태양광 패널은 주로 실외에 설치되어 비, 바람, 먼지 등 가혹한 환경에 노출됩니다. 이러한 환경에서의 낙뢰는 태양광 시스템의 안전성과 성능에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 특별한 주의가 필요합니다.
번개가 치면 지면 전기장에 영향을 미치는 에너지가 방출되어 태양광 발전 시스템에 두 가지 위험을 초래합니다: 직격은 지붕 태양광 설비에 물리적 손상을 일으킬 수 있으며, 과도 과전압은 자기 결합을 통해 인쇄 회로 기판(PCB)과 같은 민감한 부품에 손상을 줄 수 있습니다.
번개가 자주 발생하는 지역에서는 보호 장치가 없는 태양광 발전 시스템이 심각한 손상을 입을 수 있으며, 이로 인해 높은 수리 비용, 시스템 가동 중단 및 수익 손실이 발생할 수 있습니다.
태양광 서지 보호기(SPD)는 과도 과전압을 제한하고 전류를 접지로 유도하도록 설계되어, 전력 인프라 및 개폐기 장치에 대한 과전압 수준이 안전한 범위를 유지하도록 보장합니다.
번개가 지점 A(그림 1)에 떨어지면 태양광 패널과 인버터 모두 손상 위험에 노출됩니다. 지점 B에 번개가 떨어지면 주로 인버터에 영향을 미칩니다. 따라서 교류(AC) 및 직류(DC) 회로 모두 적절한 서지 보호 장치(SPD)가 필요합니다. 태양광 시스템에 필요한 SPD의 수는 패널과 인버터 사이의 거리에 따라 달라집니다.
태양광 패널 간 케이블 길이가 10미터 미만일 경우: 1 SPD는 인버터, 결합기 박스 또는 태양광 패널에 가깝게 설치해야 합니다.
때 DC 케이블 길이가 10미터를 초과합니다., 케이블의 인버터 측과 태양광 모듈 측 양쪽 모두에 서지 보호기가 추가로 필요합니다.
태양광/PV 시스템은 고유한 특성(직류 시스템 전압 최대 1500V)을 지니므로, 해당 시스템 전용으로 설계된 SPD(서지 보호 장치)의 설치가 필요합니다. 시스템에 부적합한 교류 또는 직류 SPD를 사용할 경우 매우 위험합니다. 태양광/PV 응용 분야에서 SPD는 저항 수준에 따라 3가지 유형으로 분류됩니다: Type 1, Type 2, Type 1+2.
1형 SPD: 에너지 급증을 동반한 직접 타격을 견뎌내다.
2형 SPD: 다양한 출처에서 발생하는 과전압을 감소시킵니다.
1형+2형 SPD: 두 특성을 결합하여 완벽한 보호를 구현할 수 있습니다.
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