Kontrola a meranie fotovoltických (FV) systémov

Kontrola a meranie na fotovoltických systémoch (FV) je potrebné jednak pri ich inštalácii, ale aj v prípade pravidelnej údržby.

Vzhľadom na starnutie existujúcich fotovoltických zariadení sa požiadavky na kontrolu a údržbu v budúcnosti zvýšia, aj keď počet nových fotovoltických zariadení systému klesne.

Najmä FV systémy (panely atď.)) vyrobené pred viac ako 10 rokmi pravdepodobne spôsobia problémy v podobe poklesu výkonu, rastúceho počtu porúch vlastných panelov, invertorov a celej inštalácie. Tým sa tiež zvýšia požiadavky na kontrolu v rámci údržby pomocou meracích prístrojov určených na overovanie systémov FV.

Kontrolu a overenie FV systému možno rozdeliť do niekoľkých krokov v rámci životnosti FV, pri ktorých je potrebné overiť jednotlivé časti systému.

• Overenie funkčnosti a audit bezpečnosti po inštalácii.
• Bežná kontrola – aspoň raz za mesiac.
• Inšpekcia – aspoň raz za 4 roky.

Čo sa má skontrolovať:

• Vizuálna kontrola panelov, abnormálny hluk, vibrácie, zápach.
• I-V charakteristika panelov, teplota panelov, vlhkosť.
• Izolačný odpor panelov proti zemi, odpor uzemnenia, výstupné napätie panelov aj meničov a napätie fázy-zem.

Ďalej sa budeme zaoberať schopnosťami prístroja osobitne vyvinutého na použitie pri kontrole a údržbe elektrickej časti FV, a to Kew 6024 z výroby spoločnosti Kyoritsu.

Meranie izolačného odporu FV panelov alebo strinkov

Meranie izolačného odporu na FV systémoch nie je ľahké vzhľadom na to, že FV panely stále generujú energiu, a teda na ich výstupných svorkách je stále napätie.

Preto sa v praxi na toto meranie používa niekoľko metód, z ktorých každá má nejaké nevýhody.

1/ Meranie izolačného stavu v noci, keď panely negenerujú napätie

Nevýhody: Nízka efektívnosť práce a vysoké riziko úrazu.

2/ Meranie izolačného odporu počas dňa

a/ Metóda pre skrátené výstupné svorky panelu:

Je potrebné odpojiť výstup panelu a vykonať skracovanie výstupných svorok, keď je vysoké riziko vytvorenia oblúka a úrazu elektrickým prúdom.

b/ Metóda bez skrátenia výstupu panelu:

Výsledok merania nezodpovedá skutočnému izolačnému odporu vzhľadom na kapacitné napätie voči zemi a výsledkom sú chybné závery inšpekcie.

Princíp merania izolačného stavu v prístroji Kyoritsu KEW6024PV

Pri tomto zapojení sa odpočítajú vplyvy napätia a prúdov generovaných samotným FV.
Prúd I2, ktorý nabíja vlastnú kapacitu „C“ FV sa zníži na nulu po jej nabití.

                                           U
Izolačný odpor Rx = ------------------
                                        I1 + I2

Ako je zrejmé, pri meraní izolačného stavu FV sa musí meracie napätie pripojiť tak, že záporné pole napájaného napätia je pripojené k pozitívnej svorke panelu a kladné pole meracieho napätia k zemi.

Pred začatím merania sa musí overiť aj hodnota napätia, ktoré sa môže aplikovať na skúšaný panel. Ďalej je dôležité pred každým meraním izolačného odporu medzi svorkami N a uzemnením FV panelu najprv overiť izolačný stav svorky P panelu FV voči zemi. Ak je nameraná hodnota odporu nízka, nie je vhodné pokračovať v meraní, inak by mohli poškodiť solárne články alebo moduly.

Okrem toho dosiahnutie stabilného výsledku merania môže trvať dlhšie vzhľadom na veľké statické kapacity voči zemi, ktoré sa môžu meniť s časom.

Na tento účel je KEW6024PV vybavený časovačom, ktorý meria čas od spustenia merania na obrázku označenom červeno. 

Na zaistenie bezpečnosti je prístroj vybavený nabíjacími obvodmi a signalizáciou napätia na meranom mieste – na obrázku je vyznačený červeno.

Na meranie izolačného stavu FV je možné nastaviť meracie napätie 500 V alebo 1000 V. Prístroj je, samozrejme, vybavený aj možnosťou merať izolačný stav „štandardných zariadení, tu sú k dispozícii tri napätia 250V, 500 a 1 000 V. Prepínanie medzi dvoma spôsobmi merania je tlačidlo PV.

Okrem merania izolácie je prístroj vybavený možnosťou merania uzemnenia s dvoma pomocnými sondami s konštantným prúdom – metóda 62% (3 póly). Pri tomto meraní je indikované aj zemské napätie. Môže sa použiť aj metóda merania slučky (2 polia).

Posledným meraním je meranie napätia. Prístroje merajú striedavé napätie do 600 V a jednosmerné napätie do 1 000 V.
KEW 6024PV je tiež vybavený hodinami reálneho času a pamäťou na ukladanie výsledkov, organizovanou metódou číslo FV, číslo String, číslo panelu. Výsledky možno vyvolať na displeji prístroja alebo preniesť do PC na ďalšie spracovanie v dodávanom programe KEW Report, cez izolovaný USB port.

Prístroj KEW 6024PV je ľahký (menej ako 1 kg) a konštruovaný v kryte IP 53. Dodaný je v mäkkej vrecku so všetkým príslušenstvom, vrátane 3 cievok s káblami na meranie uzemnenia a dvoch zemných bodcov. Vzhľadom na jeho jedinečnú funkčnosť na meranie izolácie na FV sa môže stať dôležitou súčasťou zariadenia na údržbu fotovoltických elektrární.

Ak máte k prístroju nejaké otázky. Neváhajte nás kontaktovať (napr. nižšie uvedeným formulárom).