınmaya karşı korunmalıdır. Standart tarafından gereken eşpotansiyel bağlantı, K12 eşpotansiyel bağlantı barı ile gerçekleştirilir. Bu barlar, koruyucu ve fonksiyonel eşpotansiyel bağlantı ve yıldırım eşpotansiyel bağlantısı olarak uygulamalar için özel olarak test edilir.

Yıldırım ve darbe koruması batarya depolama sistemlerinin tasarımı ve işletimi için önemli bir unsurdur. Geçici aşırı gerilimlerin neden olduğu sorunları anlamak ve uygun yıldırım ve darbe koruyucu cihazları uygulamak, bu sistemlerin güvenilir çalışmasını ve sürdürülebilir bir enerji geleceğine katkılarını sağlayabilir. Uygun dış yıldırımlık ve iç yıldırımlık cihazların seçimi, standartlara uyum ve dikkatli sistem tasarımı, yıldırım ve darbe hasarının oluşturduğu riskleri önemli ölçüde azaltabilir. Batarya depolama sistemlerinin benimsenmesi arttıkça, etkili yıldırım ve darbe korumasının önemi de artacaktır.

Daha kapsamlı bilgi almak,projelerinizin detaylı çalışmasını yapmamız için info@yilkomer.com adresinden bizlere projelerinizi ulaştırabilirsiniz.

Unutmayın Yılkomer ‘Değerlerinizi Korur!’