Ochrona przeciwprzepięciowa dla falowników pomp solarnych

Urządzenie przeciwprzepięciowe do falowników pomp solarnych

Utworzony przez: Glen Zhu | Data aktualizacji: 28 lutegoth, 2024

Ochronnik przeciwprzepięciowy do falowników pomp solarnych

Ochrona przeciwprzepięciowa falowników pomp solarnych jest niezbędna do zapewnienia niezawodności i trwałości systemów pompowania wody zasilanych energią słoneczną. Skoki napięcia, czy to spowodowane uderzeniami piorunów, czy zakłóceniami elektrycznymi, stanowią znaczne ryzyko dla wrażliwych elementów elektronicznych systemu, w szczególności falownika pompy solarnej. Awaria falownika może spowodować całkowite zatrzymanie pompowania wody, co może skutkować potencjalną stratą plonów lub niedoborem wody.

Zastosowanie urządzeń przeciwprzepięciowych (SPD) skutecznie chroni system przed skokami napięcia, zapewniając nieprzerwaną pracę i maksymalizując ogólną wydajność. Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe inwertera pompy solarnej po stronie prądu stałego i przemiennego systemu, linii sygnałowych oraz w skrzynkach przyłączeniowych minimalizują ryzyko uszkodzeń na skutek przepięć, zwiększając niezawodność systemu i chroniąc cenne inwestycje w technologię pomp solarnych.

Co to jest falownik pompy solarnej

Falownik pompy solarnej to urządzenie sterujące pracą pompy wodnej zasilanej energią słoneczną. Przekształca energię prądu stałego (DC) wytwarzaną przez panele słoneczne na energię prądu przemiennego (AC), która jest wykorzystywana do napędzania silnika pompy wodnej.

Falowniki pomp solarnych są kluczowymi elementami systemów pompowania wody wykorzystujących energię słoneczną. Systemy te wykorzystują energię słoneczną do zasilania pomp wodnych, dzięki czemu nadają się do stosowania na obszarach bez dostępu do tradycyjnej sieci energetycznej lub tam, gdzie korzystanie z energii elektrycznej z sieci jest niepraktyczne lub drogie.

Falowniki pomp solarnych służą do zaopatrzenia w wodę społeczności wiejskich, pól uprawnych i odległych obiektów przemysłowych.

Falowniki pomp solarnych oferują zrównoważone i przyjazne dla środowiska rozwiązanie dla systemów uzdatniania wody, zmniejszające zużycie energii i promujące wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

Jak działa falownik pompy solarnej

Panele słoneczne wychwytują światło słoneczne i przekształcają je w energię elektryczną za pomocą ogniw słonecznych, a następnie falownik przekształca tę energię elektryczną prądu stałego w użyteczną energię elektryczną prądu przemiennego w celu zasilania silnika pompy wodnej.

Silnik pompy wodnej pobiera wodę z różnych źródeł, takich jak podziemne studnie lub zbiorniki, i dostarcza ją do nawadniania, użytku domowego lub na inne potrzeby.

Rury transportują wodę do miejsca przeznaczenia, a zbiornik na wodę magazynuje jej nadmiar na czas, gdy światło słoneczne jest niewystarczające. Sterowniki pomp regulują pracę pompy, zapewniając efektywne dostarczanie wody i chroniąc system przed uszkodzeniem na skutek nieprawidłowości w instalacji elektrycznej lub źródeł suchej wody.

Razem te komponenty tworzą zrównoważone i niezawodne rozwiązanie do pompowania wody zasilane energią słoneczną.

Rysunek 1 – Zasada działania układu pomp solarnych

Dlaczego falownik pompy solarnej potrzebuje ochrony przeciwprzepięciowej

Falowniki pomp solarnych to wydajny, ekonomiczny i przyjazny dla środowiska sposób zasilania systemów pompowania wody i innych urządzeń wykorzystujących energię słoneczną. Falowniki pomp solarnych odgrywają ważną rolę w układach pompowych, dlatego warto zadbać o niezbędną ochronę przeciwprzepięciową falownika.

Dostawy energii elektrycznej w odległych obszarach

Zamiast wykorzystywać energię elektryczną z sieci do zasilania pompy wodnej, falowniki pomp słonecznych mogą pobierać energię bezpośrednio z systemu paneli słonecznych. Ich wydajna praca i zdolność do funkcjonowania w zróżnicowanych warunkach środowiskowych gwarantują ciągły dostęp do wody, nawet na obszarach odległych lub wiejskich.

Efektywności energetycznej

Falowniki pomp solarnych w pełni wykorzystują odnawialną energię słoneczną, umożliwiając pracę falowników z optymalną wydajnością, zmniejszając w ten sposób całkowite zużycie energii. Przyczynia się do zrównoważenia środowiskowego w porównaniu z tradycyjnymi metodami wytwarzania energii.

Falowniki pomp solarnych wymagają ochrony przeciwprzepięciowej, aby zabezpieczyć siebie i związany z nimi sprzęt przed skokami napięcia, które mogą pochodzić z różnych źródeł, takich jak uderzenia pioruna, operacje przełączania lub awarie w systemie.

Ochrona przeciwprzepięciowa jest niezbędna w przypadku falowników pomp solarnych, ponieważ:

Ze względu na lokalizację i charakter promieniowania słonecznego panele słoneczne są narażone na przepięcia przejściowe.

Nagły wzrost napięcia może prowadzić do nieodwracalnego uszkodzenia falownika i innych podzespołów.

Właściwa ochrona przeciwprzepięciowa minimalizuje przestoje i koszty napraw, zwiększając ekonomiczność systemu.

Ochrona przeciwprzepięciowa dla falowników pomp solarnych

Przepięcie w układzie pompy solarnej może spowodować trwałe uszkodzenie elementów elektronicznych systemu. Falownik pompy solarnej nie jest tu wyjątkiem. Gdy ulegnie awarii, moc wyjściowa zostaje zatrzymana, a cały proces nie może działać. Urządzenia przeciwprzepięciowe falowników fotowoltaicznych właściwie chronią przed skokami napięcia, poprawiając ogólną wydajność.

Urządzenia SPD po stronie DC i AC do skrzynek połączeniowych i falowników

Miejsce zainstalowania zabezpieczeń przeciwprzepięciowych falownika ma kluczowe znaczenie. Instaluje się je po stronie prądu stałego i przemiennego falowników centralnych i szeregowych, a także w skrzynkach połączeniowych w celu ochrony linii sygnałowych. Wybór pomiędzy SPD typu 61643 zgodnym z normą IEC 11-2 a bardziej wytrzymałymi SPD typu 1+2 zależy od narażenia instalacji na wyładowania atmosferyczne.

Zabezpieczenie strony prądu stałego zazwyczaj wykorzystuje konfigurację z połączeniem Y na szynie DIN, aby zapewnić ochronę w trybie wspólnym i różnicowym, bez konieczności stosowania dodatkowych bezpieczników rezerwowych dzięki zoptymalizowanemu dynamicznemu systemowi odłączania termicznego. Po stronie prądu przemiennego konieczna jest ochrona przeciwprzepięciowa, często osiągana przy użyciu standardowych ograniczników SPD typu 2 na szynę DIN.

W niektórych przypadkach preferowane mogą być urządzenia SPD typu 1+2 AC, aby zapewnić dłuższą żywotność i lepszą ochronę, szczególnie w obszarach o wysokim ryzyku bezpośredniego uderzenia pioruna, takich jak te o bardzo wysokim poziomie izocerauniki lub na dużych wysokościach.

Urządzenie zabezpieczające przed przepięciami prądu stałego typu 2

Charakteryzują się przebiegiem prądu piorunowego 8/20 µs i mają znamionowy prąd zwarciowy do 1000 A. SPD typu 2 są zwykle używane do ochrony czułych trackerów punktu mocy maksymalnej (MPPT) po stronie prądu stałego falowników stringowych , które zarządzają ciągami paneli fotowoltaicznych (PV) i umożliwiają optymalizację wydajności w stosunku do kosztów.

Wewnątrz falowników stringowych wymagane są specjalne wielobiegunowe SPD, a liczba biegunów zależy od liczby MPPT i wewnętrznej konstrukcji falownika stringowego.

Urządzenie przeciwprzepięciowe typu 1+2 DC

Urządzenia przeciwprzepięciowe prądu stałego typu 1+2 (SPD) zostały specjalnie zaprojektowane do ochrony systemów fotowoltaicznych przed przepięciami spowodowanymi uderzeniami piorunów i innymi zakłóceniami elektrycznymi. Te urządzenia SPD składają się z dwóch niezależnych, współpracujących ze sobą elementów ochronnych: iskiernika przełączającego napięcie (SPD typu 1+2) i warystora ograniczającego napięcie (SPD typu 2).

Najważniejsze cechy SPD typu 1+2 DC

  • Zakłócanie przepięć o wysokiej energii, np. powstałych w wyniku uderzeń pioruna, do uziemienia o wysokiej odporności na wstrząsy i wibracje
  • Zdolność do obsługi dużych prądów wyładowczych, zwykle około 12.5 kA na ścieżkę
  • Konstrukcja zajmująca mało miejsca, ułatwiająca integrację z systemami fotowoltaicznymi
  • Możliwość współpracy z SPD typu 2 w celu zapewnienia kompleksowej ochrony przed przepięciami o wysokiej i niskiej energii

Zastosowanie inwerterów pomp solarnych

Zastosowanie falowników do pomp solarnych jest różnorodne i niezbędne do różnych celów. Falowniki pomp solarnych są stosowane w pompach wody zasilającej, a ich funkcje, takie jak systemy wodoodporne, automatyczna regulacja i wykrywanie poziomu wody oraz funkcjonalność poza siecią, sprawiają, że nadają się do szerokiego zakresu zastosowań, w tym do użytku rolniczego, przemysłowego i domowego.

Rysunek 2 – Falownik pompy solarnej w agrowoltaice

Zasada działania systemu polega na gromadzeniu energii słonecznej przez panele fotowoltaiczne i magazynowaniu jej w postaci energii elektrycznej w skrzynkach przyłączeniowych. Energia elektryczna prądu stałego jest następnie przekształcana w prąd przemienny w falowniku pompy słonecznej w celu aktywacji silnika pompy wodnej, kończąc w ten sposób proces nawadniania.

Celem ochrony przeciwprzepięciowej jest ochrona strony prądu stałego i przemiennego. We wszystkich skrzynkach połączeniowych zaleca się instalowanie urządzeń przeciwprzepięciowych DC typu 2 w celu ochrony przed przepięciami. Urządzenie przeciwprzepięciowe DC typu 1 chroni główną skrzynkę przyłączeniową.

Szafa sterownicza od strony AC wyposażona jest w ograniczniki przepięć typu 1+2. Opcjonalnie w falowniku można zainstalować urządzenia przeciwprzepięciowe.

Ten system fotowoltaiczny można połączyć z różnymi sieciami danych, należy wziąć pod uwagę ochronę danych i pojedyncze zabezpieczenia przeciwprzepięciowe.

Urządzenie przeciwprzepięciowe typu 1+2 AC

SPD typu 1+2 AC integruje funkcje SPD typu 1 i typu 2, aby zapewnić solidną ochronę przed różnymi typami przepięć. Ochrona typu 1 jest przeznaczona do radzenia sobie z przepięciami o wysokiej energii wynikającymi z bezpośrednich uderzeń pioruna lub pobliskich wyładowań atmosferycznych, podczas gdy ochrona typu 2 zapewnia dodatkową ochronę przed przejściowymi przepięciami ze źródeł wewnętrznych lub pośrednimi uderzeniami pioruna.

Najważniejsze cechy ograniczników SPD typu 1+2 AC

  • Ogranicznik przepięć AC typu 1+2 SPD charakteryzuje się przebiegiem prądu piorunowego 10/350 µs i 8/20 µs
  • Oferują różne wydajności wyładowcze, takie jak impulsowe prądy wyładowcze w zakresie od 7 kA do 12.5 kA dla typu 1 i nominalne prądy wyładowcze 20 kA dla typu 2
  • Spełniają normy IEC i EN, zapewniając ich niezawodność i bezpieczeństwo w instalacjach elektrycznych

Nadają się do ochrony instalacji przed uderzeniami piorunów i przeznaczone są do stosowania w różnych systemach zasilania, m.in. TN-C, TN-S, TN-CS, TT, IT

Zapytanie o wycene

Niezawodność w ochronie przeciwprzepięciowej!

Niezawodne urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD) firmy LSP zostały zaprojektowane w celu spełnienia wymagań ochrony instalacji przed wyładowaniami atmosferycznymi i przepięciami. Skontaktuj się z naszymi Ekspertami!

Zapytanie o wycene