Ймовірність ураження СЕС блискавкою

Удар блискавки – це одне з найнебезпечніших природних явищ. Несе в собі потенційну загрозу як і для людей, так і для електричних систем. До прикладу, удар блискавки може вивести з ладу домашню електролінію, і пошкодити дорогу електротехніку.

Особливу увагу варто звернути власникам сонячних електростанції, адже СЕС – це масивні конструкції з великою кількістю уразливих місць для удару блискавки. В станції міститься велика кількість електронного обладнання, серед яких фотомодулі, інвертор і інше супутнє обладнання. Особливому ризику піддаються інвертор і фотомодулі, сумарна площа яких може сягати десятки, сотні, чи навіть тисячі квадратних метрів. В даній статті ми спробуємо розібратися, які є ризики ураження блискавкою на території України, які є можливості вберегти станцію від поломки та способи мінімізації попадання блискавки на контур системи.

Слід почати з того, щоб виявити місця, де блискавка потрапляє найчастіше. Є певні особливості місцевості, де блискавка потрапляє з певною періодичністю. До прикладу, блискавка характерно потраплятиме саме у найвищу точку місцевості. Дерево чи металевий комин. Тому монтування станції на високих металоконструкціях є частковим ризиком, адже вірогідність попадання блискавки збільшується. 

Але чи насправді на території України блискавки це таке часте явище? Порівняємо з іншими регіонами світу. Варто одразу звернути увагу на те, що виникнення блискавок зумовлюється підвищеною вологістю, тому саме влітку частота появи блискавок є найбільшою.  

Як бачимо на рисунку нижче, територія нашої країни не надто вразлива до попадань блискавки. Близько 3-4 попадань в рік на 1 км. кв. Тому ризики потрапляння в масив сонячної електростанції є зовсім невеликими, в порівнянні з іншими регіонами нашої планети, переважно екваторіальними.

Визначивши періодичність потрапляння блискавки, перейдемо до захисту нашої станції. Основне наше завдання – це НЕ зупинити удар блискавки, бо це є неможливо, а забезпечити цілісність системи після ураження. Крім того варто зауважити й те, що ймовірність прямого попадання є вкрай малою. Основну небезпеку представляє удар блискавки поблизу станції, оскільки на контурі може виникнути перенапруга зі значенням більшим 1000 В внаслідок відсутності системи захисту. Основну небезпеку удар блискавкою несе для інвертора та контролерів, оскільки часто рами та кріплення вже є заземленими через спеціальні отвори і відводять блискавку на землю. Тому доречно попередньо встановити повноцінну систему заземлення для цілого комплексу СЕС та будинку у вигляді блискавковивіду.

Блискавковідвід – це основна система захисту, яка сприймає удар блискавки і відводить її струм в землю. Сама система складається з 3 різних складових: блискавкоприймача, струмзводів та заземлювача блискавкозахисту. 

1) Блискавкоприймача призначається для перехоплення блискавок і приймає її розряд. Розташовується переважно в зоні потенційного контакту з каналом блискавки. Для захисту СЕС і будинку рекомендується встановити штучний блискавкоприймач у вигляді металевого штира, оскільки він демонструє високу степінь сприйняття блискавки.

2) Струмозводи призначаються для відведення заряду від блискавки до заземлювача. Струмозводом може слугувати як і арматура будівель, так і спеціально протягнуті провідники з широким діаметром перерізу.

3) Заземлювач призначається для відведенню заряду безпосередню в грунт. Являє собою систему взаємоз’єднаних провідників або одного провідника (заглиблена в грунт металева плита і тд.).

Доречно встановити також і систему захисту по обох контурах нашої системи, до якої входять плавкі запобіжники, обмежувач перенапруги, роз’єднувачі. Варто забезпечити повний захист системи, тобто і по AC і по DC контуру. Детальніше можна прочитити в нашій попередній статті.

Підсумовуючи описане вище, варто звернути увагу на те, що ризик потрапляння блискавки безпосередньо в панель є мінімальним. Але не варто покладатися лише на низьку ймовірність попадання, варто відповідально поставитися до захисту будинку і домашньої сонячної електростанції від ураження і створити якісну систему блискавковідводу і систему захисту в цілому.