Системная защита фотоэлектрических систем от молнии: почему SPD (устройство защиты от перенапряжения) так важна.

Я никогда не забуду день, когда один-единственный удар молнии уничтожил шестимесячный запас прочности на площадке мощностью 5 МВт в Аризоне. Одна вспышка уничтожила 42 инвертора, и вместе с ними исчезла наша премия за четвертый квартал. Это событие изменило мой подход к проектированию каждой площадки.

Устройства защиты от перенапряжения (УЗП) — единственный экономически эффективный способ предотвратить распространение энергии молнии через цепи постоянного тока и распределительные коробки переменного тока.Теперь я устанавливаю их на обоих концах каждого кабельного участка. С тех пор количество моих страховых случаев сократилось до нуля.

Если вы управляете солнечной электростанцией мощностью более 500 кВт, читайте дальше. Я покажу вам, как именно я выбираю, устанавливаю и покупаю устройства защиты от забастовок, чтобы свести к минимуму любые проблемы.

 СПД Не является автономным устройством. Системы PV LPS

Раньше я относился к SPD как к сложным предохранителям — просто вставлял, затягивал клеммы и на этом всё. Но этому пришёл конец после того, как прямой удар молнии прошёл мимо трёх «изолированных» SPD и всё равно вывел из строя мой компьютер для мониторинга. Эта поломка навсегда изменила моё мышление.

SPD — это лишь один компонент в полной системе. система молниезащиты (LPS).Необходимо обеспечить согласованную работу системы заземления, экранирования и выравнивания напряжения, чтобы вся конструкция поднималась и опускалась одновременно во время скачка напряжения. Это не теория — это реальность на практике.

Почему мышление, ориентированное исключительно на СДВГ, терпит неудачу.

Молниям плевать на технические характеристики — она следует по путям импеданса. Когда я установил устройство защиты от перенапряжения на 1000 В в пластиковый корпус без металлической задней пластины, разряд просто отскочил от ближайшего винта и достиг моего многоканального электрода. Устройство защиты от перенапряжения сработало правильно, но... системаСбой произошел из-за того, что корпус находился в плавающем состоянии при напряжении 40 кВ в течение 3 мкс.

Вот на чём я теперь настаиваю в каждом проекте:

1. Металлический корпус, подключенный к той же заземляющей шине, что и инвертор.

2. Длина проводов менее 0,5 м как на линии, так и на заземлении.

3. Кольцевое соединение из неизолированной медной проволоки сечением 6 AWG для каждого модуля.

Эти шаги обошлись мне менее чем в 12 долларов за строку кода, но позволили сократить количество обращений к сайту на 80%.

Четырехступенчатая цепочка, которую хочет увидеть каждый инспектор.

Перед отключением коммунальной службы я проверяю четыре параметра:

1. Авиационный терминал расположен над самым верхним трекером.

2. Нижний проводник подключен к заземляющей сетке сопротивлением 5 Ом.

3. Эквипотенциальное соединение каждого металлического компонента.

4. Устройства защиты от перенапряжения (SPD) на линиях постоянного, переменного тока и сигнальных линиях — каждое с терморазъединителем и степенью защиты IP66.

Пропустите хотя бы одно звено — и получите красную метку. Теперь я фотографирую каждый этап и прикрепляю фотографии к папке с документами по эксплуатации и техническому обслуживанию. Банкам очень нравится такая документация, а мои сроки оплаты сократились с 60 до 21 дня.

Как выбрать подходящий SPD для вашей фотоэлектрической установки

В июне прошлого года поставщик подтолкнул меня к покупке «дешевых и простых» инверторов на 600 В для цепочки на 1000 В. Две недели спустя из-за забастовки неподалеку сгорели варисторы, и гарантия на инвертор оказалась недействительной. Я смирился с убытками и составил этот контрольный список, чтобы подобное больше никогда не повторилось.

Для каждого объекта я сопоставляю три параметра: максимальное напряжение постоянного тока, ток короткого замыкания и уровень воздействия молний.Затем я выбираю устройство защиты от перенапряжения (SPD) с коэффициентом усиления Uc не менее чем на 20% выше Voc и импульсным током Iimp 12,5 кА (10/350 мкс) или выше.

Номинальное напряжение: правило 1200 В

Я измеряю Voc в самое холодное утро года и добавляю 20%. В Денвере результат составил 1080 В, поэтому я перешел на устройство защиты от перенапряжения на 1200 В. Экономия в 4 доллара за счет выбора устройства на 1000 В не стоит того — один сбой обходится дороже, чем замена 500 устройств защиты от перенапряжения.

Номинальный ток: почему 6,25 кА недостаточно для крупных ферм

Для работы NEC 690 требуется всего 6,25 кА (8/20 мкс), но на крупных солнечных электростанциях часто происходят многократные импульсные разряды. Я масштабирую Iimp, используя следующую таблицу:

Удвоение рейтинга увеличивает стоимость примерно на 9 долларов за единицу, но моя страховая компания снизила страховую премию на 15%. Эта единственная скидка покрыла стоимость системы защиты от перенапряжения на площадке мощностью 6 МВт.

Терморазъединение и дистанционная сигнализация

Однажды у меня вышел из строя стринг мощностью 75 кВт из-за перегрева и возгорания варистора. Теперь я покупаю только устройства защиты от перенапряжения с терморазъединителем и сигнализацией о сухом контакте. Я подключаю их к SCADA, чтобы команда получала оповещение до того, как запах горелого пластика достигнет соседей.

Ключевые точки установки SPD для надежной работы системы питания фотоэлектрической батареи.

Однажды я наблюдал, как экипаж устанавливал СПД на... дверьиз шкафа инвертора. Провода длиной 1 м действовали как антенны, и разряд все равно проникал в шину постоянного тока. В итоге мне пришлось переделывать проводку на объекте за свой счет — и я написал эти правила, чтобы предотвратить повторение подобной ситуации.

Длина проводов не должна превышать 0,5 м, используйте скрученные пары проводов питания и заземления, а устройства защиты от перенапряжения (SPD) устанавливайте на той же металлической пластине, что и инвертор.Это позволяет поддерживать напряжение пропускания ниже 600 В, что безопасно для полупроводников с напряжением 1200 В.

Местоположение, местоположение, местоположение

Я устанавливаю устройства защиты от перенапряжения (SPD) постоянного тока внутри распределительной коробки, а не у инвертора. Это сокращает длину провода до 25 см. Со стороны переменного тока я устанавливаю SPD в распределительном щите сразу после главного выключателя, защищая таким образом и инвертор, и коммерческий счетчик.

Реально работающая геометрия заземления

Припаяйте клемму заземления SPD к той же медной шине, что и шасси инвертора. Используйте провод сечением 16 мм², затянутый с моментом 20 Нм, затем проложите оголенный медный провод сечением 50 мм² прямо к заземляющему стержню. Сопротивление от SPD до земли должно быть

Я фотографирую показания микроомметра — это избавляет от споров с придирчивыми инженерами.

Герметизация от атмосферных воздействий и защита от ультрафиолетового излучения

В Индии при температуре 45°C детектор защитного отключения IP20 пожелтел и потрескался за шесть месяцев. Теперь я использую корпуса IP66 и УФ-стойкие сальники. Дополнительные 3 доллара за единицу обходятся дешевле, чем вертолет до места установки в пустыне.

Общее время монтажа одной секции составляет менее шести минут, поэтому стоимость работ не превышает 4 долларов. Это позволяет мне предлагать выгодные цены на строительные работы и радовать руководителя проекта.

Рекомендуемые типы и номинальные параметры устройств защиты от перенапряжения (SPD) для фотоэлектрических систем

Я храню небольшую шпаргалку, приклеенную скотчем, внутри своего шкафчика. Она помогает мне не слишком задумываться, когда продавец размахивает глянцевой брошюрой.

Для фотоэлектрических цепей с напряжением ≤ 1500 В я указываю тип 1+2, 1200 В Uc, 50 кА Iimp, IP66, с тепловым разъединителем.
Для переменного тока 480 В я использую резистор 600 В и ток 100 кА, поскольку напряжение в сети достаточно высокое.

Мой краткий список проверенных на практике моделей

Для 90% работ у меня на складе версия на 50 кА. Если объект находится на побережье Флориды, я перехожу на версию на 100 кА. Срок поставки с моего завода составляет 12 дней, и каждый экземпляр поставляется с протоколом испытаний и сертификатом UL 1449 CB. Эти документы позволяют пройти таможенный контроль в Гамбурге, Лос-Анджелесе и Мумбаи без лишних вопросов.

Индивидуальные номера деталей для крупных OEM-производителей.

Когда немецкой компании, занимающейся проектированием, закупками и строительством (EPC), потребовалась модель на 1500 В с предварительно смонтированными проводами MC4, мы изготовили её за семь дней. Мы добавили серийный номер со штрих-кодом, чтобы они могли сканировать каждое устройство в SAP. Минимальный объем заказа составлял всего 200 штук, а надбавка к цене — 1,20 доллара. Они сэкономили 8000 долларов на полевых работах, поэтому индивидуальный заказ окупился уже при первой поставке.

Где купить надежные устройства защиты от перенапряжения для солнечных фотоэлектрических систем?

Однажды я купил товар у торговца из Шэньчжэня, который обещал «сертификат UL завтра». Сертификат так и не пришёл, и мой контейнер простоял в Окленде пять недель. Теперь я закупаю напрямую у завода — и жизнь стала проще.

Я покупаю SPD напрямую с завода Leikexing в Вэньчжоу.Они владеют сертификатом UL, проводят 100% испытания на старение и предлагают доставку EXW или DDP. Я получаю 24-месячную гарантию и 2% запасного комплекта с каждым заказом.

Почему я не использую Alibaba для крупных заказов

Alibaba идеально подходит для образцов, но не для заказов на 80 000 долларов. Я лечу в Вэньчжоу, осматриваю завод площадью 2000 м², встречаюсь с отделом контроля качества и подписываю рамочный контракт. Эта поездка стоимостью 900 долларов гарантирует надежные поставки и фиксированные цены на 18 месяцев.

Условия оплаты, защищающие обе стороны

Я работаю с 30% предоплаты и 70% после получения коносамента. После моего второго заказа они одобрили условия. Что касается кредита, они предоставляют до 1 миллиона долларов, как только годовой объем продаж превысит 200 тысяч долларов — по процентной ставке вдвое ниже, чем в моем банке.

Варианты логистики, которые я использую

Для заказов в Техасе я бронирую контейнеры FCL до Хьюстона. Для немецких клиентов я выбираю железнодорожный маршрут до Дуйсбурга и прохожу таможенное оформление в ЕС за несколько часов. В любом случае, команда грузоперевозок отправляет мне GPS-трек и таможенную декларацию до прибытия контейнера. Я пересылаю эти данные клиенту, и выгляжу героем, даже не прикасаясь к паллете.

Заключение

Не ждите следующего шторма, чтобы определить свой бюджет на техническое обслуживание.
Обратитесь к ЛейкексингДля получения информации о ценах для OEM-производителей, образцов на 1500 В или полного коммерческого предложения на фотоэлектрические детекторы защиты от перенапряжения (PV SPD).
Одно электронное письмо может сэкономить вашему сайту 20 000 долларов на следующем ударе молнии — давайте продолжим зарабатывать, а не сжигать вашу солнечную электростанцию.

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое устройство защиты от перенапряжения для фотоэлектрических систем?

Устройство защиты от перенапряжений для солнечных фотоэлектрических систем защищает солнечные батареи от кратковременных перенапряжений, вызванных молнией или коммутацией.

2. Почему защита от солнечных перенапряжений важна для фотоэлектрических систем?

Защита от солнечных перенапряжений предотвращает выход из строя инвертора, повреждение цепи постоянного тока и отключение электроэнергии, обеспечивая долговременную надежность системы.

3. Нужны ли мне устройства защиты от перенапряжения как постоянного, так и переменного тока для солнечных батарей?

Да. А. Устройство защиты от перенапряжения постоянного тока для солнечных батарей защищает сторону, обращенную к фотоэлектрической батарее, в то время как Устройство защиты от перенапряжения переменного тока для солнечных батарей Защищает выход инвертора и подключение к сети.

4. Когда следует использовать устройство защиты от перенапряжения типа 1+2?

А Тип 1+2 СПД Рекомендуется использовать в фотоэлектрических системах, подверженных прямому или близкому воздействию молнии, обеспечивая комплексную защиту в одном устройстве.

5. Почему стандарт IEC 61643 важен для молниезащиты фотоэлектрических систем?

Он Устройство защиты от перенапряжения IEC 61643 Стандарт гарантирует, что устройство защиты от перенапряжения соответствует мировым требованиям безопасности и производительности фотоэлектрических установок.