Kontrola a měření fotovoltaických (FV) systémů – nový přístroj Kyoritsu KEW 6024PV

Obrázek 1 Obrázek 1

Kontrolu a měření na fotovoltaických systémech (FV) je zapotřebí jednak při jejich instalaci, opravě ale také v případě pravidelné údržby.

Vzhledem ke stárnutí existujících instalací FV nároky na kontrolu a údržbu se v budoucnu zvýší, i když poklesne počet nových instalací FV systému. Zejména FV systémy (panely atd.) vyrobené před více jak 10 lety pravděpodobně začnou způsobovat problémy v podobě poklesu výkonu, rostoucího počtu poruch vlastních panelů, invertorů i celé instalace.

Tím se zvýší i nároky na kontrolu v rámci údržby pomocí měřicích přístrojů určených pro ověřování FV systémů.

Kontrola a ověření FV systému se dá rozdělit do několika kroků v rámci životnosti FV při kterých je třeba ověřit jednotlivé části systému.

  • Ověření funkcionality a revize bezpečnosti po instalaci.
  • Běžná kontrola – alespoň jednou měsíčně.
  • Inspekce – alespoň jednou za 4 roky.

Co je třeba kontrolovat:

  • Vizuální kontrola panelů, abnormální hluk, vibrace, zápach.
  • I-V charakteristiku panelů, teplotu panelů, vlhkost.
  • Izolační odpor panelů proti zemi, odpor uzemnění, výstupní napětí panelů i měniče a napětí fáze-zem.

Dále se budeme věnovat schopnostem přístroje speciálně vyvinutého pro využití při kontrolách a údržbě elektrické části FV, a to KEW 6024 z produkce společnosti Kyoritsu.

Měření izolačního odporu FV panelů nebo stringů.

Měření izolačního odporu na FV systémech není snadné vzhledem k tomu, že FV panely stále generují energii, a tedy na jejich výstupních svorkách je stále napětí.

Proto se v praxi pro toto měření používá několik metod, z nichž každá má nějaké nevýhody.

1/ měření izolačního stavu v noci, kdy panely negenerují napětí. (Obr.1)

Nevýhody: nízká efektivita práce a vysoké nebezpečí úrazu

2/ měření izolačního odporu za dne.

a/ metoda při zkratovaných výstupních svorkách panelu:

obrazek 2Obrázek 2

Je třeba odpojit výstup panelu a provést zkratování výstupních svorek, kdy je velké riziko vytvoření oblouku a úrazu elektrickým proudem.

b/ metoda bez zkratování výstupu panelu:

obrazek 3Obrázek 3

Výsledek měření neodpovídá skutečnému izolačnímu odporu vzhledem ke kapacitnímu napětí proti zemi a výsledkem jsou chybné závěry inspekce.

Princip měření izolačního stavu v přístroji Kyoritsu KEW6024PV

obrazek 4Obrázek 4

Při tomto zapojení se odečítají vlivy napětí a proudů generovaných samotným FV.

Proud I2, který nabíjí vlastní kapacitu „C“ FV se sníží k nule po jejím nabití.

                                           U

Izolační odpor Rx = ------------------

                                        I1 + I2

obrazek 5Obrázek 5

Jak je patrno, při měření izolačního stavu FV je třena měřicí napětí připojit tak, že záporný pól přiváděného napětí je připojen ke kladné svorce panelu a kladný pól měřicího napětí k zemi.

Před zahájením měření je také třeba ověřit hodnotu napětí, která může být aplikována na testovaný panel. Dále je pak důležité před každým měřením izolačního odporu mezi svorkami N a uzemněním FV panelu nejprve ověřit izolační stav svorky P panelu FV proti zemi. Pokud je naměřená hodnota odporu nízká, není dobré pokračovat v měření jinak by mohlo dojít k poškození solárních článků nebo modulů.

Kromě toho, získání stabilního výsledku měření může trvat déle vzhledem k velkým statickým kapacitám vůči zemi, které se mohou měnit s počasím.

Za tímto účelem, je KEWE6024PV vybaven časovačem, který měří čas od spuštění měření na obrázku vyznačen červeně. 

Obrazek 6Obrázek 6

Pro zajištění bezpečnosti, je přístroj vybaven vybíjecími obvody a signalizací napětí na měřeném místě – na obrázku vyznačen červeně. 

obrazek 7Obrázek 7

Pro měření izolačního stavu FV je možné nastavit měřicí napětí 500 V nebo 1 000 V. Přístroj je vybaven samozřejmě i možností měřit izolační stav „standardních zařízení, zde jsou k dispozici tři napětí 250, 500 a 1 000 V. Přepínání mezi oběma způsoby měření je tlačítkem PV.

Kromě měření izolace, je přístroj vybaven možností měření uzemnění se dvěma pomocnými sondami konstantním proudem – metoda 62 % (3 póly). Při tomto měření je indikováno i zemní napětí. Lze použít i metodu měření smyčky (2 póly).

Posledním měřením, je měření napětí. Přístroje měří AC napětí do 600 V a DC napětí do 1 000 V.

KEW 6024PV je též vybaven hodinami reálného času a pamětí na ukládání výsledků, organizovanou metodou číslo FV, číslo stringu, číslo panelu. Výsledky lze vyvolat na displej přístroje nebo přenést do PC k dalšímu zpracování v dodávaném programu KEW Report, přes izolovaný USB port.

obrazek 8Obrázek 8

Přístroj KEW 6024PV (obr. 8) je lehký (méně než 1 kg) a konstruován v krytí IP 53. Dodán je v měkké brašně s veškerým příslušenstvím, včetně 3 cívek s kabely pro měření uzemnění a dvou zemních bodců. Vzhledem k jeho unikátní funkcionalitě pro měření izolace na FV se může stát důležitou částí vybavení pro údržbu fotovoltaických elektráren. Další podrobnosti získáte u zástupce firmy Kyoritsu, společnosti Blue Panther s.r.o. (www.blue-panther.cz/meric-izolacniho-odporu-kew-6024pv).

Blue Panther

Společnost Blue Panther s 20. letou tradicí je předním odborníkem na elektrickou energii a poskytuje nejen výrobním podnikům auditorskou a konzultační činnost v otázkách kvality elektrické energie a její spotřeby. Prostřednictvím svých certifikovaných odborníků s dlouholetými zkušenostmi a vyškolených specialistů analyzuje aktuální situaci, vyhledává příčiny problémů dané kvalitou elektrické energie a navrhuje škálu možných řešení. Vše s cílem zajištění ekonomického přínosu a úspor pro podnik.

www.blue-panther.cz