如何在太陽能系統中連接 DC SPD:直流突波保護裝置接線圖與安裝

許多使用者在太陽能發電系統安裝直流突波保護裝置(DC SPD)時,都會遇到相同的問題:即使已安裝SPD並連接接地線,但在雷雨天時,直流側設備仍會被雷擊損壞,好像DC SPD沒有效用。事實上,問題往往出在您的直流防雷器沒有安裝正確。.

現在我將介紹 DC SPD 的正確安裝方法和常見的安裝問題。我將逐步幫助您正確安裝 DC SPD。.

什麼是 DC SPD 及其在太陽能系統中的作用

DC SPD 的定義與功能

在安裝太陽能系統之前,您需要瞭解 什麼是直流浪湧保護裝置 (SPD) 及其他功能。直流突波保護器是用來保護太陽能光電 (PV) 系統免受瞬間過電壓損害的專用裝置。.

這些過電壓可能是由開關操作或雷擊造成的浪湧所引起。發生突波時,直流突波保護裝置會箝位過電壓,並將過電流導入接地系統,以防止敏感元件(如變頻器、光電模組和監控設備)受到損害。.

直流 SPD 的類型

安裝期間,您會發現有多種 突波保護裝置的類型. .在太陽能發電系統中,1+2 型直流防雷器或 2 型直流防雷器通常安裝在光電陣列和變頻器的直流輸入之間。這種安裝方式可確保 SPD 快速回應、鉗住過電壓並安全地轉換過電流。.

DC SPD 的安裝步驟

在安裝 DC SPD(直流突波保護裝置)時,有幾個關鍵點必須特別注意,因為它們會直接影響整個太陽能光電系統是否能有效抵抗突波。.

首先,導體的長度對 SPD 的保護效果有很大的影響。.

每增加一英吋(約 2.54 cm)的接線,阻抗就會稍微增加,導致 SPD 的「實際保護電壓」升高,裝置無法獲得理想的保護。.

因此,為了發揮最大的保護效果,建議您將 SPD 與受保護裝置之間的連接線保持在 12 英吋 (30 公分) 以內;如果可以更短,請避免採用較長的路線。.

其次,接地品質是整個保護系統的關鍵。.

發生突波時,防雷器的任務是快速將這些能量導入地下。如果接地處理不當,即使是最好的直流防雷器也會無能為力,只是裝飾品而已。.

在接地電阻方面,我們建議住宅系統的接地電阻為 10 Ω 或更低;在雷暴頻繁的地區,最好能達到 5 Ω 或更低,以確保整個防雷系統真正 「可靠」。“

詳細安裝步驟

  1. 先關機,安全第一

在安裝 DC SPD 之前,請關閉所有相關的 DC 和 AC 電路斷路器,以確保整個系統的電源完全關閉。這可確保安裝安全。.

  1. 確定安裝位置

  • 直流側:一般而言,將 DC SPD 安裝在匯流箱內、或變頻器輸入端子附近,可以更好地保護 DC 電路。.

  • 交流側:在變頻器輸出側的交流配電盤上安裝交流防雷器,以保護交流側和後續負載。.

  1. 安全固定 SPD 外殼

將 SPD 機殼穩固地安裝在牆壁、機櫃或機架上,以防止操作時晃動。同時在機櫃上預留纜線入口孔,方便日後佈線與擴充。.

  1. 確保正確的接線和安全的連接

  • 將 DC 正極連接到 DC SPD 正極端子

  • 將 DC 負極連接到 DC SPD 負極端子

  • 將 SPD 接地端子連接至系統接地導體

  1. 確保所有連接點都緊固;避免接觸鬆脫或接觸不良。.

  2. 使用標準扭力鎖緊端子

在所有接線端子上使用適當的扭力,一般建議在 1.5-2.5 N-m 之間;不可過鬆或過緊 - 請遵循製造商指示。.

  1. 標籤清楚,方便日後維修

每次安裝 SPD 後,請在附近或設備上清楚標示安裝日期,以便檢查、更換和維護時能夠輕鬆追蹤而不致混淆。.

  1. 開機檢查並確認正常狀態

完成安裝後,重新合上直流和交流電斷路器,重新啟動系統。.

最後,檢查 SPD 的狀態指示燈(例如,綠燈是否正常亮起,警報燈是否熄滅),確認 SPD 是否正常運作,只有這樣才能真正發揮保護作用。.

直流 SPD 的接地和連接

為什麼接地對於交流電湧保護裝置非常重要?

在太陽能發電系統中安裝直流電湧保護器時,必須特別注意接地。適當的接地可確保電湧保護器在雷擊或開關事件中有效箝位過電壓,並將過電流導入接地系統。請務必使用短且粗的接地導體。短導體可降低電阻並將漏電壓降至最低,從而提高浪湧保護器的反應速度。.

請依照下列步驟正確接線:

  1. 確定太陽能發電系統中的主要接地匯流排。.

  2. 接地連接使用較粗的銅導體,以減少阻抗並提高安全性。.

  3. 在 SPD 接地導體與接地匯流排接線時,請使用盡可能短的路徑,並避免急彎或迴圈接線。.

  4. 使用適當的端子或夾子固定電線,以防止長時間使用後鬆脫。.

  5. 通電前,請檢查連接點是否有腐蝕或損壞。.

LSP 直流突波保護裝置採用雙重接地,讓使用者可以彈性連接接地線。.

光伏系統中常見的接地錯誤

在為客戶安裝 DC SPD 時,我們遇到了各種問題,其中接地問題最為常見,大致如下:

元件接地電阻不符合標準

光伏系統對接地電阻有明確的要求:模組側接地通常建議接地電阻≤4-10 Ω,而逆變器和配電箱等設備側則一般要求≤4 Ω。.

然而,在實際安裝中,常見的接地錯誤包括將接地電極埋得太淺、使用截面面積不足的接地線、接地體數量不足,以及在土壤電阻率較高、土壤乾燥或具腐蝕性的地區未採取降低電阻的措施。這些做法都會導致接地電阻過大,造成漏電電流增加、設備間電位差升高,導致浪湧電流無法有效排出,造成設備損壞。.

直流正極或負極端子接地不正確

常見的錯誤是用戶為了自己安裝方便,將PV+或PV-與接地系統中的某一點單線連接,造成系統接地方式混亂;或者逆變器內部接地方式與直流側接地方式不一致,導致絕緣檢測異常。最終導致變頻器頻繁報告 「接地故障 」而關機,嚴重時會損壞設備或造成觸電等安全事故。.

直流防雷器與設備接地是「串聯」而非「並聯」。“

各裝置的接地線應獨立連接,或先聚集到接地母線(接地主線)上,再統一連接到同一接地極或接地網上,形成等電位連接。.

用戶採用串聯接地,一旦某段接地線鬆脫或斷開,會導致下游多台設備同時失去接地保護。同時,各裝置之間無法保持良好的等電位接合,造成電位差而引起干擾、電磁問題,甚至漏電流,嚴重影響系統的穩定性和安全性。.

使用不正確的連接方法或材料

在光伏和電氣系統中,使用不正確的連接方法或接地材料是造成接地故障的常見原因之一。有些安裝人員為了方便,會使用普通的絕緣帶捆紮線、細線、鋁線或非標準導體作為接地線,而不使用專用的接地銅線或銅編織線。這些導體的截面較小、機械強度不足、導電性差,無法承受雷擊或短路時的大電流衝擊。.

同時,在連接技術方面,有些人使用焊接代替標準的焊接或壓接,或者使用接觸面積不足的螺栓和螺絲進行連接。這些連接點在長期運作中容易因熱膨脹和收縮、振動和氧化而逐漸鬆脫,導致接觸電阻增加,最終使接地線從 「可靠接地」 變成 「假接地」。“

這種做法會導致嚴重後果:一方面,接地線的熱穩定性差,在突波電流或短路電流通過時容易發熱、熔化,甚至引起火災;另一方面,接地阻抗明顯增大,使保護電流無法有效流入大地。如此一來,雷電或故障能量可能會在設備外殼、電纜或訊號線中「遊蕩」,輕則造成系統頻繁警報和關機,重則造成設備損壞或觸電意外,使整個防雷和接地系統失效。.

信號地、電源地和防雷地分開管理

在光伏系統中,接地通常分為三種:防雷接地、電源/保護接地和信號接地。防雷接地用於避雷針、SPD 和支架;功率接地用於逆變器、配電箱和設備外殼;信號接地用於通訊、監控和 MPPT 控制系統。.

使用者將這三種接地方式分開,沒有依照等電位原理將其統一連接,形成接地迴路或不同的電位差,在雷擊或浪湧時會造成系統電位干擾。.

一般情況下,信號地是單獨接地,與電源地或防雷地沒有共用一個參考點,這會導致共模干擾甚至反擊電流。其後果包括頻繁的通訊斷線和資料異常;嚴重時,雷擊突波電壓會透過薄弱點進入通訊埠或控制板,造成設備損壞,甚至完全燒毀控制板。.

DC SPD 的維護

光伏系統中的太陽能電湧保護器是一種消耗性保護裝置,在遭受雷擊或電湧衝擊後可能會逐漸降級甚至失效。SPD 維護的目的是及時發現故障,確保持續的保護能力,並防止 SPD 因故障而無法提供浪湧保護。.

直流電壓突波保護器

DC SPD 的維護專案

外觀檢查

  • 檢查 SPD 外殼是否有裂縫、灼傷、變形或褪色

  • 檢查是否有過熱或異味的跡象

  • 確保安裝環境清潔、無灰塵積聚或濕氣

狀態指示器檢查

  • 檢查 SPD 狀態視窗是否正常 (綠色 = 正常)

  • 如果變成紅色或顯示故障指示燈,表示 SPD 已損壞,需要更換。

端子台檢查

  • 檢查輸入/輸出端子是否鬆動

  • 檢查是否有氧化、腐蝕或變黑現象

  • 確保電纜連接安全可靠

接地系統檢查

  • 接地線是否連接穩固?

  • 是否有任何破損、鬆動或腐蝕?

  • 確保接地路徑阻抗低、可靠且有效。.

操作記錄

  • 記錄 SPD 狀態變更

  • 著重於雷擊或異常事件後的檢查與記錄

  • 建立更換和維護檔案

為何要選擇 LSP SPD 為您的太陽能系統服務?

lsp-標誌

自 2010 年以來,LSP 一直是浪湧保護行業的領導者。LSP 擁有先進的生產和研發能力,確保每一個直流電湧保護器都符合嚴格的品質標準。LSP 擁有現代化的測試設備,並遵循嚴格的流程控制,以提供可靠、高效能的突波保護器。.

LSP 為每位客戶提供詳盡的安裝手冊,讓使用者能依照指示快速正確地安裝您的 SPD。.

LSP 的產品也通過 TUV、CB 和 CE 認證,並符合 IEC/EN 61643-31 標準,因此值得信賴。LSP 的核心產品包括專為太陽能光電系統、能源儲存系統和變頻器保護而設計的 Type 1+2 和 Type 2 直流電湧保護器。LSP 的電湧保護器採用模組化設計和阻燃外殼,以確保最高的可靠性。.

選擇適當的 LSP 時 太陽能發電系統的直流突波保護器, 請考慮系統電壓、光電串數及安裝環境。LSP 提供技術支援,協助您選擇最符合您需求的解決方案。.

結論:太陽能系統中的直流 SPD 接線

只有正確安裝 SPD,才能真正提供突波保護;若安裝不當,其保護效果可能大打折扣,甚至完全失效,不僅無法截斷過電壓,還可能因佈線錯誤、接地不良或放置位置不當而造成額外風險。.

因此,在安裝前,您應及時向 SPD 供應商索取詳細的安裝說明書,並嚴格按照說明書中的接線圖、接地要求、建議線規、扭力標準等進行安裝,以確保 SPD 位置正確、極性正確、接地短且阻抗低、端子牢固可靠。這樣才能保證 SPD 在雷擊或浪湧時能有效運作,安全地將過電壓和過電流分流至大地,真正為您的設備提供可靠的保護。.

常見問題:如何在太陽能系統中連接直流 SPD

太陽能系統中的直流突波保護器是什麼?

太陽能系統中的直流突波保護器是安裝在太陽能電池陣列與逆變器直流輸入之間的裝置,用以抑制雷擊或開關操作所造成的瞬間過電壓。它可以安全地將浪湧電流轉移到接地系統,保護太陽能電池板、逆變器和其他敏感元件免受損害。.

直流電湧保護器應該安裝在太陽能設備的哪裡?

在太陽能系統中,直流突波保護器通常安裝在太陽能電池陣列和逆變器的直流輸入端之間。建議將其安裝在匯流箱內、或靠近逆變器的直流輸入端子,因為這樣可以最好地保護逆變器和直流電路免受浪湧損害。在電纜較長的系統中,或在高閃電風險地區,您也可以在太陽能陣列附近安裝額外的 SPD。.

直流 SPD 接線時如何檢查極性?

在為直流浪湧保護裝置 (DC SPD) 進行接線時,應將 PV 陣列的正極引線 (PV+) 連接到 SPD 的 “+「端子,並將負極引線 (PV-) 連接到」-”端子,以檢查其極性。在系統通電之前,請使用萬用表測量電壓,並確認極性正確。.

為何接地對直流突波保護裝置至關重要?

直流防雷器的主要工作是將數千安培的突波電流從逆變器和電池中分流出來。接地提供了低阻抗的 「高速公路」,將這些能量導向大地。如果沒有接地連接,突波能量將無處可去,並將不可避免地跳過並破壞您的內部電路。.

我應該多久檢查一次直流浪湧保護裝置?

作為例行維護的一部分,您應該至少每 3-6 個月檢查一次直流浪湧保護裝置 (SPD)。此外,在雷暴、重大浪湧事件或系統故障發生後,請務必進行檢查。在惡劣的環境中,例如高溫、潮濕或多灰塵的戶外安裝,建議更頻繁的檢查。.

目錄

索取報價

立即獲取報價

透過語言服務供應商(LSP)賦能銷售團隊,最大化市場潛力