Vì sao hệ thống điện mặt trời bắt buộc phải có chống sét?
Hệ thống điện mặt trời có đặc điểm:
- Lắp đặt trên mái cao, nhà xưởng, khu vực trống trải
- Khung kim loại liên kết diện tích lớn
- Dây DC kéo dài từ mái xuống inverter
- Có kết nối với lưới điện quốc gia
- Đây là cấu trúc rất nhạy cảm với sét trực tiếp và sét lan truyền.
Thiệt hại thường gặp:
- Cháy inverter hybrid / inverter hòa lưới
- Hỏng tấm pin do xung quá áp
- Nổ pin lưu trữ lithium
- Hư hỏng tủ điện AC/DC
- Nguy cơ cháy nổ toàn hệ thống
Tham khảo: Chống sét cho điện mặt trời
Các tiêu chuẩn chống sét quốc tế áp dụng cho hệ thống PV
IEC 62305 – Tiêu chuẩn chống sét tổng thể
IEC 62305 là bộ tiêu chuẩn quốc tế về bảo vệ chống sét cho công trình, gồm:
- Đánh giá rủi ro sét
- Thiết kế kim thu sét
- Hệ thống tiếp địa
- Bảo vệ chống sét lan truyền
Đối với hệ thống PV, tiêu chuẩn này quy định:
- Khoảng cách an toàn giữa kim thu sét và tấm pin
- Cách liên kết đẳng thế (equipotential bonding)
- Cấu hình hệ thống tiếp địa
IEC 61643 – Tiêu chuẩn SPD
Tiêu chuẩn dành cho thiết bị chống sét lan truyền (SPD).
Áp dụng cho:
- SPD DC (giữa tấm pin và inverter)
- SPD AC (giữa inverter và lưới điện)
Phân loại:
- Type 1: Chống sét đánh trực tiếp
- Type 2: Chống sét lan truyền
- Type 1+2: Kết hợp
Trong hệ thống PV:
- Khu vực có kim thu sét bắt buộc dùng SPD Type 1 hoặc Type 1+2
- Khu vực không có kim thu sét tối thiểu dùng Type 2
EC 60364-7-712 – Tiêu chuẩn lắp đặt điện PV
Đây là tiêu chuẩn riêng cho hệ thống điện mặt trời, quy định:
- Cách đi dây DC
- Bảo vệ quá áp
- Liên kết đất khung pin
- Cách bố trí tủ điện PV
- Tiêu chuẩn này yêu cầu:
- Khung tấm pin phải nối đất
- Ray nhôm phải liên kết đẳng thế
- Cọc tiếp địa có điện trở ≤ 10Ω (khuyến nghị ≤ 4Ω)
Tiêu chuẩn chống sét hệ thống PV tại Việt Nam
Tại Việt Nam, hệ thống điện mặt trời phải tuân thủ:
- TCVN 9385 – Chống sét cho công trình xây dựng
- TCVN 7447-7-712 – Lắp đặt hệ thống PV
Các yêu cầu chính:
| Hạng mục | Yêu cầu tiêu chuẩn |
| Kim thu sét | Theo cấp bảo vệ LPS |
| Dây thoát sét | Tiết diện ≥ 50mm² đồng |
| Tiếp địa | R ≤ 10Ω |
| SPD DC | Lắp gần inverter |
| SPD AC | Lắp trong tủ điện tổng |
Sơ đồ tiêu chuẩn chống sét điện mặt trời
Một hệ thống đạt chuẩn gồm:
- Kim thu sét (nếu công trình yêu cầu)
- Dây thoát sét xuống hệ thống tiếp địa
- Hệ thống cọc tiếp địa
- Liên kết khung pin với hệ thống đất
- SPD DC
- SPD AC
- Thanh cái đồng đẳng thế
Những lỗi sai thường gặp khi thi công chống sét PV
- Không nối đất khung pin
- Lắp SPD sai cấp bảo vệ
- Dây tiếp địa tiết diện nhỏ
- Không đo điện trở đất sau thi công
- Không liên kết đẳng thế giữa khung và tủ điện
Khuyến nghị cho chủ đầu tư
- Luôn yêu cầu nhà thầu cung cấp sơ đồ chống sét
- Kiểm tra chứng chỉ SPD theo IEC
- Đo điện trở tiếp địa bằng thiết bị chuyên dụng
- Kiểm tra định kỳ 1–2 năm/lần
Với các dự án điện mặt trời tại Hà Nội, Bắc Ninh, Hưng Yên… đặc biệt khu vực thường xuyên có giông sét, việc tuân thủ đúng tiêu chuẩn chống sét hệ thống PV là yếu tố quyết định tuổi thọ hệ thống.
Kết luận
Tiêu chuẩn chống sét hệ thống PV không chỉ là khuyến nghị mà là yêu cầu bắt buộc theo cả tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam. Một hệ thống được thiết kế đúng tiêu chuẩn sẽ:
- Tăng độ bền inverter và tấm pin mặt trời
- Giảm rủi ro cháy nổ
- Đảm bảo an toàn cho người sử dụng
- Tối ưu chi phí vận hành dài hạn
