في هذه الصفحة
يُعد التأريض السليم أحد أهم إجراءات السلامة في الأنظمة الكهروضوئية. يساعد نظام التأريض الموثوق على حماية معدات الطاقة الشمسية من ضربات الصواعق، وارتفاعات الجهد الكهربائي، وتيارات التسرب، والتوقف غير المتوقع للعاكس.
مع استمرار توسع المنشآت الكهروضوئية في جميع أنحاء العالم، أصبح تصميم التأريض ضروريًا لضمان التشغيل الآمن لـ نظام الطاقة الشمسية، لا سيما في المناطق التي تكثر فيها العواصف الرعدية والظروف الجوية غير المستقرة.
جدول المحتويات
- لماذا يُعد التأريض مهمًا
- تأريض الألواح الشمسية
- تأريض العاكس
- تأريض صندوق التوزيع
- مخاطر التأريض غير السليم
- أخطاء التأريض الشائعة
- الأسئلة الشائعة
لماذا يُعد التأريض مهمًا في الأنظمة الكهروضوئية
تعمل الأنظمة الكهروضوئية في الهواء الطلق على مدار العام، وتتعرض باستمرار لضربات الصواعق، وارتفاعات الجهد، والرطوبة، والإجهاد البيئي. ومن دون تأريض سليم، يمكن أن تتسبب الأعطال الكهربائية في إتلاف المعدات وخلق مخاطر سلامة جسيمة.
يوفر التأريض مسارًا آمنًا لتدفق تيار الأعطال وطاقة الارتفاعات المفاجئة إلى الأرض، مما يساعد على تقليل أثر الصواعق وتحسين الحماية الكهربائية في جميع أنحاء النظام.
هيكل نموذجي للتأريض والحماية من الصواعق في الأنظمة الكهروضوئية لأنظمة الطاقة الشمسية.
مهم:يساعد تصميم التأريض الفعّال على تقليل المخاطر الكهربائية، وحماية المعدات، وتحسين السلامة العامة للنظام الكهروضوئي.
تأريض الألواح الشمسية
تأريض الإطار
عادةً ما تكون إطارات الألواح الشمسية مصنوعة من سبائك الألومنيوم مع طلاءات سطحية واقية. يتطلب التأريض السليم للإطار توصيل فتحات التأريض في إطار الوحدة مباشرةً بهيكل التثبيت لضمان توصيل كهربائي مستقر.
يساعد تأريض الإطار الموثوق على تقليل تيار التسرب وتحسين أداء الحماية من الصواعق عبر المصفوفة الكهروضوئية.
تأريض الحوامل
عادةً ما تستخدم أنظمة التأريض الفولاذ المسطح المجلفن، أو قضبان التأريض النحاسية، أو موصلات الفولاذ المكسو بالنحاس. في معظم مشاريع الطاقة الكهروضوئية، يجب أن تبقى مقاومة التأريض أقل من 4Ω للحفاظ على حماية فعالة من الصواعق.
في المناطق ذات المقاومة العالية للتربة، قد يلزم استخدام مواد إضافية لتعزيز التأريض لتحسين التوصيلية.
تأريض العاكس
التأريض الوظيفي
يربط التأريض الوظيفي طرف PE الخاص بالعاكس بنظام التوزيع، مما يضمن مرجع جهد مستقر ويقلل من التداخل الكهرومغناطيسي أثناء التشغيل.
التأريض الوقائي
يضمن التأريض الوقائي بقاء غلاف العاكس عند جهد الأرض، مما يساعد على تقليل خطر الصدمة الكهربائية وتلف المعدات أثناء الأعطال الكهربائية أو أحداث البرق.
في العديد من أنظمة الطاقة الكهروضوئية، يتشارك تأريض العاكس شبكة التأريض نفسها مع صندوق التوزيع ونظام الحماية من الصواعق.
تأريض صندوق التوزيع
أجهزة الحماية من اندفاعات الجهد
تساعد أجهزة الحماية من اندفاعات الجهد (SPD) المثبتة داخل صندوق التوزيع على حماية أنظمة الطاقة الكهروضوئية من اندفاعات الجهد العابرة الناتجة عن ضربات الصواعق أو عمليات التبديل.
عندما يتجاوز جهد الاندفاع حد الحماية، تعيد SPD توجيه الطاقة الزائدة بأمان إلى نظام التأريض.
التأريض الهيكلي
يجب توصيل جميع المكونات المعدنية داخل صندوق التوزيع بشكل آمن بنظام التأريض للحفاظ على الاستمرارية الكهربائية وتحسين أداء الحماية العام.
مخاطر التأريض غير السليم
قد يؤدي التأريض غير السليم إلى أعطال في العاكس، وانقطاعات في الاتصال، وفشل SPD، وتسرب كهربائي، وتلف المعدات أثناء نشاط البرق.
كما يمكن أن يؤدي ضعف التأريض إلى زيادة تكرار الصيانة وتقليل السلامة التشغيلية طويلة الأمد لأنظمة الطاقة الكهروضوئية.
الأخطاء الشائعة في التأريض في أنظمة PV
مقاومة تأريض عالية
تقلل مقاومة التأريض التي تتجاوز النطاق الموصى به من فعالية تبديد اندفاعات الجهد والحماية من الصواعق.
وصلات تأريض غير محكمة
قد تؤدي وصلات التأريض الضعيفة بين إطارات الألواح الشمسية وهياكل التثبيت وموصلات التأريض إلى ظروف كهربائية غير مستقرة.
توصيل SPD غير الصحيح
قد يمنع التركيب غير الصحيح لأجهزة الحماية من اندفاعات الجهد نظامَ التأريض من إعادة توجيه طاقة الاندفاع بأمان أثناء أحداث الصواعق.
كابلات تأريض تالفة
قد تقلل كابلات التأريض المتآكلة أو المكشوفة تدريجيًا من موثوقية التأريض وتزيد مخاطر السلامة الكهربائية.
