مقدمه

گسترش جهانی انرژی های تجدیدپذیر، بهویژه سامانه های فتوولتائیک (PV)، چالش های جدیدی را در حوزه سلامت، ایمنی و محیط زیست ایجاد کرده است و ساختار ریسک در محیط های صنعتی و نیروگاهی را به طور بنیادین تغییر داده است. برخلاف شبکه های متداول جریان متناوب (AC)، سامانه های خورشیدی مبتنی بر جریان مستقیم در سطوح ولتاژی بالا و با رفتار الکتریکی متفاوت فعالیت می کنند. مطابق تحلیل های ارائه شده در مقاله « Solar Photovoltaic DC Systems: Basics and Safety » ماهیت تولید پیوسته انرژی در پنل های خورشیدی، به این معنا که تا زمانی که نور وجود دارد، پتانسیل الکتریکی برقرار است سبب میشود که حتی در زمان قطع شبکه، خطر الکتریکی می تواند همچنان وجود داشته باشد. این ویژگی، عملیات بهره برداری، تعمیرات و اطفای حریق را با پیچیدگی های ایمنی جدی مواجه می سازد. در این مقاله به بررسی ریسک های الکتریکی ، چالش های حفاظتی و راهکارهای کنترلی در نیروگاه های انرژی خورشیدی بررسی میشود.

تحلیل چالش ها و ریسک های رایج

• شوک الکتریکی و خطرات جریان مستقیم (DC)

یکی از مهمترین تفاوتهای ایمنی میان سیستم های AC و DC، نحوه اثرگذاری جریان مستقیم بر بدن انسان است. جریان مستقیم DC تمایل بیشتری به ایجاد انقباض مداوم عضلات دارد که میتواند مانع رهاسازی فرد از منبع برق شود. بر اساس مباحث مطرح شده در مقاله «Photovoltaic Systems Safety»، تماس با ولتاژهای DC بالاتر از 120 ولت در محیط های مرطوب و حتی 50 ولت در شرایط خشک، میتواند پیامدهای مرگبار به همراه داشته باشد. با توجه به اینکه بسیاری از نیروگاه های خورشیدی مدرن در بازه 1000 تا 1500 ولت DC کار میکنند، سطح ریسک ذاتی این سامانه ها بهمراتب بالاتر از شبکه های سنتی است.

• قوس الکتریکی و احتمال بروز حریق

در سیستم های DC، به دلیل عدم وجود “نقطه صفر” (برخلاف AC که جریان در هر سیکل دو بار صفر میشود) موجب میشود قوس الکتریکی (Arc Flash) پایداری بیشتری داشته و مهار آن دشوارتر شود. خرابی عایق کابلها، شل بودن کانکتورها یا نفوذ رطوبت از عوامل اصلی ایجاد قوس الکتریکی هستند. مطابق یافته های گزارش «Assessing Fire Risks in Photovoltaic Systems» منتشرشده توسط (TÜV Rheinland)، بخش قابل توجهی از آتشسوزی های نیروگاه های خورشیدی پشت بامی ناشی از خطاهای قوس الکتریکی است.

• سیستم اتصال به زمین

مطابق فصل دوم دستور العمل محیط زیست، بهداشت و ایمنی نیروگاه های خورشیدی – فتوولتالییک ضابطه شماره 785 (بند 2-3-6) سیستم اتصال زمین باید مطابق با «استاندارد سیستم اتصال زمین شبکه های توزیع» نصب شود. اتصال به زمین یکی از با اهمیت ترین عوامل موثر بر عملکرد ایمن سیستم های فتوولتاییک است. در صورتی که ولتاژ مستقیم سیستم از 50 ولت بیشتر باشد حتما یکی از هادی ها باید اتصال به زمین شود. در استاندارد NEC690 روش ایمن و صحیح اتصال به زمین سیستم های فتوولتاییک به طور کامل شرح داده شده است. سیستم زمین شامل مجموعه ای از سیم زمین، الکترود زمین و چاه ارت می باشد. هدف از زمین کردن در سیستم های فتوولتاییک این است که در هیچ شرایطی بین دو نقطه آهنی بی حفاظ سیستم ولتاژی القا نمی شود. همچنین براساس استاندارد، باید طراحی به گونه ای باشد که باعث ایجاد اضافه ولتاژی فراتر از مقدار نامی تجهیزات متصل شده به شبکه برق نشود و نباید موجب اختلال در هماهنگی حفاظت خطای زمین در شبکه برق گردد. در صورتی که مدول های خورشیدی بر روی سقف نصب شده باشند، باید سیستم حفاظتی خطای زمین بر روی واحد نصب شود. به منظور جلوگیری از آتش سوزی مدول های خورشیدی، باید دارای سیستم حفاظت خطای زمین باشد.

تحلیل فنی و مهندسی ریسک های الکتریکی

ارزیابی ریسک در نیروگاه های خورشیدی تنها به ولتاژ نامی محدود نمیشود. عواملی مانند مقاومت زمین، شرایط اقلیمی، کیفیت اتصالات و نوع مصالح ساختمانی نقش تعیین کنندهای در مسیرهای ناخواسته عبور جریان دارند. خوردگی سازهها، رطوبت کف و ضعف پوشش های عایق میتوانند زمینه ساز نشت جریان و برق گرفتگی غیرمستقیم شوند.

• نقش کفپوش های عایق برق رایان در ایمنی الکتریکی

در محیط های ولتاژ بالا، مفهوم PPE تنها به تجهیزات فردی محدود نمیشود و محیط کاری نیز باید در سیستم حفاظت ادغام گردد. طبق الزامات استاندارد IEC 61111: 2009، فرش های عایق برق رایان در کلاس های مختلف عایقی (از کلاس صفر برای 1000 ولت تا کلاس چهار برای 36000 ولت) برای سطوح متفاوت ولتاژ طراحی می شوند. استفاده از این کفپوش ها در مقابل تابلوهای برق و اینورترها، مقاومت الکتریکی بالایی ایجاد کرده و مانع از عبور جریان از بدن فرد به زمین می شود. در صورت بروز خطا، احتمال برق گرفتگی را به شدت کاهش می دهد. این راهکار مهندسی، در بسیاری از حوادث مرز میان آسیب خفیف و حادثه مرگبار را تعیین میکند. کفپوش های عایق برق رایان دارای ویژگی هایی نظیر مقاومت بالا و خاصیت خودخاموش شوندگی می باشند تا در شرایط سخت نیروگاهی دوام بیاورند.

جمعبندی

ایمنی در نیروگاه های انرژی تجدیدپذیر نیازمند نگاهی سیستماتیک و چندلایه است. تحلیل ریسک ها نشان میدهد که اتکا به تجهیزات الکتریکی به تنهایی کافی نیست و باید از راهکارهای محیطی، مصالح مهندسی شده و پوشش های عایق نیز بهره گرفت. در این میان، فرش عایق برق مطابق استانداردهای بین المللی، نقشی کلیدی در کاهش حوادث و ارتقای سطح HSE ایفا میکنند. رویکردی که ایمنی را از مرحله طراحی تا بهره برداری دنبال کند، ضامن پایداری انرژی پاک خواهد بود.

مجموعه محصولات تخصصی شرکت پایا پوشش رایان در حوزه راهکارهای مهندسی، با تمرکز بر استانداردها، راهکارهایی قابل اتکا برای ایمن سازی صنایع مختلف فراهم آورده است. ما با ارائه انواع فرش های عایق برق و کفپوش های صنعتی، به دنبال ارتقای سطح ایمنی در زیرساخت های کشور هستیم تا اپراتورها در محیطی با حداقل ریسک به فعالیت بپردازند.

راه های ارتباطی شرکت پایا پوشش رایان

وب سایت:

rayancoating.com

تلفن تماس:

02126651126

09966447488