Urządzenie przeciwprzepięciowe do zastosowań słonecznych

Jak wybrać odpowiedni solarny SPD?

Utworzony przez: Glen Zhu | Data aktualizacji: 12 października 2022 r

Czy obawiasz się, że Twój drogi system fotowoltaiczny może pewnego dnia łatwo ulec uszkodzeniu?

Jednak w rzeczywistości bez ochrony przeciwprzepięciowej nawet najmniejszy skok napięcia może uszkodzić każde urządzenie elektroniczne, które pobiera energię z tablicy paneli słonecznych. Dodatkowo, bez ochrony odgromowej, wszelkie inwestycje w efektywność energetyczną będą bezużyteczne, ponieważ piorun jest jedną z głównych przyczyn awarii paneli słonecznych.

Ostatecznym przewodnikiem po zakupie SPD do systemu fotowoltaicznego jest to, na co dziś przyjrzymy się. Zacznijmy teraz.

Dlaczego systemy energii słonecznej / fotowoltaiczne potrzebują ochrony przeciwprzepięciowej?

ogranicznik przepięć SPD do systemu fotowoltaicznego

Jak wiecie, panele słoneczne są instalowane na zewnątrz. Sprawia to, że są bezpośrednio narażone na trudne warunki, takie jak deszcz, wiatr i kurz. Wśród warunków pogodowych, uderzenia piorunów wymagają szczególnej uwagi, ponieważ mogą poważnie wpłynąć na bezpieczeństwo i wydajność systemu fotowoltaicznego.

Gdy uderzenie pioruna uderza w ziemię, wyładowuje energię, wpływając na pole elektryczne na ziemi. W przypadku fotowoltaiki stwarza to dwa zagrożenia:

  • Bezpośrednie uderzenie, które może fizycznie zniszczyć sprzęt słoneczny na dachu
  • Przepięcia przejściowe przechodzące przez kable przez sprzężenie magnetyczne, które mogą prowadzić do uszkodzenia wrażliwych elementów, takich jak płytki drukowane (PCB).

 

Niezabezpieczone systemy fotowoltaiczne będą narażone na powtarzające się i znaczne uszkodzenia w obszarach, w których często uderzają pioruny. Może to spowodować znaczne koszty naprawy i wymiany, przestoje systemu i utratę przychodów.

Ochrona przeciwprzepięciowa (SPD) ma na celu ograniczenie przejściowych przepięć i skierowanie fal prądu do ziemi. Dodatkowo ogranicza amplitudę przepięcia do wartości bezpiecznej dla infrastruktury elektrycznej i rozdzielnicy.

Ile urządzeń ochrony przed przepięciami słonecznymi jest wymaganych w systemie słonecznym / fotowoltaicznym?

Ponieważ farma fotowoltaiczna wytwarza prąd stały (dc), falowniki – które są wymagane do konwersji tej mocy z prądu stałego na prąd zmienny – są kluczowym elementem. Niestety falowniki są nie tylko niezwykle wrażliwe na uderzenia piorunów, ale są też bardzo drogie.

Miejsce uderzenia pioruna

Rysunek 1

Gdy piorun uderza w punkt A(Rysunek 1), panel fotowoltaiczny i falownik mogą zostać uszkodzone. Uderzenie pioruna w punkcie B uszkodzi tylko falowniki. Dlatego zarówno linie AC, jak i DC wymagają odpowiedniego doboru i zainstalowania odpowiedniego SPD.

Liczba SPD zainstalowanych w systemie fotowoltaicznym różni się w zależności od odległości między panelem a falownikiem. 

Gdy długość kabla między panelami słonecznymi jest mniejsza niż 10 metrów: 1 SPD powinien być zainstalowany przy falowniku, skrzynkach łączących lub bliżej paneli słonecznych.

Gdy okablowanie DC ma ponad 10 metrów: więcej ochronników przeciwprzepięciowych jest wymaganych zarówno na końcu kabli falownika, jak i modułów fotowoltaicznych.

Jak działa SPD, aby chronić system fotowoltaiczny?

Mówiąc najprościej, solarny SPD kontroluje napięcie przejściowe i kieruje prąd z powrotem do jego źródła lub ziemi, gdy w chronionym obwodzie pojawia się napięcie przejściowe.

Aby zapewnić przepływ energii najpierw do ziemi, aby zapobiec przepięciom, najważniejszym elementem jest warystor z tlenku metalu (MOV). który w różnych warunkach przechodzi między stanem wysokiej i niskiej impedancji.

Ochrona przed przepięciami słonecznymi jest w stanie wysokiej impedancji i nie ma wpływu na system fotowoltaiczny przy typowych napięciach roboczych. Kiedy w obwodzie pojawia się napięcie przejściowe, SPD przechodzi w stan przewodzenia (lub niskiej impedancji) i kieruje prąd udarowy z powrotem do źródła lub uziemienia. To ogranicza lub blokuje napięcie do bezpieczniejszego poziomu. Po odwróceniu transjentu SPD automatycznie powraca do stanu wysokiej impedancji.

Wybór odpowiedniego SPD do zastosowań solarnych

Systemy solarne/fotowoltaiczne mają oczywiste cechy (wysokie napięcia systemu DC do 1500 woltów) i dlatego wymagają specjalnie do tego zaprojektowanych SPD.

Różne SPD dla stron AC i DC w systemie solarnym/PV

Ważne jest, aby chronić obie strony AC i DC przed uderzeniami piorunów za pomocą odpowiedniego urządzenia chroniącego przed przepięciami słonecznymi.

W przypadku strony DC wymagany jest określony SPD DC i to samo dotyczy strony AC. Używanie SPD po niewłaściwej stronie AC lub DC jest niebezpieczne w przypadku awarii.

Rodzaje urządzenia chroniącego przed przepięciami słonecznymi (SPD)

W zastosowaniach słonecznych/PV, SPD można podzielić na trzy typy na podstawie ich odporności: Typ 1, Typ 2 i Typ 1+2.

Typ 1 SPD: Poradź sobie z bezpośrednim uderzeniem, które przynosi przypływ energii.

Typ 2 SPD: Redukuje przepięcia pochodzące z wielu źródeł.

Typ 1+2 SPD: Obie cechy można łączyć w celu uzyskania pełnej ochrony.

Aby wybrać odpowiedni model SPD dla systemu słonecznego/PV, należy pamiętać o następujących punktach:

  • błyskawica okrągła gęstość błysku;
  • temperatura pracy systemu;
  • napięcie systemu;
  • prąd zwarciowy systemu;
  • poziom kształtu fali, przed którym ma być chroniony
  • nominalny prąd rozładowania.

 

Z LSP nowa seria FLP-PV i SLP-PV, płyty zabezpieczające obwody AC i DC w instalacjach solarnych mogą być chronione przed przepięciami spowodowanymi uderzeniami piorunów lub zakłóceniami sieci

Wtykowy DC SPD do fotowoltaicznego falownika fotowoltaicznego – seria SLP-PVxxx

SLP-PV1500

SLP-PV1200

SLP-PV1000

SLP-PV600

Izolowane systemy napięciowe DC serii LSP o napięciu 600 V 1000 V 1200 V 1500 V DC charakteryzują się prądem zwarciowym do 1000 A.

Specyfikacja:
  • Charakteryzuje się przebiegiem prądu piorunowego 8/20 µs.
  • Napięcie pracy ciągłej Ucpv: 600 V 1000 V 1200 V 1500 V
  • Typ 2 / Klasa II / Klasa C
  • Znamionowy prąd wyładowczy (8/20 μs) In = 20kA @ Typ 2
  • Maksymalny prąd rozładowania (8/20 μs) Imax = 40kA @ Typ 2
  • Elementy ochronne: Warystor metalowo-tlenkowy (MOV)

Wtykowy DC SPD do fotowoltaicznego falownika fotowoltaicznego – seria FLP-PVxxx

FLP-PV1200

Izolowane systemy napięciowe DC serii LSP o napięciu 600 V 1000 V 1200 V 1500 V DC charakteryzują się prądem zwarciowym do 1000 A.

Umożliwia wymianę elementu ochronnego (MOV), zapewniając wygodę i obniżenie kosztów.

Specyfikacja:

  • Charakteryzuje się przebiegiem prądu piorunowego 10/350 µs i 8/20 µs.
  • Napięcie pracy ciągłej Ucpv: 600 V 1000 V 1200 V 1500 V
  • Typ 1+2 / Klasa I+II / Klasa B+C
  • Impulsowy prąd wyładowania (10/350 μs) Iimp = 6,25 kA @ Typ 1
  • Znamionowy prąd wyładowczy (8/20 μs) In = 20kA @ Typ 2
  • Maksymalny prąd rozładowania (8/20 μs) Imax = 40kA @ Typ 2
  • Elementy ochronne: Warystor metalowo-tlenkowy (MOV)

Wytyczne dotyczące instalacji ochrony przeciwprzepięciowej dla aplikacji solarnych

Systemy fotowoltaiczne (PV) są skomplikowane. Nasz zespół LSP z przyjemnością przedstawi zalecenia dotyczące instalacji urządzenia przeciwprzepięciowego (SPD) do zastosowań solarnych.

Wytyczne dotyczące instalacji ochrony przeciwprzepięciowej dla aplikacji solarnych

Wskazówki dotyczące instalacji słonecznego SPD

Załóżmy, że chcesz, aby system energii słonecznej działał nieprzerwanie, prawidłowo zainstalowany ogranicznik przepięć musi być wyposażony w sieć dystrybucji prądu stałego i przemiennego systemu słonecznego, aby chronić krytyczne obwody.

Solar SPD należy zawsze instalować przed urządzeniami, które będą chronić, ich instalacja zależy od trzech wartości:

  • Maksymalne ciągłe napięcie pracy
  • Poziom ochrony napięcia
  • Nominalny prąd rozładowania

Lokalizacja

Moduły fotowoltaiczne i skrzynki szeregowe po stronie prądu stałego

Strona DC falownika

Strona AC falownika

Piorunochron (na płycie głównej)

Długość kabli

> 10m

n / a

> 10m

Tak

Nie

Rodzaj SPD do użycia

n / a

Wpisz 2

Wpisz 2

n / a

Wpisz 2

Wpisz 1

Wpisz 2, jeśli Ng > 2.5 i linia napowietrzna

Umiejscowienie i ilość SPD zainstalowanych po stronie DC zależy od długości kabla między panelem słonecznym a falownikiem (rysunek 2).

Jeśli długość kabla jest równa lub mniejsza niż 10 m, wymagany jest tylko jeden SPD solarny dla falownika słonecznego i zamontowany z falownikiem. W przypadku długości większej niż 10 m potrzebne są dwa SPD. Jeden z panelem, a drugi z falownikiem.

Jeśli falownik systemowy znajduje się w odległości większej niż 30 metrów od najbliższego sumatora lub skrzynki sumatora, NFPA 780 12.4.2.3 wymaga dodatkowych SPD na wejściu prądu stałego falownika.

DC Solar PV Combiner Box z ochroną przeciwprzepięciową

- 1 wejście string 1 wyjście string

Skrzynka łącząca energię słoneczną

-Montaż i instalacja

Odtwórz wideo

Wnioski

Ochrona przeciwprzepięciowa jest niewielkim elementem instalacji paneli słonecznych, ale jest to istotny element, którego nie należy pomijać. To nie jest opcja, to konieczność.

Jeśli nie masz pewności co do jakiegokolwiek aspektu tego artykułu lub po prostu chcesz pomóc Ci wybrać idealny model słonecznego SPD, nasz LSP zespół z przyjemnością pomoże Ci na każdym kroku, aby przekształcić Twoje wymagania w namacalne urządzenia chroniące przed przepięciami słonecznymi (SPD) z profesjonalnymi i doświadczonymi inżynierami. Zapraszamy do kontaktu pod adresem https://lsp.global

Zapytanie o wycene

Urządzenie do ochrony przed przepięciami słonecznymi SPD Cena

Niezawodne urządzenia przeciwprzepięciowe typu 2/typ 1+2 DC SPD zostały zaprojektowane, aby spełnić wymagania ochrony instalacji przed wyładowaniami atmosferycznymi i przepięciami. Uzyskaj cenę już teraz!

Zapytanie o wycene