DC és AC túlfeszültség-védelmi eszközök napelemes és fotovoltaikus rendszerekhez
Túl sok napelemes projektet láttam már egyetlen villámcsapás után kudarcot vallani, ezért egy másikra támaszkodom. Túlfeszültség-védő eszköz hogy megakadályozza a károkat, mielőtt azok elérnék a paneleket és az invertereket.
Egy Túlfeszültség-védő eszköz napelemes és fotovoltaikus rendszerekhez védi az egyenáramú és váltakozó áramú áramköröket a villámcsapásoktól és a túlfeszültségektől azáltal, hogy biztonságosan elvezeti a túlfeszültséget a földbe, megakadályozva a berendezések meghibásodását és az állásidőt.
Ha stabil kimenetet, kiszámítható karbantartási költségeket és hosszú rendszerélettartamot szeretne, a következő logikus lépés az egyenáramú és váltakozó áramú túlfeszültség-levezetők működésének megértése.
Mi az a DC túlfeszültség-védő eszköz napelemes rendszerekhez
Gyakran találkozom olyan vásárlókkal, akik alábecsülik az egyenáramú túlfeszültségeket, amíg egy esemény tönkre nem teszi az invertert. Ezért mindig az egyenáramú védelemmel kezdem.
A napelemes rendszerekben található egyenáramú túlfeszültség-védelmi eszköz korlátozza az egyenáramú áramkörök átmeneti túlfeszültségét azáltal, hogy elnyeli a túlfeszültségeket és a földbe vezeti azokat, védve a napelemeket, a kábeleket és az invertereket.
Egy egyszerű ötlettel tervezem az egyenáramú védelmet: a napelemes rendszerek hosszú, szabadon álló vezetők. Villámcsapások esetén antennaként viselkednek. Még a közvetett villámlás is több ezer voltot indukálhat az egyenáramú füzérekbe. Túlfeszültség-védő eszköz A villámtömb-összefoglaló vagy az inverter egyenáramú bemenetének közelébe telepítve gyors reagálású biztonsági szelepként működik. Nem állítja meg a villámokat, de elvezeti a túlfeszültség energiáját az érzékeny elektronikától.
Valós projekteknél mindig három alapvető dolgot ellenőrzök. Először is, a tömb maximális egyenfeszültségét hideg körülmények között. Másodszor, a földelés minőségét. Harmadszor, a kábelvezetés hosszát. Az egyenáramú túlfeszültség-védelmi eszközök (LPD-k) csak akkor működnek jól, ha a földelési ellenállás alacsony, és a kábelutak rövidek. Ez kritikus fontosságú a gyárak és a nagy tetőtéri rendszerek túlfeszültség-védelme szempontjából, ahol hosszúak a kábelek.
Tapasztalataim szerint a „rossz inverterminőségre” visszavezetett hibák közül sok valójában hiányzó vagy alulméretezett egyenáramú túlfeszültség-levezetők (SPD-k). Egy megfelelő ipari túlfeszültség-levezető az egyenáramú oldalon drámaian csökkenti a csere és az állásidő költségeit.
DC túlfeszültség-védelmi eszközök napelemes és fotovoltaikus energiatermeléshez
Általában azt mondom a beszerzési vezetőknek, hogy az egyenáramú túlfeszültség-védőáramú készülékek nem opcionális tartozékok, hanem alapvető védelmi alkatrészek.
DC túlfeszültség-védelmi készülékek napelemes és napelemes rendszerekhez Védje az egyenáramú áramláncokat és berendezéseket a villámcsapás okozta túlfeszültségektől és kapcsolási tranziensektől kültéri telepítések esetén.
Amikor egyenáramú túlfeszültség-védelmet tervezek, először a rendszer elrendezését nézem meg. A tetőre szerelt napelemek, a talajra szerelt napelemsorok és a közmű méretű erőművek mind másképp viselkednek túlfeszültség-események esetén. A Túlfeszültség-védő eszköz Egyenáramú elosztódobozba telepítve csökken a downstream elektronika terhelése. Nagyobb rendszerekben gyakran használok koordinált védelmet SPD-kkel a tömbnél és az inverternél.
Az alábbiakban egy gyakorlati összehasonlítást mutatok be, amelyet az egyenáramú túlfeszültség-védőáram-védőáram-védők kiválasztásakor használok:
| Alkalmazás mérete | Tipikus egyenfeszültség | Ajánlott túlfeszültség-szabályozó típus | Telepítési pont |
|---|---|---|---|
| Kis tetőtér | ≤600V | 2-es típusú egyenáramú túlfeszültség-védőkapcsoló | Inverter DC bemenet |
| Kereskedelmi napelemes | 800–1000 V | 2-es típusú egyenáramú túlfeszültség-védőkapcsoló | DC elosztódoboz |
| Közműmérleg | 1000–1500 V | 1+2 típusú egyenáramú túlfeszültség-védőkapcsoló | Terepi kombináló |
Ez a megközelítés jól működik ipari túlfeszültség-védelmi projekteknél, ahol az üzemidő számít. Csökkenti a garanciális vitákat is, mivel a túlfeszültség okozta károk egyértelműen mérsékelhetők.
DC túlfeszültség-védelmi eszköz feszültségbesorolásának magyarázata
Mindig emlékeztetem a vásárlókat, hogy a feszültségbesorolási hibák az egyik legköltségesebb hiba az egyenáramú túlfeszültség-védelemben.
Az egyenáramú túlfeszültség-védelmi eszközök feszültségértékeinek meg kell haladniuk a fotovoltaikus rendszer maximális nyitott áramköri feszültségét, hogy elkerüljék a korai meghibásodást és a védelem elvesztését.
A gyakorlatban soha nem választok a névleges feszültséggel megegyező egyenáramú túlfeszültség-levezetőt. A hőmérséklet jelentősen befolyásolja a napelemek feszültségét. A hideg időjárás a névleges értékek fölé emelheti a string feszültségét. Ezért részesítem előnyben a legalább 20%-os biztonsági ráhagyást.
Így illesztem össze általában a feszültségértékeket:
| DC feszültségszint | Gyakori használati eset | SPD-alkalmazás |
|---|---|---|
| 12V / 24V | Vezérlők, érzékelők | Helyi egyenáramú védelem |
| 48V | Energiatárolás | Akkumulátor csatlakozófelület |
| 600 V | Kis napelemes rendszerek | Tetőrendszerek |
| 1000 V | Kereskedelmi napelemes | Nagy háztetők |
| 1500 V | Közmű napelemes | Naperőművek |
A helyes névleges érték használata meghosszabbítja az SPD élettartamát és kiszámítható teljesítményt biztosít. Ez fontos az olyan vásárlók számára, mint Jeff, akik stabil minőséget és alacsony teljes tulajdonlási költséget szeretnének.
DC túlfeszültség-védelem napelemekhez és inverterekhez
Nagy hangsúlyt fektetek az inverterre, mert az a legdrágább és legérzékenyebb alkatrész.
A napelemek és az inverterek közötti egyenáramú túlfeszültség-védelem korlátozza a tranziens energiát, mielőtt az belépne az inverter elektronikájába, megakadályozva ezzel a katasztrofális károkat és a rendszer leállását.
Terepi adatok alapján az inverter meghibásodásának többsége az egyenáramú bemeneti szakaszban történik. A hosszú egyenáramú kábelek összegyűlnek a túlfeszültség-energiából, és anélkül Túlfeszültség-védő eszköz, az inverter elnyeli az ütést. Az egyenáramú túlfeszültség-védőket mindig a lehető legközelebb szerelem fel az inverter kapcsaihoz.
A modern, 1000 V-os vagy annál nagyobb feszültséget használó napelemes rendszerekben elengedhetetlen a koordinált védelem. Egyetlen túlfeszültség-levezető a tömbben nem elegendő. A réteges védelem csökkenti a maradékfeszültséget és javítja a rendszer megbízhatóságát. Ezt a megközelítést széles körben alkalmazzák túlfeszültség-védelemben olyan gyárakban, ahol a leállási idő elfogadhatatlan.
DC túlfeszültség-védelmi eszközök póluskonfigurációja
Gyakran látok félreértéseket az oszlopok között, különösen a lebegő és a földelt napelemes rendszerek esetében.
Az egyenáramú túlfeszültség-védelmi eszköz póluskonfigurációja a rendszer földelésétől és a vezetők elrendezésétől függ, biztosítva a pozitív, negatív és földelési útvonalak teljes védelmét.
A legtöbb fotovoltaikus rendszerben elterjedtek a 2P DC SPD-k. Ezek védik a pozitív és negatív vezetékeket a földhöz képest. Összetettebb rendszerekben 3P konfigurációra lehet szükség. A végső kiválasztás előtt mindig ellenőrzöm a földelési topológiát. A rossz póluskonfiguráció csökkenti a védelem hatékonyságát és növeli a meghibásodás kockázatát.
AC túlfeszültség-védelmi eszközök Napelemes rendszerekben használják
A váltakozó áramú védelmet a DC-védelem utáni második védelmi vonalként kezelem.
A váltakozó áramú túlfeszültség-védelmi eszközök védik az invertereket, elosztótáblákat és terheléseket a hálózaton vagy a belső kapcsolási eseményeken keresztül bejutó túlfeszültségektől.
A váltakozó áramú túlfeszültség-levezetőket a feszültség és a fáziskonfiguráció alapján választják ki. A lakossági rendszerek gyakran 110 V-os vagy 275 V-os túlfeszültség-levezetőket használnak, míg az ipari rendszerek 385 V-os eszközöket. Háromfázisú rendszerek esetén a 3P+NPE konfigurációk kiegyensúlyozott védelmet biztosítanak.
| Légkondicionáló rendszer típusa | Feszültség | SPD-konfiguráció |
|---|---|---|
| Lakó | 110V | 1P vagy 1P+N |
| Kereskedelmi | 275V | 2P |
| Ipari | 385V | 3P+NPE |
Az AC oldalon található ipari SPD nemcsak a napelemes berendezéseket, hanem a csatlakoztatott terheléseket is védi.
Hogyan válasszuk ki a Jobb túlfeszültség-védő eszköz napelemes rendszerekhez
Egyszerűen választok, mert a túlbonyolítás hibákhoz vezethet.
A megfelelő túlfeszültség-védelmi eszköz kiválasztása a feszültség, a rendszertípus, a telepítési hely és a kockázati szint összehangolását jelenti a megbízható hosszú távú védelem érdekében.
Mindig tanúsított, egyértelmű túlfeszültség-védelmi értékekkel és hővédelemmel ellátott termékek használatát javaslom. Kerülje a váltakozó áramú és egyenáramú túlfeszültség-levezetők helytelen keverését. Sok meghibásodás oka az egyenáramú áramkörökre telepített váltakozó áramú túlfeszültség-levezetők. Egy olyan beszállítóval való együttműködés, aki érti a túlfeszültség-levezetők viselkedését, valódi különbséget jelent.
Következtetés
Válaszd a megfelelőt Túlfeszültség-védő eszköz ma, hogy megvédje napelemes befektetését, és holnap is működőképes rendszert biztosítson.
GYIK
1. kérdés: Valóban szükség van-e a napelemes rendszereknek egyenáramú túlfeszültség-védelemre?
Igen. A napelemes rendszerek nagymértékben ki vannak téve a feszültségnek, és az egyenáramú túlfeszültségek az inverter meghibásodásának egyik fő oka.
2. kérdés: Egyetlen túlfeszültség-ellenőrző készülék képes-e mind az AC, mind az DC áramköröket védeni?
Nem. Az AC és DC áramkörök eltérő SPD-kialakítást és névleges teljesítményt igényelnek.
3. kérdés: Milyen gyakran kell cserélni egy túlfeszültség-védelmi eszközt?
Ez a túlfeszültségnek való kitettségtől függ, de rendszeres, évente történő ellenőrzés ajánlott.
4. kérdés: A magasabb kA-besorolás mindig jobb?
Nem mindig. Meg kell egyeznie a rendszer kockázatával és a telepítési hellyel.
5. kérdés: A rossz földelés csökkentheti-e az SPD teljesítményét?
Igen. A földelés minősége közvetlenül befolyásolja a túlfeszültség-elvezetés hatékonyságát.