Die Notwendigkeit der Verwendung von SPDs in Solaranlagen
Solarpanels werden häufig im Freien installiert, wo sie rauen Bedingungen wie Regen, Wind und Staub ausgesetzt sind. Blitzeinschläge in diesen Umgebungen erfordern besondere Aufmerksamkeit, da sie die Sicherheit und Leistung von PV-Anlagen erheblich beeinträchtigen können.
Blitzschläge setzen Energie frei, die sich auf das elektrische Feld am Boden auswirkt und zwei Risiken für PV-Anlagen mit sich bringt: Direkte Blitzeinschläge können physische Schäden an Solaranlagen auf Dächern verursachen, und vorübergehende Überspannungen können empfindliche Komponenten wie Leiterplatten (PCBs) durch magnetische Kopplung beschädigen.
In Gebieten mit häufigen Blitzeinschlägen können ungeschützte PV-Anlagen schwere Schäden davontragen, was zu hohen Reparaturkosten, Ausfallzeiten der Anlage und Einnahmeverlusten führt.
Ein Überspannungsschutzgerät (SPD) für Solaranlagen dient dazu, vorübergehende Überspannungen zu begrenzen und Strom in den Boden abzuleiten, um sicherzustellen, dass die Überspannungswerte für die Strominfrastruktur und die Schaltanlagen unbedenklich bleiben.
Wenn ein Blitz in Punkt A einschlägt (Abbildung 1), sind sowohl das Solar-PV-Modul als auch der Wechselrichter gefährdet. Ein Blitzschlag in Punkt B betrifft in erster Linie die Wechselrichter. Daher sind sowohl für die Wechselstrom- als auch für die Gleichstromleitungen geeignete Überspannungsschutzgeräte erforderlich. Die Anzahl der in einer Solar-PV-Anlage benötigten Überspannungsschutzgeräte hängt vom Abstand zwischen dem Modul und dem Wechselrichter ab.
Wenn die Kabellänge zwischen den Solarmodulen weniger als 10 Meter beträgt: 1 SPD sollte vom Wechselrichter, den Kombinationsboxen oder näher an den Solarmodulen installiert werden.
Wenn DC Die Verkabelung ist über 10 Meter lang., Sowohl am Wechselrichter- als auch am Solarmodulende der Kabel sind weitere Überspannungsschutzgeräte erforderlich.
Solar-/PV-Anlagen weisen besondere Eigenschaften auf (bis zu 1500 Volt Gleichspannung) und erfordern daher die Installation von speziell für sie entwickelten SPDs. Die Verwendung falscher Wechselstrom- oder Gleichstrom-SPDs in der Anlage ist sehr gefährlich. In Solar-/PV-Anwendungen können SPDs anhand ihres Widerstands in drei Typen eingeteilt werden: Typ 1, Typ 2 und Typ 1+2.
Typ 1 SPD: Bewältigung eines direkten Schlags, der einen Energiestoß verursacht.
Typ 2 SPD: Reduziert Überspannungen aus zahlreichen Quellen.
Typ 1+2 SPD: Beide Eigenschaften können für einen vollständigen Schutz kombiniert werden.
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Richtlinien zur Installation von Überspannungsschutz für Solaranwendungen und Energiespeichersysteme (ESS)
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