Proteção contra surtos DC

Fabricante do dispositivo de proteção contra surtos CC

DC SPD para inversor de painel solar fotovoltaico fotovoltaico

Os sistemas fotovoltaicos desprotegidos sofrerão danos repetidos e significativos.

Isso resulta em custos substanciais de reparo e substituição, tempo de inatividade do sistema e perda de receita.

Dispositivos de proteção contra surtos (SPDs) instalados corretamente minimizarão o impacto potencial de eventos de raios.

Somos um fabricante confiável de dispositivos de proteção contra surtos na China, especializado na fabricação de SPDs de alta qualidade.

Com uma compreensão completa dos padrões e regulamentos, a LSP fabrica milhões de dispositivos de proteção contra surtos CC (DC SPD) todos os anos.

Tipos de SPD de dispositivos de proteção contra surtos CC

DC SPD para inversor de painel solar fotovoltaico fotovoltaico

Existem dois tipos diferentes de dispositivos de proteção contra surtos CC SPD de acordo com IEC 61643-31:2018 e EN 61643-31:2019 (substituto EN 50539-11:2013).

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 1+2 SPD

Monobloco DC SPD para inversor de painel solar fotovoltaico - série FLP-PVxxxG

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 1+2 SPD até 1500 V DC para sistema fotovoltaico / solar, segurança testada independentemente através da aprovação TUV e CB.

para 1500V DC

para 1000V DC

Dispositivo de proteção contra surtos solares tipo 1+2 SPD

Monobloco DC SPD para inversor de painel solar fotovoltaico - série FLP-PVxxxG

Alta confiabilidade operacional, graças a uma classificação de corrente de curto-circuito de até 2000 A.

Especificação:

Máx. tensão de operação contínua Ucpv: 1000 V 1500 V

Tipo 1+2/Classe I+II/Classe B+C

Corrente de descarga de impulso (10/350 μs) Itotal = 12,5kA @ Tipo 1

Corrente de descarga de impulso (10/350 μs) Idiabinho = 6,25kA @ Tipo 1

Corrente de descarga nominal (8/20 μs) In = 20kA @ Tipo 2

Corrente máxima de descarga (8/20 μs) Imax = 40kA @ Tipo 2

Elementos de proteção: Varistor de óxido metálico (MOV) e tubo de descarga de gás (GDT)

Diagrama de fiação e instalação

Monobloco DC SPD para inversor de painel solar fotovoltaico - série FLP-PVxxxG

Este dispositivo de proteção contra surtos solares série SPD FLP-PVxxxG usa circuitos de varistor de óxido metálico (MOV) e tubo de descarga de gás (GDT) para proteger dispositivos elétricos de picos de energia de corrente alternada.

A caixa do dispositivo de proteção contra surtos CC solar PV Tipo 1+2 SPD é um projeto monobloco e está disponível com ou sem contato de indicação remota flutuante.

Diagrama de fiação:

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Diagrama de fiação

Preço do SPD do dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 1+2

O dispositivo confiável de proteção contra surtos CC Tipo 1+2 SPD foi projetado para atender às necessidades de proteção das instalações contra raios e surtos. Obtenha o preço do DC SPD Tipo 1 + 2 agora!

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 1+2 SPD

SPD DC plugável para inversor de painel solar fotovoltaico - série FLP-PVxxx

Este dispositivo de proteção contra surtos CC SPD Tipo 1+2, sistemas de tensão CC isolados com 600 V 1000 V 1200 V 1500 V CC têm uma classificação de corrente de curto-circuito de até 1000 A.

Permite a substituição do elemento de proteção (MOV), garantindo comodidade e custo reduzido.

para 1500V DC

para 1200V DC

para 1000V DC

para 600V DC

Dispositivo de proteção contra surtos solares tipo 1+2 SPD

SPD DC plugável para inversor de painel solar fotovoltaico - série FLP-PVxxx

O dispositivo de proteção contra surtos tipo 1+2 SPD é caracterizado por uma forma de onda de corrente de raio de 10/350 µs e 8/20 µs.

Tipo 1+2 PV Solar DC dispositivo de proteção contra surtos SPD protege contra mau funcionamento e defeitos causados ​​por sobretensões.

Especificação:

Máx. tensão de operação contínua Ucpv: 600 V 1000 V 1200 V 1500 V

Tipo 1+2/Classe I+II/Classe B+C

Corrente de descarga de impulso (10/350 μs) Idiabinho = 6,25kA @ Tipo 1

Corrente de descarga nominal (8/20 μs) In = 20kA @ Tipo 2

Corrente máxima de descarga (8/20 μs) Imax = 40kA @ Tipo 2

Elementos de proteção: Varistor de óxido metálico (MOV)

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Certificado TUV

Certificado CB

Certificado CE

Diagrama de fiação e instalação

SPD DC plugável para inversor de painel solar fotovoltaico - série FLP-PVxxx

O dispositivo de proteção contra surtos CA tipo 1+2 em trilho DIN O SPD pode ser com ou sem sinalização remota.

Diagrama de fiação:

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Diagrama de fiação

Preço do SPD do dispositivo de proteção solar tipo 1+2

Confiável Tipo 1+2 O dispositivo de proteção solar SPD foi projetado para atender às necessidades de proteção das instalações contra raios e surtos. Obtenha o preço do SPD Solar Tipo 1 + 2 agora!

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 SPD

SPD DC plugável para inversor de painel solar fotovoltaico - série SLP-PVxxx

Este dispositivo de proteção contra surtos CC SPD Tipo 2, sistemas de tensão CC isolados com 600 V 1000 V 1200 V 1500 V CC têm uma classificação de corrente de curto-circuito de até 1000 A.

O dispositivo de proteção contra surtos tipo 2 SPD é caracterizado por uma forma de onda de corrente de raio de 8/20 µs.

para 1500V DC

para 1200V DC

para 1000V DC

para 600V DC

Dispositivo de proteção contra surtos solares tipo 2 SPD

DC SPD para inversor de painel solar fotovoltaico - série SLP-PVxxx

A caixa do dispositivo de proteção contra surtos CC tipo 2 em trilho DIN SPD é um design plugável.

Especificação:

Máx. tensão de operação contínua Ucpv: 600 V 1000 V 1200 V 1500 V

Tipo 2 / Classe II / Classe C

Corrente de descarga nominal (8/20 μs) In = 20kA @ Tipo 2

Corrente máxima de descarga (8/20 μs) Imax = 40kA @ Tipo 2

Elementos de proteção: Varistor de óxido metálico (MOV)

Diagrama de fiação e instalação

DC SPD para inversor de painel solar fotovoltaico - série SLP-PVxxx

O dispositivo de proteção contra surtos CC solar tipo 2 A série SPD SLP40-PV é classificada para uso interno ou fixada em uma caixa à prova d'água para uso externo.

Diagrama de fiação:

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Diagrama de fiação

Preço do SPD do dispositivo de proteção solar tipo 2

O confiável dispositivo de proteção solar tipo 2 SPD foi projetado para atender às necessidades de proteção das instalações contra raios e surtos. Obtenha o preço do SPD Solar Tipo 2 agora!

Dispositivo de proteção contra surtos de 48 V CC SPD

Tipo 1+2 DC SPD para sistema de alimentação de 48V DC

A LSP desenvolveu uma gama completa de dispositivos SPD de proteção contra surtos de 48 V CC usados ​​para proteger equipamentos conectados à energia CC contra surtos devido a raios.

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 1+2 SPD

FLP25-DC75/1(S)+1 para 48V DC

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 1+2 SPD

FLP7-DC65/2(S) para 48V DC

Dispositivo protetor contra surtos DC tipo 1+2 SPD

FLP-DC65/2(S) para 48V DC

Tipo 1+2 SPD de pára-raios DC

FLP-DC85/2(S) para 75V DC

Dispositivo de proteção contra surtos de 48 V CC SPD

Tipo 1+2 DC SPD para sistema de alimentação de 48V DC

Foi testado o dispositivo de proteção contra surtos DC Tipo 1+2 SPD série FLP-DC de acordo com IEC 61643-11:2011 / EN 61643-11:2012.

Especificação:

Tensão nominal de trabalho Un: 48V, 75V

Máx. tensão de operação contínua Uc: 65V, 75V, 85V

Tipo 1+2/Classe I+II/Classe B+C

Corrente de descarga de impulso (10/350 μs) Idiabinho = 4kA / 7kA / 25kA @ Tipo 1

Corrente de descarga nominal (8/20 μs) In = 15kA / 20kA @ Tipo 2

Corrente máxima de descarga (8/20 μs) Imax = 30kA / 50kA / 70kA @ Tipo 2

Modo de proteção: DC + / PE, DC- / PE

Elementos de proteção: Varistor de óxido metálico (MOV) e/ou tubo de descarga de gás (GDT)

Diagrama de fiação e instalação

Tipo 1+2 DC SPD para sistema de alimentação de 48V DC

Dispositivo de proteção contra surtos de 48V DC A série SPD FLP-DC é classificada para uso interno ou fixada em uma caixa à prova d'água para uso externo.

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Preço do SPD do dispositivo de proteção contra surtos de 48 Vcc

O confiável dispositivo de proteção contra surtos de 48 Vcc SPD foi projetado para atender às necessidades de proteção das instalações contra raios e surtos. Obtenha o preço do SPD de 48V DC agora!

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 SPD

DC SPD para 12V 24V 48V 75V 95V 110V 130V 220V 280V 350V - série SLP20-DC

A LSP desenvolveu uma gama completa de dispositivos de proteção contra surtos CC (SPDs) usados ​​para proteger equipamentos conectados à energia CC contra surtos devido a raios.

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 SPD

SLP20-DC24/2(S) para 12V DC

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 1+2 SPD

SLP20-DC38/2(S) para 24V DC

Dispositivo protetor contra surtos DC tipo 1+2 SPD

SLP20-DC65/2(S) para 48V DC

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 SPD

DC SPD para 12V 24V 48V 75V 95V 110V 130V 220V 280V 350V - série SLP20-DC

Foi testado o dispositivo de proteção contra surtos DC Tipo 2 SPD série SLP20-DC de acordo com IEC 61643-11:2011 / EN 61643-11:2012.

Especificação:

Tensão nominal de trabalho Un: 12 V, 24 V, 48 V, 75 V, 95 V, 110 V, 130 V, 220 V, 280 V, 350 V

Máx. tensão de operação contínua Uc: 24 V, 38 V, 65 V, 100 V, 125 V, 150 V, 180 V, 275 V, 350 V, 460 V

Tipo 2 / Classe II / Classe C

Corrente de descarga nominal (8/20 μs) In = 10kA @ Tipo 2

Corrente máxima de descarga (8/20 μs) Imax = 20kA @ Tipo 2

Modo de proteção: DC + / PE, DC- / PE

Elementos de proteção: Varistor de óxido metálico (MOV)

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 SPD

DC SPD para 12V 24V 48V 75V 95V 110V 130V 220V 280V 350V - série SLP20-DC

A caixa do dispositivo de proteção contra surtos CC tipo 2 em trilho DIN SPD é um design plugável.

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Preço do SPD do dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2

O confiável dispositivo de proteção contra surtos CC Tipo 2 SPD foi projetado para atender às necessidades de proteção das instalações contra raios e surtos. Obtenha o preço do Type 2 DC SPD agora!

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 SPD

DC SPD para 12V 24V 48V 75V 95V 110V 130V - série SLP-DC

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 com trilho DIN A série SPD SLP-DC é classificada para uso interno ou fixada em uma caixa à prova d'água para uso externo.

para 12V DC

para 24V DC

para 48V DC

para 75V DC

para 95V DC

para 110V DC

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 SPD

DC SPD para 12V 24V 48V 75V 95V 110V 130V - série SLP-DC

Este dispositivo de proteção contra surtos DC Tipo 2 SPD pode ser com ou sem sinalização remota.

Especificação:

Tensão nominal de trabalho Un: 12V, 24V, 48V, 75V, 95V, 110V, 130V

tensão de operação contínua Uc: 15V, 30V, 56V, 85V, 100V, 125V, 150V

Tipo 2 / Classe II / Classe C

Corrente de descarga nominal (8/20 μs) In = 2kA @ Tipo 2

Corrente máxima de descarga (8/20 μs) Imax = 6kA @ Tipo 2

Modo de proteção: DC + / PE, DC- / PE

Elementos de proteção: Varistor de óxido metálico (MOV)

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Ficha de dados

Instruções de instalação

Dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2 SPD

DC SPD para 12V 24V 48V 75V 95V 110V 130V - série SLP-DC

A caixa do dispositivo de proteção contra surtos CC tipo 2 em trilho DIN SPD é um design plugável.

Diagrama de fiação:

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Diagrama de fiação

Preço do SPD do dispositivo de proteção contra surtos DC tipo 2

O confiável dispositivo de proteção contra surtos CC Tipo 2 SPD foi projetado para atender às necessidades de proteção das instalações contra raios e surtos. Obtenha o preço do Type 2 DC SPD agora!

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Dispositivo de proteção contra surtos DC SPD para inversor fotovoltaico solar fotovoltaico

Dispositivos de proteção contra surtos (SPDs) fornecem proteção contra surtos e picos elétricos, incluindo aqueles causados ​​direta e indiretamente por raios.

Em locais com raios frequentes, os sistemas fotovoltaicos desprotegidos sofrerão danos repetidos e significativos. Isso resulta em custos substanciais de reparo e substituição, tempo de inatividade do sistema e perda de receita.

Dispositivos de proteção contra surtos (SPDs) instalados corretamente minimizarão o impacto potencial de eventos de raios.

Equipamentos elétricos sensíveis de sistemas fotovoltaicos, como inversores CA/CC, dispositivos de monitoramento e painéis fotovoltaicos, devem ser protegidos por dispositivos de proteção contra surtos (SPD).

Como você dimensiona corretamente um dispositivo de proteção contra surtos (SPD) para seu sistema de energia?

Um dispositivo de proteção contra surtos (SPD) é projetado para evitar que picos de tensão de energia mais altos atinjam equipamentos sensíveis e, assim, possam causar danos.

Se projetado corretamente, como um SPD funciona em um sistema DC?

O excesso de tensão (além da classificação do equipamento) é impedido de se acumular pela descarga de energia controlada entre os condutores DC ou AC afetados.

Se houver uma conexão de aterramento no SPD, o SPD também monitora o diferencial de tensão entre o aterramento e os outros condutores.

Se necessário, a energia é descarregada para evitar diferenças excessivas de tensão, como em um evento de surto. Para que isso funcione corretamente, o caminho até o solo deve ser de baixa resistência.

Os SPDs não podem proteger contra sobretensão prolongada por vários segundos ou minutos. Isso deve ser evitado pelo dimensionamento correto do sistema.

Etapas para garantir que seu equipamento não seja danificado quando ocorrer um pico de tensão:

1. Certifique-se de que seu sistema e o SPD tenham uma boa conexão de baixa resistência com o terra.

2. Combine o dispositivo de proteção contra surtos com as entradas do seu equipamento de conversão de energia que você deseja proteger, garantindo o “Uc” na folha de dados do dispositivo de proteção contra surtos está ligeiramente (de preferência 0 a 10 V) acima da tensão contínua máxima nos condutores a serem protegidos, ou da tensão nominal máxima do equipamento de energia conectado.

Se o “U” do SPDc” estiver bem acima da classificação de tensão máxima do equipamento de energia conectado, ele não pode mais proteger efetivamente contra surtos de tensão. O SPD protegerá dispositivos ou equipamentos ativando bem acima da tensão máxima de operação contínua “Uc” e não interferirá em tensões abaixo de “Uc".

3. A LSP recomenda proteger pelo menos a entrada fotovoltaica do controlador de carregamento ou inversor/carregador e, se estiver usando uma rede elétrica pública, proteger também a entrada CA.

4. Se usado nos condutores fotovoltaicos, certifique-se de que o dispositivo de proteção contra surtos seja classificado para tensões CC, se usado na entrada CA, certifique-se de que o SPD seja classificado para tensões CA.

Como os dispositivos de proteção contra surtos protegem as usinas fotovoltaicas do tempo de inatividade

Os dispositivos de proteção contra surtos ajudam a reduzir o tempo de inatividade que ocorre devido a surtos. Nas usinas fotovoltaicas, os DPS precisam atender a requisitos específicos para garantir a operação contínua e a geração de energia.

Ao projetar uma planta fotovoltaica, é importante considerar a instalação de dispositivos de proteção contra surtos (SPDs). Surtos e distúrbios na rede podem levar a paralisações, reduzindo o desempenho da planta.

Portanto, quaisquer condições que afetem a geração e distribuição de energia devem ser levadas em consideração ao projetar a instalação elétrica.

Por que os dispositivos de proteção contra surtos são uma prioridade em plantas fotovoltaicas?

Os painéis solares são instalados no exterior para converter a energia solar em eletricidade. Esta localização ao ar livre os torna diretamente expostos a condições adversas, como chuva, vento e poeira. Entre as condições climáticas, os relâmpagos requerem atenção específica, pois podem afetar gravemente a segurança e o desempenho de uma planta fotovoltaica.

Eles se originam em uma nuvem cumulonimbus e terminam no solo. Quando o raio atinge o solo, ele descarrega energia, afetando o campo elétrico no solo. Para a usina solar fotovoltaica, isso apresenta dois riscos:

No que diz respeito ao impacto direto, 'Proteção externa contra raios' (ELP) fornece a proteção necessária de acordo com a IEC 62305, que descreve como avaliar se seu local precisa de tal proteção e qual deve ser a opção preferida (gaiolas em malha, terminal aéreo, etc.).

O conceito é simples: certifique-se de que o raio atingirá uma haste metálica instalada no ponto mais alto de sua planta e dissipará a energia diretamente para o solo através de um condutor de cobre.

Quando se trata de sobretensões transitórias, no entanto, os SPDs são necessários. Eles são instalados em paralelo nas placas de proteção do circuito para desviar a energia para o solo e limitar a sobretensão até um valor aceitável para o equipamento final.

Assim que o ELP é instalado em uma planta fotovoltaica, é obrigatório que um SPD seja instalado também. Se o sistema fotovoltaico não estiver equipado com um ELP, a instalação de um DPS é altamente recomendada para limitar as perturbações da rede (sobretensões transitórias).

Como funciona um SPD para proteger o lado DC das usinas solares?

Para garantir que a energia fluirá primeiro para o solo para limitar as sobretensões, o componente mais importante é o Varistor de Óxido Metálico (MOV).

Este componente tem tal propriedade que em condições normais (sem sobretensões) a resistência é alta o suficiente para não permitir a passagem de correntes nominais.

A partir de um certo nível de sobretensão, a resistência cairá rapidamente, abrindo o caminho para o solo e voltando à condição normal assim que a energia for dissipada.

Este processo permite uma limitação do nível de sobretensão atingindo todos os equipamentos conectados a jusante.

Tipo 1 + 2 SPD vs Tipo 2 SPD, qual é o certo?

Existem diferentes tipos de SPDs disponíveis que variam em termos de resistência: Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 1+2. Um SPD Tipo 1 pode lidar com um ataque direto que traz um surto de energia, enquanto o Tipo 2 limita as sobretensões de várias fontes. Ambas as características podem ser combinadas em um “Tipo 1+2” para proteção completa.

Em usinas fotovoltaicas, o desafio é escolher a proteção contra surtos apropriada para suportar correntes de forma de onda de energia pura de 10/350 µs (quase 10 vezes mais potente que o tipo 2 de forma de onda de 8/20 µs) e, ao mesmo tempo, levar em consideração o espaço.

Em um inversor ou caixa de junção, o espaço sempre é a prioridade máxima. Para maximizar o espaço disponível, os SPDs da LSP usam a profundidade do gabinete para componentes mais fortes com maior profundidade do dispositivo.

Com as novas séries FLP-PV e SLP-PV, as placas de proteção de circuitos CA e CC em instalações solares podem ser protegidas contra sobretensões devido a raios ou distúrbios na rede.

Raios e sobretensões: por que os sistemas solares precisam de proteção contra surtos

Os painéis solares, como todos os dispositivos eletrônicos, são propensos a picos de tensão que podem danificar os componentes e aumentar o tempo de inatividade. Os dispositivos de proteção contra surtos podem ajudar a manter os sistemas funcionando e rentáveis.

Um protetor contra surtos ajuda a evitar danos aos componentes eletrônicos, desviando a eletricidade extra da linha de energia “quente” para um fio de aterramento.

Nos protetores contra surtos mais comuns, isso é conseguido através de um varistor de óxido metálico (MOV), um pedaço de óxido metálico unido às linhas de energia e aterramento por dois semicondutores.

Painel solar precisa de proteção contra surtos

Os painéis solares também são dispositivos eletrônicos e, portanto, estão sujeitos ao mesmo potencial de danos causados ​​por surtos. Os painéis solares são especialmente propensos a relâmpagos devido à sua grande área de superfície e colocação em locais expostos, como em telhados ou montados no solo em espaços abertos.

Se os painéis solares forem atingidos diretamente, os raios podem fazer buracos no equipamento ou até mesmo causar explosões, e todo o sistema é destruído.

Mas os efeitos da iluminação e outras sobretensões nem sempre são tão evidentes. Os efeitos secundários desses eventos podem afetar não apenas os principais componentes, como módulos e inversores, mas também sistemas de monitoramento, controles de rastreadores e estações meteorológicas.

A perda de um módulo fotovoltaico significará apenas a perda de uma string, enquanto a perda do inversor central significará a perda da geração de energia para uma grande parte da planta.

Instalação de dispositivos de proteção contra surtos

Como todos os equipamentos elétricos são suscetíveis a surtos, os SPDs estão disponíveis para todos os componentes do painel solar. As versões industriais desses dispositivos também usam varistores de óxido metálico (MOV) em combinação com outros equipamentos sofisticados para conduzir sobretensões de surto ao aterramento. Portanto, os SPDs geralmente são instalados após a instalação de um sistema de aterramento estável.

Pense em um diagrama elétrico unifilar de sua instalação e SPDs em cascata desde o serviço público até o equipamento do array, localize uma proteção robusta nas entradas principais para proteger contra grandes transientes de surto e unidades menores em caminhos críticos para o ponto final do equipamento.

Uma rede SPD deve ser instalada em toda a distribuição de energia CA e CC do painel solar para proteger os circuitos críticos. Os SPDs devem ser instalados nas entradas CC e nas saídas CA do(s) inversor(es) do sistema e implantados com referência ao aterramento nas linhas CC positiva e negativa. A proteção CA deve ser implantada em cada condutor de energia até o solo. Os circuitos combinadores também devem ser protegidos, assim como todos os circuitos de controle e até mesmo os sistemas de rastreamento e monitoramento para evitar interferência e perda de dados.

Quando se trata de sistemas comerciais e em escala de serviços públicos, a LSP sugere o uso da regra dos 10m. Para instalações com comprimentos de cabo CC inferiores a 10 m), a proteção contra surtos solares CC deve ser instalada em um ponto conveniente, como nos inversores, caixas combinadoras ou mais próximo dos módulos solares. Para instalações com cabeamento CC acima de 10 m, a proteção contra surtos deve ser instalada nas extremidades do inversor e do módulo dos cabos.

Os sistemas solares residenciais com microinversores têm cabeamento CC muito curto, mas cabos CA mais longos. Um SPD instalado na caixa do combinador pode proteger a casa contra surtos de matriz. Um SPD no painel principal também pode proteger a casa contra surtos de matrizes, além de energia elétrica e outros equipamentos internos.

Em sistemas de qualquer tamanho, os SPDs devem ser instalados por um eletricista licenciado de acordo com as recomendações do fabricante e os códigos elétricos e de instalação para maximizar a segurança e a eficácia.

Etapas adicionais, como adicionar terminais aéreos de raios, podem ser tomadas para proteger ainda mais um painel solar especificamente contra raios. SPDs não podem evitar danos físicos causados ​​por raios diretos.

SPD para aplicações fotovoltaicas

A sobretensão pode ocorrer em instalações elétricas por vários motivos. Pode ser causado por:

Como todas as estruturas externas, as instalações fotovoltaicas estão expostas ao risco de raios que varia de região para região. Os sistemas e dispositivos preventivos e de detenção devem estar implementados.

Proteção por ligação equipotencial

A primeira proteção a ser implementada é um meio (condutor) que garante a ligação equipotencial entre todas as partes condutoras de uma instalação fotovoltaica.

O objetivo é ligar todos os condutores aterrados e peças de metal e, assim, criar potencial igual em todos os pontos do sistema instalado.

Proteção por dispositivos de proteção contra surtos (SPDs)

Os SPDs são particularmente importantes para proteger equipamentos elétricos sensíveis como inversor AC / DC, dispositivos de monitoramento e módulos fotovoltaicos, mas também outros equipamentos sensíveis alimentados pela rede de distribuição elétrica de 230 VAC. O seguinte método de avaliação de risco é baseado na avaliação do comprimento crítico Lcrit e sua comparação com L o comprimento acumulado das linhas dc.

A proteção SPD é necessária se L ≥ Lcrit.

Lcrit depende do tipo de instalação fotovoltaica e é calculado conforme a tabela a seguir:

Tipo de instalação

Instalações residenciais individuais

Planta de produção terrestre

Serviço / Industrial / Agrícola / Edifícios

Lcrit (em m)

115 / Ng

200 / Ng

450 / Ng

eu ≥ eucrit

Dispositivo (s) de proteção contra sobretensão obrigatório (s) no lado DC

L <Lcrit

Dispositivo (s) de proteção contra surtos não obrigatório (s) no lado DC

L é a soma de:

Ng é a densidade de raios de arco (número de ataques/km2/ano).

Seleção SPD

Proteção SPD

Localização

Módulos fotovoltaicos ou caixas de matriz

 

Lado inversor DC

Lado do inversor AC

 

placa principal

 

LDC

 

LAC

Pára-raios

Critérios

> 10 m

 

> 10 m

Sim

Não

Tipo de SPD

Não há necessidade

“DP 1”

Tipo 2

“DP 2”

Tipo 2

Não há necessidade

“DP 3”

Tipo 2

“DP 4”

Tipo 2

“DP 4”

Digite 2 se Ng> 2.5 e linha aérea

Instalação do dispositivo de proteção contra surtos (SPD)

O número e a localização dos SPDs no lado DC dependem do comprimento dos cabos entre os painéis solares e o inversor. O SPD deve ser instalado nas proximidades do inversor se o comprimento for inferior a 10 metros. Se for maior que 10 metros, um segundo SPD é necessário e deve ser colocado na caixa próxima ao painel solar, o primeiro está localizado na área do inversor.

Para ser eficiente, os cabos de conexão do SPD à rede L + / L- e entre o bloco de terminais de aterramento do SPD e o barramento de aterramento devem ser o mais curtos possível - menos de 2.5 metros (d1 + d2 <50 cm).

Geração de energia fotovoltaica segura e confiável

Dependendo da distância entre a parte “gerador” e a parte “conversão”, pode ser necessário instalar dois ou mais pára-raios, para garantir a proteção de cada uma das duas partes.

Figura 5 - Instalação de SPDs de dispositivos de proteção contra surtos em sistemas fotovoltaicos

Proteção contra surtos para sistemas fotovoltaicos - Visão geral

Quando um sistema fotovoltaico está localizado em um local industrial, as operações comerciais e os equipamentos também estão em risco. Os inversores são caros, mas para aplicações industriais, uma falha ainda mais cara é o custo do tempo de inatividade.

Quando um raio atinge um sistema fotovoltaico solar, ele causa uma corrente e tensão transitórias induzidas dentro dos circuitos de fio do sistema fotovoltaico solar.

Essas correntes e tensões transitórias aparecerão nos terminais do equipamento e provavelmente causarão falhas de isolamento e dielétricas nos componentes elétricos e eletrônicos da energia solar fotovoltaica, como painéis fotovoltaicos, inversor, equipamentos de controle e comunicação, bem como dispositivos na instalação do edifício.

A caixa de matriz, o inversor e o dispositivo MPPT (rastreador de ponto de potência máxima) têm os maiores pontos de falha.

Para evitar que a alta energia passe pela eletrônica e cause danos de alta tensão ao sistema fotovoltaico, os surtos de tensão devem ter um caminho para o terra.

Para fazer isso, todas as superfícies condutoras devem ser aterradas diretamente e toda fiação que entra e sai do sistema (como cabos Ethernet e rede CA) deve ser aterrada por meio de um SPD.

Um dispositivo de proteção contra surtos é necessário para cada grupo de strings dentro da caixa do array, da caixa do combinador, bem como da desconexão dc.

Altura, formas pontiagudas e isolamento são as características dominantes que determinam onde os raios atingem. É um mito que o metal atrai raios.

No entanto, é importante observar que não importa onde o parque fotovoltaico esteja localizado ou a forma de qualquer objeto próximo, os SPDs são essenciais para todos os sistemas fotovoltaicos devido à sua suscetibilidade inerente a ataques diretos e indiretos.

Seleção e instalação de dispositivos de proteção contra surtos para sistemas fotovoltaicos

Os sistemas fotovoltaicos têm características únicas, que exigem, portanto, o uso de SPDs projetados especificamente para sistemas fotovoltaicos.

Os sistemas fotovoltaicos têm altas tensões de sistema CC de até 1500 volts. Seu ponto de potência máxima opera apenas alguns percentis abaixo da corrente de curto-circuito do sistema.

Para determinar o módulo SPD adequado para o sistema fotovoltaico e sua instalação, você deve saber:

Os requisitos de DPS para uma instalação protegida por um sistema externo de proteção contra raios (LPS) dependem da classe selecionada do LPS e se a distância de separação entre o LPS e a instalação fotovoltaica é isolada ou não isolada.

A IEC 62305-3 detalha os requisitos de distância de separação para um LPS externo.

Para ter um efeito protetor, o nível de proteção de tensão de um SPD (Up) deve ser 20 % inferior à rigidez dielétrica do equipamento terminal do sistema.

É importante usar um SPD com uma corrente suportável de curto-circuito maior que a corrente de curto-circuito da cadeia do painel solar ao qual o SPD está conectado.

O SPD que é fornecido na saída CC deve ter um MCOV CC igual ou maior que a tensão máxima do sistema fotovoltaico do painel.

Local do relâmpago

Quando um raio atinge o ponto A (veja a Figura 1), o painel solar fotovoltaico e o inversor provavelmente serão danificados. Apenas o inversor será danificado se o raio atingir o ponto B.

No entanto, o inversor é normalmente o componente mais caro dentro de um sistema fotovoltaico, e é por isso que é essencial selecionar e instalar corretamente o SPD correto nas linhas CA e CC. Quanto mais próximo o golpe estiver do inversor, mais danificado será o inversor.

Dispositivo de proteção contra surtos (SPD) para o lado CC de sistemas fotovoltaicos

As fontes fotovoltaicas têm características de corrente e tensão muito diferentes das fontes CC tradicionais: elas têm uma característica não linear e causam a persistência de arcos inflamados a longo prazo.

Portanto, as fontes de corrente fotovoltaica não só requerem chaves fotovoltaicas e fusíveis fotovoltaicos maiores, mas também um seccionador para o dispositivo de proteção contra surtos que é adaptado a essa natureza única e capaz de lidar com correntes fotovoltaicas.

Os SPDs instalados no lado CC devem sempre ser projetados especificamente para aplicações CC. O uso de um SPD no lado CA ou CC incorreto é perigoso em condições de falha.

Quando os SPDs são usados ​​no lado CC, eles também devem ser usados ​​no lado CA devido às diferenças de potencial.

Dispositivo de proteção contra surtos (SPD) para o lado CA

A proteção contra surtos é tão importante para o lado CA quanto para o lado CC. Certifique-se de que o SPD foi projetado especificamente para o lado CA.

Para proteção ideal, o SPD deve ser dimensionado especificamente para o sistema. A seleção adequada garantirá a melhor proteção com vida útil mais longa.

No lado CA, vários inversores podem ser conectados ao mesmo SPD se compartilharem a mesma conexão de rede.

Instalação de dispositivos de proteção contra surtos (SPDs)

Os SPDs devem sempre ser instalados a montante dos dispositivos que vão proteger. A NFPA 780 12.4.2.1 diz que a proteção contra surtos deve ser fornecida na saída CC do painel solar do positivo para o terra e do negativo para o terra, no combinador e caixa do combinador para vários painéis solares e na saída CA do inversor.

A instalação adequada de um SPD depende de três valores, que são:

Localização

Módulos fotovoltaicos e caixas de array dc side

Lado CC do inversor

Lado CA do inversor

Para-raios (na placa-mãe)

Comprimento dos cabos

> 10m

não aplicável

> 10m

Sim

Não

Tipo de SPD a ser usado

não aplicável

Tipo 2

Tipo 2

não aplicável

Tipo 2

Tipo 1

Digite 2 se Ng > 2.5 e a linha aérea

Cabos

Os cabos em sistemas fotovoltaicos são frequentemente estendidos por longas distâncias para que possam alcançar o ponto de conexão da rede. No entanto, comprimentos de cabo longos nunca são recomendados e os sistemas fotovoltaicos estão longe de ser uma exceção.

Isso ocorre porque o efeito da interferência elétrica conduzida e baseada em campo, causada por descargas atmosféricas, aumenta em relação ao aumento do comprimento dos cabos e dos loops dos condutores. Quando ocorre uma sobretensão transitória, qualquer queda de tensão indutiva nos cabos de conexão pode enfraquecer o efeito protetor do SPD. Isso é menos provável de acontecer se os cabos forem roteados para serem o mais curtos possível.

A tensão de surto é um contribuinte significativo para a falha do cabo, e cada impulso em um cabo contribuirá para a deterioração da resistência do isolamento do cabo.

Se um surto for injetado em um sistema fotovoltaico autônomo (um sistema que está longe da rede elétrica), quaisquer operações de equipamentos que sejam alimentados por eletricidade solar, como equipamentos médicos ou abastecimento de água, podem ser interrompidas.

A localização e a quantidade de DPS a instalar no lado CC dependem do comprimento do cabo entre os painéis solares e o inversor (ver Tabela).

Se o comprimento for inferior a 10 metros, apenas um SPD é necessário e o SPD deve ser instalado na mesma vizinhança do inversor. Se o comprimento do cabo for superior a 10 metros, instale um SPD nas proximidades do inversor, bem como um segundo SPD na caixa próxima ao painel solar.

Passe os cabos de forma a evitar grandes loops de condutores. Linhas CA e CC e linhas de dados devem ser roteadas juntamente com os condutores de compensação de potencial ao longo de todo o percurso para garantir que não sejam formados loops de condutores ao serem roteados por vários strings ou ao conectar o inversor à conexão da rede.

Nota:

O comprimento do cabo que liga um DPS à carga deve ser sempre o mais curto possível e nunca superior a 10 metros. Se o comprimento do cabo for superior a 10 metros, é necessário um segundo SPD. Quanto maior a distância, maior a reflexão da onda do relâmpago.

Como combinar SPDs com inversores

Os parques fotovoltaicos são compostos por equipamentos muito sensíveis que precisam de proteção expansiva. Como os parques fotovoltaicos criam energia de corrente contínua (dc), os inversores (que são necessários para converter essa energia de dc para ac) são um componente essencial para sua produção elétrica.

Infelizmente, os inversores não são apenas altamente suscetíveis a relâmpagos, mas são incrivelmente caros. NFPA 780 12.4.2.3 requer SPDs adicionais na entrada CC do inversor se o inversor do sistema estiver a mais de 30 metros do combinador ou caixa do combinador mais próximo.

Instale o SPD entre os fusíveis e o inversor se houver protetores de string (como fusíveis, disjuntores CC ou diodos de string) (consulte a Figura 2).

Figura 2 – SPD conectado corretamente e incorretamente ao inversor com protetores de string

Para conectar um SPD quando houver um inversor com caixa de fusíveis integrada, certifique-se de que os fusíveis internos sejam desviados e que os fusíveis de string externos estejam conectados (consulte a Figura 3). Os SPDs devem ser montados fora do inversor e em um gabinete NEMA Tipo-3R ou superior se for uma aplicação externa.

Figura 3 – SPD conectado ao inversor com caixa de fusíveis integrada

Os inversores de string devem ser instalados o mais próximo possível das strings. Os cabos SPD que conectam à rede L+/L- e entre o bloco de terminais do SPD e o barramento de aterramento devem ter menos de 2.5 metros.

Quanto mais curtos os cabos de conexão, mais eficiente e econômica será a proteção. Para inversores com apenas um rastreador MPP, combine a string antes do inversor e conecte-os ao SPD no ponto de interconexão.

As combinações SPD devem ser planejadas para cada entrada quando o inversor possui vários rastreadores MPP. Um SPD deve ser usado para cada entrada fundida com um diodo string.

Conclusão

Operar equipamentos fotovoltaicos sem proteção adequada contra surtos é mais do que um negócio arriscado – é imprudente.

Para que os sistemas solares sejam o futuro de um mundo mais verde, eles devem ser protegidos.

A ocorrência de raios é imparável e, portanto, a proteção é essencial.

A vulnerabilidade dos sistemas fotovoltaicos a descargas atmosféricas – diretas e indiretas – significa que eles devem ser construídos com proteção contra surtos confiável e devidamente instalada.

Sua segurança, nossa preocupação!

O confiável dispositivo de proteção contra surtos CC da LSP, SPD, foi projetado para atender às necessidades de proteção das instalações contra raios e surtos. Entre em contato com nossos especialistas!

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