太陽能應用浪湧保護裝置

如何選擇合適的太陽能 SPD?

創建者:Glen Zhu | 更新日期:12 年 2022 月 XNUMX 日

您是否擔心您昂貴的太陽能光伏系統有一天會很容易損壞?

然而,現實情況是沒有浪湧保護,即使是最輕微的電壓尖峰也會損壞從太陽能電池板陣列獲取電力的每個電子設備。 除此之外,如果沒有防雷保護,您在能源效率方面所做的任何投資都將毫無用處,因為閃電是太陽能電池板故障的主要原因之一。

為您的太陽能光伏系統購買 SPD 的終極指南就是我們今天要介紹的內容。 讓我們現在開始。

為什麼太陽能/光伏系統需要浪湧保護?

太陽能光伏系統浪湧保護器SPD

如您所知,太陽能電池板安裝在戶外。 它使它們直接暴露在雨、風和灰塵等惡劣條件下。 在天氣條件中,雷擊需要特別注意,因為它們會嚴重影響光伏系統的安全和性能。

當雷擊擊中地面時,它會釋放能量,影響地面上的電場。 對於太陽能光伏電站來說,這帶來了兩個風險:

  • 可以物理破壞屋頂上的太陽能設備的直接影響
  • 瞬態過電壓通過磁耦合通過電纜,這可能導致敏感元件(如印刷電路板 (PCB))損壞。

 

在雷擊頻繁的地區,未受保護的光伏系統將遭受反复且嚴重的損壞。 這可能導致巨大的維修和更換成本、系統停機時間和收入損失。

太陽能浪湧保護 (SPD) 旨在限制瞬態過電壓並將電流波轉移到大地。 此外,它將過電壓的幅度限制在對電氣基礎設施和開關設備安全的值。

太陽能/光伏系統需要多少太陽能浪湧保護裝置?

由於光伏發電場產生直流 (dc) 電力,因此將這種電力從直流轉換為交流所需的逆變器是一個關鍵組件。 不幸的是,逆變器不僅對雷擊極為敏感,而且價格也非常昂貴。

雷擊位置

圖1

當雷擊A點時(圖1),太陽能光伏板和逆變器很可能損壞。 B點的雷擊只會損壞逆變器。 因此,交流和直流線路都需要正確選擇和安裝合適的 SPD。

太陽能光伏系統中安裝的 SPD 數量取決於面板和逆變器之間的距離。 

當太陽能電池板之間的電纜長度小於 10 米時: 1 SPD 應安裝在逆變器、匯流箱或靠近太陽能電池板的位置。

當直流電纜超過 10 米時: 在電纜的逆變器和太陽能模塊端都需要更多的浪湧保護器。

SPD 如何保護太陽能光伏系統?

用最簡單的術語來說,太陽能 SPD 控制瞬態電壓,並在受保護電路上出現瞬態電壓時將電流引導回其源或接地。

為確保能量首先流向地面以防止過電壓,最重要的組件是金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)。 它在不同的條件下在高阻抗和低阻抗狀態之間轉換。

太陽能浪湧保護裝置處於高阻抗狀態,在典型工作電壓下對太陽能光伏系統沒有影響。 當電路上出現瞬態電壓時,SPD 進入導通狀態(或低阻抗)並將浪湧電流轉移回其源或接地。 這將電壓限製或箝制到更安全的水平。 瞬態轉移後,SPD 自動重置回其高阻抗狀態。

為太陽能應用選擇合適的 SPD

太陽能/光伏系統具有明顯的特性(高達 1500 伏的高直流系統電壓),因此需要專門為其設計的 SPD。

太陽能/光伏系統中交流和直流側的不同 SPD

使用適當的太陽能浪湧保護裝置保護交流和直流側免受雷擊非常重要。

直流側需要特定的直流防雷器,交流側也是如此。 在故障情況下,在錯誤的交流或直流側使用 SPD 是危險的。

太陽能浪湧保護器(SPD)的種類

在太陽能/光伏應用中,SPD 根據其電阻可分為三種類型:1 型、2 型和 1+2 型。

1 型 SPD: 應對帶來能量激增的直接打擊。

2 型 SPD: 減少來自多種來源的過電壓。

1+2 型 SPD: 這兩種特性可以結合起來提供完整的保護。

為太陽能/光伏系統選擇合適的 SPD 模型,應牢記以下幾點:

  • 閃電輪閃光密度;
  • 系統的工作溫度;
  • 系統電壓;
  • 系統的短路電流額定值;
  • 要保護的波形的電平
  • 標稱放電電流。

 

LSP 的 新的 FLP-PV 和 SLP-PV 系列,太陽能裝置中的交流和直流電路保護板都可以防止雷擊或網絡干擾引起的過電壓

用於光伏光伏太陽能電池板逆變器的可插拔 DC SPD – SLP-PVxxx 系列

SLP-PV1500

SLP-PV1200

SLP-PV1000

SLP-PV600

該 LSP 系列隔離直流電壓系統具有 600V 1000V 1200V 1500 V DC 的短路電流額定值高達 1000 A。

規格:
  • 以 8/20 µs 雷電流波形為特徵。
  • 連續工作電壓Ucpv:600V 1000V 1200V 1500V
  • 2 類 / II 類 / C 類
  • 標稱放電電流 (8/20 μs) In = 20kA @ 類型 2
  • 最大放電電流 (8/20 μs) Imax = 40kA @ Type 2
  • 保護元件:金屬氧化物壓敏電阻(MOV)

用於光伏光伏太陽能電池板逆變器的可插拔直流 SPD – FLP-PVxxx 系列

FLP-PV1200

該 LSP 系列隔離直流電壓系統具有 600V 1000V 1200V 1500 V DC 的短路電流額定值高達 1000 A。

允許更換保護元件 (MOV),確保方便並降低成本。

規格:

  • 以 10/350 µs 和 8/20 µs 雷電流波形為特徵。
  • 連續工作電壓Ucpv:600V 1000V 1200V 1500V
  • 類型 1+2 / Class I+II / Class B+C
  • 脈衝放電電流 (10/350 μs) Iimp = 6,25kA @ 類型 1
  • 標稱放電電流 (8/20 μs) In = 20kA @ 類型 2
  • 最大放電電流 (8/20 μs) Imax = 40kA @ Type 2
  • 保護元件:金屬氧化物壓敏電阻(MOV)

太陽能應用的浪湧保護安裝指南

光伏(PV)系統很複雜。 我們的 LSP 團隊很樂意為太陽能應用提供浪湧保護裝置 (SPD) 安裝建議。

太陽能應用的浪湧保護安裝指南

太陽能 SPD 安裝技巧

假設您希望您的太陽能係統持續服務,則必須在太陽能係統的直流和交流配電網絡中配備正確安裝的浪湧保護器,以保護關鍵電路。

太陽能 SPD 應始終安裝在它們將保護的設備的上游,其安裝取決於三個值:

  • 最大連續工作電壓
  • 電壓保護等級
  • 標稱放電電流

活動地點

光伏組件和陣列盒直流側

逆變器直流側

逆變器交流側

避雷針(主板上)

電纜長度

> 10m

N / A

> 10m

Permium Partner

沒有

使用的 SPD 類型

N / A

輸入2

輸入2

N / A

輸入2

輸入1

類型 2 如果 Ng > 2.5 和架空線

安裝在直流側的太陽能 SPD 的位置和數量取決於太陽能電池板和逆變器之間的電纜長度(圖 2)。

如果電纜的長度等於或小於 10 m,則只需要一個用於太陽能逆變器的太陽能 SPD 並與逆變器一起安裝。 如果長度大於 10 m,則需要兩個 SPD。 一個帶面板,另一個帶逆變器。

如果系統逆變器距離最近的匯流箱或匯流箱超過 30 米,則 NFPA 780 12.4.2.3 要求在逆變器的直流輸入端安裝額外的 SPD。

帶浪湧保護的直流太陽能光伏匯流箱

- 1 個字符串輸入 1 個字符串輸出

太陽能匯流箱

- 組裝和安裝

播放視頻

結論

浪湧保護是太陽能電池板陣列安裝的一個次要組成部分,但它是一個不容忽視的重要組成部分。 這不是一種選擇,而是一種必要。

如果您不確定本文的任何方面,或者只是想幫助您選擇完美的太陽能 SPD 模型,我們的 LSP 團隊很樂意協助您完成每一步,將您的要求轉化為有形的太陽能浪湧保護裝置 (SPD),並由專業和經驗豐富的工程師提供支持。 請隨時與我們聯繫 https://lsp.global

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