Chống sét cho nhà máy điện mặt trời áp mái cần gì?

Điện mặt trời áp mái phủ kín cả mái xưởng, phơi ngoài trời quanh năm. Chỉ một xung sét là inverter, tấm pin có thể hỏng — mà thiết bị thay mới không hề rẻ, lại kéo cả dàn ngừng phát điện.

Vì sao hệ áp mái dễ tổn thương trước sét

Dàn pin áp mái trải trên diện tích lớn, ở điểm cao nhất của công trình và phơi hoàn toàn ngoài trời, nên vừa dễ hứng sét đánh trực tiếp vừa dễ nhiễm xung sét lan truyền qua dây DC, dây AC và cả đường tín hiệu giám sát. Bên trong hệ lại toàn thiết bị điện tử nhạy: inverter, bộ tối ưu, tủ combiner, thiết bị đo đếm. Một cú sét đánh gần cũng đủ tạo quá điện áp phá cổng của inverter. Vì giá trị đầu tư trên mỗi mét vuông mái khá cao, thiệt hại khi có sự cố thường lớn hơn nhiều so với chi phí làm chống sét ngay từ đầu.

Hệ áp mái cần bảo vệ nhiều lớp

• Chống sét trực tiếp: kim thu sét bố trí sao cho vùng bảo vệ phủ được dàn pin mà không đổ bóng che nắng, dây thoát sét và tiếp địa đi hợp lý.
• SPD phía DC: thiết bị cắt lọc sét cho dây một chiều giữa dàn pin và inverter.
• SPD phía AC: bảo vệ đường xoay chiều nối lưới và tủ điện.
• Chống sét đường tín hiệu: cho hệ giám sát, cảm biến, mạng của nhà máy áp mái.

Bài toán khó: kim thu sét và bóng che

Với hệ áp mái, đặt kim thu sét phải cân nhắc kỹ vì cột đỡ kim và dây thoát có thể đổ bóng xuống tấm pin, làm giảm sản lượng. Người thiết kế cần tính vùng bảo vệ theo phương pháp phù hợp để vừa phủ được dàn pin vừa hạn chế bóng, đồng thời giữ khoảng cách an toàn giữa dây thoát sét và khung pin để tránh phóng điện sang. Đây là chỗ dễ làm sai nếu chỉ "cắm thêm cây kim cho có". Phương án cụ thể tùy diện tích mái, cách bố trí dàn pin và độ cao công trình, nên cần khảo sát thực tế trước khi chốt.

Đừng quên đẳng thế và tiếp địa khung giá đỡ

Khung nhôm, giá đỡ và máng cáp của dàn pin đều là kim loại, cần được nối đẳng thế và tiếp địa để khi có dòng sét thì cả hệ cùng một điện thế, tránh chênh áp gây phóng tia giữa các phần. Bãi tiếp địa phải đạt điện trở phù hợp thì SPD mới thoát được xung xuống đất. Với mái tôn của nhà xưởng bên dưới, việc liên kết đẳng thế giữa mái, khung pin và hệ tiếp địa lại càng quan trọng. Sau thi công nên đo điện trở đất và lập biên bản để có căn cứ theo dõi về sau.

Làm đồng bộ ngay từ khi lắp dàn pin

Thời điểm hợp lý nhất để tính chống sét là lúc thiết kế và lắp dàn pin, vì khi đó dễ bố trí kim thu sét, đường thoát và điểm tiếp địa mà không phải đục phá hay tháo pin. Nếu hệ đã chạy rồi, vẫn có thể bổ sung SPD cho các tủ và cải tạo tiếp địa, nhưng sẽ vất vả hơn. Chủ đầu tư nên yêu cầu đơn vị lắp điện mặt trời và đơn vị chống sét phối hợp để không bỏ sót lớp bảo vệ nào.

ANH TÚ hỗ trợ chủ đầu tư áp mái

Bên em khảo sát hiện trạng dàn pin, tủ inverter và mái công trình rồi đề xuất phương án chống sét trực tiếp và lan truyền đồng bộ, thi công đúng kỹ thuật, đo điện trở đất có biên bản. Là đơn vị làm điện mặt trời nên bên em hiểu rõ hệ áp mái, tư vấn cân đối giữa an toàn, sản lượng và chi phí — phục vụ Phú Thọ, Hà Nội và các tỉnh miền Bắc.

Bài viết mang tính tham khảo, giúp anh chị hiểu chung về chống sét. Thông số và giải pháp cụ thể cần được xác định qua khảo sát thực tế tại công trình.