Полное руководство по защите от перенапряжения для фотоэлектрических систем и защиты от солнечных импульсных перенапряжений

Я часто испытываю стресс, когда вижу солнечные электростанции, поврежденные внезапными скачками напряжения, поэтому я полагаюсь на... Устройство защиты от перенапряжения для обеспечения стабильности каждой системы.

А Устройство защиты от перенапряжения Защищает фотоэлектрические системы, отводя опасные скачки напряжения от панелей, инверторов и электрических цепей. Сокращает время простоя, предотвращает отказы оборудования и обеспечивает долгосрочную безопасность как для переменного, так и для постоянного тока солнечной установки.

В этом руководстве я подробно расскажу обо всех аспектах защиты от скачков напряжения в солнечных батареях, чтобы вы могли принимать уверенные технические решения для любого проекта по установке солнечных батарей.

Что такое SPD и зачем он нужен солнечным фотоэлектрическим системам?

Раньше я часто видел, как фотоэлектрические системы выходят из строя из-за неожиданного перенапряжения, поэтому теперь я никогда не проектирую проект без правильного учета всех факторов. Устройство защиты от перенапряжения на месте.

Устройство защиты от перенапряжения (SPD) защищает фотоэлектрические системы, поглощая или отводя импульсы молнии, переходные процессы при переключении и перебои в электросети до того, как они достигнут чувствительных компонентов. Оно помогает предотвратить повреждение инвертора, снижает затраты на техническое обслуживание и обеспечивает стабильную работу системы.

Солнечные фотоэлектрические установки работают на открытом воздухе, поэтому они постоянно подвергаются электрическим рискам, таким как молнии, сбои в сети и переключения. Поскольку панели и инверторы основаны на полупроводниковых технологиях, они очень чувствительны даже к небольшим перенапряжениям. В своей работе с различными заводами и компаниями, занимающимися проектированием, закупками и строительством, я убедился, что преждевременные отказы почти всегда происходят из-за воздействия скачков напряжения, а не из-за обычной деградации. Именно поэтому я рассматриваю защиту от перенапряжений как основное требование к проектированию, а не как дополнительную опцию.

Определение SPD в электрических и солнечных системах

Устройство защиты от перенапряжения (SPD) — это устройство, которое перенаправляет переходные перенапряжения в систему заземления. В фотоэлектрических системах оно защищает цепи постоянного тока, инверторы, распределительные коробки, распределительные устройства переменного тока и линии связи.

Распространенные причины скачков напряжения в фотоэлектрических установках

Фотоэлектрические системы подвержены скачкам напряжения, вызванным:
• молния (прямая или наведенная)
• операции переключения
• перебои в электросети
• длинные кабельные трассы, усиливающие переходные напряжения

Почему защита от скачков напряжения критически важна для солнечных панелей и инверторов

Панели и инверторы легко повреждаются из-за кратковременных скачков напряжения. Когда я посещаю заводы, на большинстве поврежденных инверторов видны явные следы перенапряжения на входном каскаде. Правильно установленные устройства защиты от перенапряжения значительно снижают этот риск.

Как работает технология MOV внутри устройств защиты от перенапряжения

Я помню, как впервые открыл неисправный SPD; блок MOV рассказал всю историю о том, как система столкнулась с мощным скачком напряжения.

Технология MOV позволяет Устройство защиты от перенапряжения Для ограничения высокого напряжения происходит переход от высокого сопротивления к низкому за микросекунды. Избыточная энергия поглощается и безопасно отводится на землю до того, как оборудование будет повреждено.

Варистор (MOV) — это сердце большинства промышленных систем защиты от перенапряжения (SPD). Я часто объясняю командам по закупкам, что качество варистора определяет долговременную стабильность. Слабый варистор означает преждевременную деградацию и непредсказуемый уровень защиты. Именно поэтому заводы, которым требуется надежная защита, должны учитывать это. Защита от перенапряжения для заводов Перед утверждением поставщика всегда следует проверять поведение варисторов в условиях многократных циклов нагрузки.

Что такое MOV и как он работает?

Варистор из оксида металла (MOV) ведет себя как резистор, зависящий от напряжения. При нормальном напряжении он блокирует ток. Когда напряжение превышает его пороговое значение, он мгновенно проводит импульс тока на землю.

Поведение варистора во время скачков напряжения

Во время скачка напряжения сопротивление варистора резко падает, создавая безопасный путь для импульсного тока. После ограничения тока оно возвращается к высокому значению.

Виды отказов варисторов и вопросы безопасности

К распространённым причинам отказов варисторов относятся перегрев, износ и тепловой разгон. Именно поэтому я всегда рекомендую использовать модули с тепловым отключением для фотоэлектрических детекторов защиты от перенапряжения.

Типы устройств защиты от перенапряжения, используемых в солнечных системах.

После многих лет работы с заводскими аудитами и проектами в области солнечной энергетики я понял, что выбор правильного типа устройства защиты от разряда молнии определяет, выдержит ли фотоэлектрическая система сезон гроз.

Тип 1, Тип 2Устройства защиты от перенапряжения типа 1 и типа 3 обеспечивают различные уровни защиты от молнии и импульсных перенапряжений. Тип 1 защищает от прямого воздействия молнии, тип 2 — от перенапряжения, а тип 3 — от защиты конечных устройств и чувствительной электроники.

Многие отделы закупок сосредотачиваются на разнице в цене между типами устройств защиты от перенапряжения (SPD), но я всегда объясняю, что каждый тип играет свою роль. Система работает лучше всего, когда они скоординированы в единую цепочку защиты. Компании, занимающиеся проектированием, закупкой и строительством солнечных электростанций, которые пропускают какой-либо тип, часто сталкиваются с повторяющимися отказами инверторов во время штормов. Ниже приведено краткое сравнение:

Таблица 1 – Типы расстройств личности и их функции

Устройство защиты от молнии типа 1.

Используется на вводах инженерных коммуникаций для разряда мощных молниеносных токов.

SPD типа 2 для защиты от перенапряжения

Устанавливается рядом с инверторами для защиты от коммутационных и наведенных скачков напряжения.

Устройство защиты от перенапряжения типа 3 для защиты терминальных устройств.

Используется внутри чувствительных цепей управления.

Выбор подходящего устройства защиты от перенапряжения для фотоэлектрических систем

Я всегда подбираю тип устройства защиты от молнии в зависимости от уровня молнии, напряжения в установке, чувствительности оборудования и условий заземления.

Инструкция по установке SPD для фотоэлектрических панелей и инверторов

Я видел много проектов, которые проваливались просто потому, что устройство защиты от перенапряжения было установлено не в том месте, даже если само устройство было высокого качества.

Устройства защиты от перенапряжения (SPD) должны быть установлены в непосредственной близости от защищаемого оборудования, с использованием коротких кабелей, правильной полярности, надлежащего заземления и соответствующего типа SPD как на стороне переменного, так и постоянного тока фотоэлектрической системы.

Правильная установка важнее марки. Даже самые лучшие промышленные устройства защиты от перенапряжения становятся неэффективными, если длина кабеля слишком велика. Я часто показываю техникам, как дополнительный кабель длиной 20 см может удвоить остаточное напряжение, что может вывести из строя плату управления инвертором.

Где установить SPD в фотоэлектрической системе?

Устройства SPD должны быть размещены в Распределительные коробки постоянного тока, входы постоянного тока инвертора, выходы переменного тока инвертора и основная распределительная сеть переменного тока.

Этапы установки SPD на стороне постоянного тока

• подключиться к каждому строковому входу
• обеспечить соответствие полярности
• Длина кабеля не должна превышать 0,5 м.

Этапы установки SPD со стороны переменного тока

• установить рядом с выходными клеммами инвертора
• подключить к заземлению PE
• Соблюдайте правила прокладки проводов в системе TN/TT.

Распространенные ошибки установки, которых следует избегать

К наиболее распространенным ошибкам относятся слишком длинные провода, отсутствие заземления, неправильный тип устройства защиты от перенапряжения и некорректное номинальное напряжение.

Требования к защите от скачков напряжения постоянного и переменного тока для солнечных систем

Я часто проверяю солнечные электростанции, где номинальные параметры защиты от перенапряжения не соответствуют напряжению холостого хода массива, что создает скрытый риск для всей системы.

Устройства защиты от перенапряжения для фотоэлектрических систем должны соответствовать номинальному напряжению постоянного тока, номинальному напряжению сети переменного тока, системе заземления, правилам координации и категории установки, чтобы обеспечить стабильную защиту всей фотоэлектрической системы.

Ниже представлена ​​сравнительная таблица рейтингов, которая оказывается полезной для многих отделов закупок:

Таблица 2 – Требования к номинальным параметрам защиты от перенапряжения для фотоэлектрических установок

Номинальные значения напряжения и тока для устройств защиты от перенапряжения фотоэлектрических элементов (PV SPD).

При низких температурах всегда согласовывайте значение Ucpv SPD с максимальным значением Voc массива.

Требования к заземлению

Качественное заземление значительно снижает энергию скачков напряжения. Я всегда проверяю сопротивление заземления перед установкой устройства защиты от перенапряжения.

Координация SPD между сторонами переменного и постоянного тока

Для эффективной координации используйте клеммы типа 1 на главном распределительном щите переменного тока и клеммы типа 2 рядом с инвертором.

SPD против ограничителя перенапряжения: ключевые различия для защиты фотоэлектрических систем

Многие покупатели спрашивают меня, следует ли им использовать устройство защиты от перенапряжения (SPD) или ограничитель перенапряжения, и мой ответ всегда один и тот же: они выполняют разные функции.

Разрядник срабатывает при сильных внешних ударах молнии, а устройство защиты от перенапряжения защищает оборудование как от внешних, так и от внутренних перенапряжений. В большинстве фотоэлектрических систем использование обоих устройств приносит пользу.

Таблица 3 – SPD против ограничителя перенапряжения

Как работают ограничители перенапряжения и устройства защиты от перенапряжения

Разрядники перенапряжения срабатывают при большом количестве энергии молнии, но реагируют медленнее, чем устройства защиты от перенапряжения.

Какой из них лучше подходит для защиты фотоэлектрических систем от молнии?

Устройства защиты от разряда (SPD) обеспечивают лучшую защиту чувствительной электроники, а разрядники защищают конструкцию здания.

Когда использовать оба варианта в солнечной установке?

Я всегда использую оба варианта для крупномасштабных или высокорискованных проектов в области фотоэлектрической энергетики.

Заключение

Используйте высококачественный Устройство защиты от перенапряжения чтобы каждая солнечная фотоэлектрическая система была безопасной, стабильной и готовой к длительной эксплуатации.

Часто задаваемые вопросы о защите от перенапряжения (SPD), варисторах (MOV) и молниезащите для солнечных батарей.

Можно ли использовать два устройства защиты от перенапряжения последовательно?

Да, при условии соблюдения правил координации.

Для солнечных панелей необходимы устройства защиты от перенапряжения переменного или постоянного тока?

Защита необходима как для переменного, так и для постоянного тока.

Как долго длится симфизит?

Как правило, от 5 до 10 лет в зависимости от масштаба скачков напряжения.

Что происходит при отказе устройства защиты от перенапряжения (SPD)?

Для предотвращения возгорания устройство имеет внутреннюю систему отключения.