Chống sét solar năng lượng mặt trời

Chống sét solar hay hệ thống năng lượng mặt trời. Hệ thống này cần lắp đặt như thế nào để đảm bảo chất lượng?

Tại sao cần lắp đặt hệ thống chống sét solar

Hiện nay dưới sự tác động của thay đổi khí hậu, các hiện tượng thời tiết cực đoan xảy ra ngày càng nhiều hơn. Trong đó sét đánh là một hiện tượng gây ra những thiệt hại lớn cả về người và tài sản. Theo thống kê nước ta hàng năm chịu khoảng hơn 2 triệu tia sét đánh. Có đến hơn 50 người thiệt mạng hàng năm do sét đánh. Ngoài ra những thiệt hại về tài sản cũng là rất lớn. Chính vì vậy, các công trình xây dựng đều cần phải lắp đặt một hệ thống chống sét tiêu chuẩn để giảm thiểu những rủi ro do sét đánh.

Hệ thống điện mặt trời solar là một hệ thống cung cấp điện năng bằng năng lượng mặt trời. Hiện nay thì hệ thống này ngày càng được lắp đặt rộng rãi. Nhờ những tiện ích vượt trội như tiết kiệm điện năng, hiệu quả đầu tư lớn. Hệ thống solar điện năng lượng mặt trời bao gồm những thành phần chính sau:

• Tấm pin quang điện mặt trời ( Solar panel )
• Biến tần ( Inverter )
• Giá đỡ và hệ thống lắp đặt
• Hệ thống giám sát hiệu suất

Các thiết bị trên đều là những thiết bị hiện đại và có giá trị tương đối lớn. Không những vậy nó còn rất nhạy cảm với những thay đổi đột ngột điện áp. Do vậy để đảm bảo an toàn cho các thiết bị này, chúng ta cần thiết phải thiết kế lắp đặt hệ thống chống sét tiêu chuẩn cho toàn bộ hệ thống.

Quy trình lắp đặt hệ thống chống sét Solar

Đối với mỗi công trình xây dựng nói chung và công trình điện năng lượng mặt trời solar nói riêng, khi triển khai lắp đặt hệ thống chống sét cần đi theo các bước sau:

• Đánh giá mức độ rủi ro, thiệt hại tài sản do tác động của sét đánh
• Lên dựng phương án chống sét tiếp địa thích hợp cho hệ thống điện năng lượng mặt trời
• Khảo sát thực tế dự án và đưa ra phương án khả thi
• Triển khai thi công hệ thống chống sét tiếp địa theo tiêu chuẩn 9385:2012 ( Tiêu chuẩn Việt Nam cho chống sét công trình xây dưng)

Hệ thống chống sét solar sẽ bao gồm hệ thống chống sét trực tiếp và hệ thống chống sét lan truyền.

Hệ thống chống sét trực tiếp cho solar

Một hệ thống chống sét trực tiếp cho solar cần những vật tư chính:

• Kim thu sét hiện đại

  Khác với dòng kim thu sét cổ điển Franklin, kim thu sét hiện đại được trang bị thêm bộ phận phát ion. Nhờ bộ phận này kim thu sét hiện đại có vùng bán kính bảo vệ lớn hơn nhiều. ( Xem thêm bài viết kim thu sét hiện đại ). Kim thu sét được đặt tại điểm cao nhất của công trình. Kim được kết nối với trụ đỡ qua một khớp nối cách điện. Đối với công trình nhạy cảm như hệ thống solar, chúng ta nên lựa chọn những thương hiệu kim thu sét có tên tuổi và chất lượn được khẳng định. Có thể kể đến 1 số dòng kim như: Stormaster ( LPI Úc ), OPR ( ABB Pháp ), Liva ( Thổ Nhĩ Kỳ )

  

   

• Trụ đỡ kim thu sét

  Chất liệu trụ đỡ bằng thép mạ kẽm hoặc inox. Độ cao của cột từ 3-5m. Tru đỡ này sẽ đặt trên vị trí cao nhất tại hệ thống solar.  Việc gia cố trụ đỡ với bộ giằng néo, tăng đơ, ốc xiết cáp…cần được thực hiện cẩn thận.

  

   

• Dây thoát sét

  Dây thoát sét thường sử dụng cáp đồng tiết diện M50 trở lên. Dây thoát sét có thể đi bên ngoài tường hoặc âm tường. Có thể dùng cáp đồng bọc PVC hoặc bọc trong ống Gen D20 hoặc D32. Chú ý: không nên sử dụng dây đồng tiết diện quá nhỏ ( dưới M50 ) dẫn đến khả năng thoát sét kém, gây ra xung ngược và có thể gây hỏng thiết bị.

• Cọc tiếp địa

  Có thể sử dụng cọc đồng nguyên chất hoặc cọc thép mạ đồng D16x2.4m. Cọc tiếp địa được chôn sâu dưới đất ở độ sâu khoảng 0.8m. Số lượng cọc tiếp địa tùy thuộc vào địa chất của khu vực xây dựng. Chú ý: Điện trở của bãi tiếp địa cho hệ thống chống sét trực tiếp phải dưới 10 ôm. Các cọc tiếp địa được kết nối với nhau bằng mối hàn hóa nhiệt

  

   

• Hộp kiểm tra điện trở. Kích thước hộp 210x160x100mm. Hộp được làm bằng chất liệu tôn sơn tĩnh điện hoặc nhựa PVC. Bên trong hộp là thanh đồng kích thước 100x25x3mm. Tác dụng của thiết bị này dùng để đo, kiểm tra điện trở của bãi tiếp địa.
• Bộ đếm sét. Đây là thiết bị để đếm số lần sét đánh vào hệ thống.
• Hóa chất giảm điện trở GEM. Đối với những khu vực đất đồi đá, để giảm điện trở của bãi tiếp địa chúng ta cần đổ thêm hóa chất giảm điện trở GEM.

Hệ thống chống sét lan truyền cho solar

Bên cạnh hệ thống chống sét trực tiếp, chúng ta cần lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền cho hệ thống solar năng lượng mặt trời. Các thiết bị chống sét lan truyền bảo vệ hệ thống solar khỏi tác động của xung sét gây quá điện áp. Các thiết bị chống sét lan truyền cho hệ thống solar bao gồm:

• Thiết bị cắt sét đường nguồn DC
• Thiết bị cắt sét đường nguồn AC

Hiện nay trên thị trường có nhiều hãng uy tín sản xuất thiết bị cắt sét đường nguồn như LPI (Úc), OBO (Đức), Otowa (Nhật Bản),…Trong đó có thiết bị chống sét lan truyền của hãng Prosurge (Mỹ) cung cấp giải pháp tối ưu cho hệ thống solar năng lượng mặt trời.

Như trên sơ đồ, vị trí số 1 và số 4 chúng ta sử dụng thiết bị cắt sét đường nguồn 1 pha DC. Dòng điện sản xuất ra từ các tấm phin năng lượng mặt trời sau khi qua bộ Inverter để chuyển biến thành dòng xoay chiều AC. Để bảo vệ bộ Inverter khổi xung sét từ lưới điện, chúng ta dùng thiết bi cắt sét đường nguồn 3 pha xoay chiều ( Vị trí số 2 ).

Tiếp theo bài viết này sẽ đi chi tiết vào thông số kỹ thuật của các thiết bị trong hệ thống chống sét lan truyền cho solar

Thiết bị cắt sét đường nguồn 1 chiều DC Prosurge

• Series: SPV
• Công nghệ: TPAE
• Tiêu chuẩn áp dụng: UL1449
• Điện áp hoạt động: 48-1500Vdc
• Dòng xả xung sét tối đa: 50KA
• Short Circuit Current Rating ( SCCR ): 25KA-100KA
• Lắp đặt: Bằng thanh DIN
• Có đèn hiển thị trạng thái

Thiết bị cắt sét đường nguồn xoay chiều AC Prosurge

• Series: SP320/3PN-S
• Số pha: 3 pha. 4 cực
• Công nghệ: TPAE
• Tiêu chuẩn áp dụng: UL1449
• Điện áp định mức: 220-240 Vac
• Mức bảo vệ điện áp: 1.2KV
• Dòng xả xung sét tối đa: 50KA
• Short Circuit Current Rating ( SCCR ): 200KA
• Lắp đặt: Bằng thanh DIN
• Có đèn hiển thị trạng thái

Phương pháp thi công bãi tiếp địa chống sét lan truyền cho hệ thống Solar

Bước 1: Xác định vị trí đóng cọc tiếp địa. Kiểm tra tính chất đất tại nơi đóng cọc.

Bước 2: Đào rãnh, hố hoặc khoan giếng tiếp địa. Không gây ảnh hưởng các công trình ngầm như cáp ngầm, hệ thống ống nước. Trường hợp thông thường đào rãnh có độ sâu từ 600-800mm, rộng 300-500mm. Trường hợp đất có điện trở suất đất cao hoặc diện tích hạn chế thì khoan giếng. Đường kính giếng từ 50-100mm, sâu 15-40m, tùy độ sâu của mạch nước ngầm.

Bước 3: Đóng cọc tiếp địa Ramratna. Khoảng cách giữa các cọc bằng 2 lần độ dài cọc đóng xuống đất. Trước khi đóng cọc đổ hóa chất làm giảm điện trở suất đất. Hóa chất hút ẩm, trở thành dạng keo bao quanh điện cực. Từ đó làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa điện cực và đất.

Bước 4: Lắp đặt dây thoát sét. Có thể sử dụng dây cáp đồng M70 hoặc băng đồng 25x3mm. Rải cáp đồng dọc theo rãnh đã đào. Liên kết các cọc và dây dẫn bằng mối hàn hóa nhiệt. Trường hợp đào giếng thì cọc được liên kết thẳng với cáp rồi thả sâu xuống đáy giếng.

Bước 5: Lắp đặt hố kiểm tra điện trở suất đất tại vị trí có cọc trung tâm. Đảm bảo mặt hố ngang với mặt đất. Kiểm tra toàn bộ lần cuối các mối hàn.

Bước 6: Lấp đất vào hố, rãnh và nện chặt, hoàn trả mặt bằng.

Lưu ý: Bãi tiếp địa cho chống sét lan truyền không được dùng chung với bãi tiếp địa của chống sét trực tiếp.

Bãi tiếp địa cho chống sét lan truyền thậm chí còn yêu cầu cao hơn so với chống sét trực tiếp. Điện trở của bãi tiếp địa lan truyền cần phải đạt dưới 4 ôm. Do vậy khi thi công, chúng ta cần phải đóng số lượng cọc tiếp địa nhiều hơn. Trong trường hợp khu vực xây dựng không có mặt bằng chúng ta sử dụng phương pháp khoan giếng tiếp địa. Độ sâu giếng 10-15m. Đường kính giếng 80-150mm.

Đơn vị cung cấp giải pháp chống sét Solar năng lượng mặt trời uy tín

Công ty TNHH Khoa Học Ứng Dụng AMB Việt Nam là đơn vị cung cấp giải pháp chống sét solar chuyên nghiệp, chất lượng. Với đội ngũ nhiều năm kinh nghiệm trong ngành, chúng tôi đã tư vấn thi công cho rất nhiều khách hàng, nhiều kiểu loại công trình. Từ nhà ở, nhà xưởng, chung cư cho đến kho xăng dầu, trạm BTS, sân golf.…Chúng tôi đã thi công hệ thống chống sét tại Hà Nội và các tỉnh lân cận như: Hà Nam, Thái Nguyên, Yên Bái Hà Giang Tuyên Quang Bắc Giang, Bắc Ninh, Quảng Ninh, Hải Phòng, Hải Dương, Phú Thọ, Ninh Bình, Vĩnh Phúc….

Hotline: 0975 008 163 / 0977 059 755