Pilnīgs SPD ceļvedis PV sistēmām un saules enerģijas pārsprieguma aizsardzībai

Es bieži jūtos saspringts, redzot, ka saules enerģijas projektus bojā pēkšņi enerģijas pārspriegumi, tāpēc paļaujos uz Pārsprieguma aizsardzības ierīce lai katra sistēma būtu stabila.

A Pārsprieguma aizsardzības ierīce Aizsargā fotoelektriskās sistēmas, novirzot bīstamus sprieguma lēcienus prom no paneļiem, invertoriem un elektriskajām ķēdēm. Tas samazina dīkstāves laiku, novērš iekārtu bojājumus un nodrošina ilgtermiņa drošību gan saules enerģijas iekārtas maiņstrāvas, gan līdzstrāvas pusē.

Šajā rokasgrāmatā es jūs iepazīstināšu ar katru saules enerģijas pārsprieguma aizsardzības aspektu, lai jūs varētu pieņemt pārliecinātus tehniskus lēmumus jebkuram PV projektam.

Kas ir SPD un kāpēc tas ir nepieciešams saules fotoelektriskajām sistēmām

Agrāk es redzēju, kā fotoelektriskās sistēmas sabojājas negaidīta pārsprieguma dēļ, tāpēc tagad es nekad neprojektēju projektu bez pareizajiem norādījumiem. Pārsprieguma aizsardzības ierīce vietā.

Saules SPD aizsargā fotoelektriskās sistēmas, absorbējot vai novirzot zibens pārspriegumus, pārslēdzot pārejas procesus un traucējumus elektrotīklā, pirms tie sasniedz jutīgas sastāvdaļas. Tas palīdz novērst invertora bojājumus, samazina apkopes izmaksas un nodrošina stabilu sistēmas darbības laiku.

Saules fotoelektriskās iekārtas darbojas ārpus telpām, tāpēc tās pastāvīgi saskaras ar elektrības riskiem, ko rada zibens, tīkla kļūmes un komutācijas notikumi. Tā kā paneļi un invertori ir izgatavoti no pusvadītāju bāzes, tie ir ļoti jutīgi pat pret nelielu pārspriegumu. Strādājot ar dažādām rūpnīcām un energoefektivitātes (EPC) uzņēmumiem, esmu redzējis, ka agrīna atteice gandrīz vienmēr rodas pārsprieguma iedarbības, nevis parastas degradācijas dēļ. Tāpēc es uzskatu pārsprieguma aizsardzību par galveno konstrukcijas prasību, nevis papildu piederumu.

SPD definīcija elektriskajās un saules sistēmās

Pārsprieguma slāpētājs (SPD) ir ierīce, kas novirza īslaicīgu pārspriegumu uz zemējuma sistēmu. Fotoelektriskajās sistēmās tā aizsargā līdzstrāvas virknes, invertorus, kombinatoru kārbas, maiņstrāvas sadales un sakaru līnijas.

Biežākie pārsprieguma cēloņi PV instalācijās

Fotoelektriskās sistēmas saskaras ar pārspriegumiem no:
• zibens (tiešs vai izraisīts)
• komutācijas operācijas
• komunālo pakalpojumu tīkla traucējumi
• gari kabeļu posmi, kas pastiprina pārejas spriegumus

Kāpēc pārsprieguma aizsardzība ir kritiski svarīga saules paneļiem un invertoriem

Pārejoši impulsi viegli bojā paneļus un invertorus. Kad apmeklēju rūpnīcas, lielākajai daļai bojāto invertoru ieejas pakāpē ir skaidri redzamas impulsu pārsprieguma pēdas. Pareizi uzstādīti SPD ievērojami samazina šo risku.

Kā MOV tehnoloģija darbojas pārsprieguma aizsardzības ierīcēs

Atceros pirmo reizi, kad atvēru bojātu SPD; MOV bloks pastāstīja visu stāstu par to, kā sistēma saskārās ar milzīgu pārslodzi.

MOV tehnoloģija ļauj Pārsprieguma aizsardzības ierīce lai nostiprinātu augstu spriegumu, mikrosekundēs pārslēdzoties no augstas pretestības uz zemu. Tas absorbē lieko enerģiju un droši nosūta to uz zemi, pirms iekārta tiek bojāta.

MOV ir vairuma rūpniecisko SPD konstrukciju sirds. Es bieži skaidroju iepirkumu komandām, ka MOV kvalitāte nosaka ilgtermiņa stabilitāti. Vājš MOV nozīmē agrīnu degradāciju un neparedzamus aizsardzības līmeņus. Tāpēc rūpnīcām, kurām nepieciešama uzticama pārsprieguma aizsardzība rūpnīcām Pirms piegādātāja apstiprināšanas vienmēr pārbaudiet MOV darbību atkārtotu stresa ciklu apstākļos.

Kas ir MOV un kā tas darbojas

MOV (metāla oksīda varistors) darbojas kā no sprieguma atkarīgs rezistors. Kad spriegums ir normāls, tas bloķē strāvu. Kad spriegums pārsniedz slieksni, tas nekavējoties vada pārspriegumu uz zemi.

MOV darbība sprieguma svārstību laikā

Pārsprieguma laikā MOV pretestība strauji samazinās, radot drošu ceļu pārsprieguma strāvai. Pēc nostiprināšanas tā atgriežas pie augstas pretestības.

MOV atteices režīmi un drošības apsvērumi

Biežākie MOV atteices režīmi ir pārkaršana, nodilums un termiskā nekontrolējama pārslodze. Tāpēc es vienmēr iesaku PV SPD termiskās atvienošanas moduļus.

Saules sistēmās izmantoto pārsprieguma aizsardzības ierīču veidi

Pēc gadiem ilgas rūpnīcu auditu un saules enerģijas projektu norises es sapratu, ka pareizā SPD veida izvēle nosaka, vai PV sistēma izturēs zibens sezonu.

1. tips, 2. tips, un 3. tipa SPD nodrošina dažādus aizsardzības līmeņus pret zibeni un komutācijas pārspriegumiem. 1. tips apstrādā tiešus zibens spērienus, 2. tips pārvalda pārspriegumu, bet 3. tips aizsargā gala ierīces un jutīgu elektroniku.

Daudzas iepirkumu komandas koncentrējas uz cenu atšķirībām starp SPD veidiem, taču es vienmēr paskaidroju, ka katram veidam ir atšķirīga loma. Sistēma vislabāk darbojas, ja tie tiek koordinēti kā pilna aizsardzības ķēde. Saules enerģijas EPC uzņēmumi, kas izlaiž vienu veidu, vētru laikā bieži saskaras ar atkārtotiem invertora atteices gadījumiem. Tālāk ir sniegts īss salīdzinājums:

1. tabula. SPD veidi un to funkcijas

1. tipa SPD zibens aizsardzībai

Izmanto pie apkalpošanas ieejām lielu zibens strāvu novadīšanai.

2. tipa SPD pārsprieguma aizsardzībai

Uzstādīts invertoru tuvumā, lai aizsargātu pret pārslēgšanu un inducētiem pārspriegumiem.

3. tipa SPD termināļa ierīču aizsardzībai

Izmanto jutīgās vadības ķēdēs.

Pareizā SPD izvēle PV lietojumprogrammām

Es vienmēr saskaņoju SPD tipu ar zibens līmeni, uzstādīšanas spriegumu, iekārtu jutību un zemējuma apstākļiem.

SPD uzstādīšanas rokasgrāmata PV paneļiem un invertoriem

Esmu redzējis daudzus projektus, kas neizdodas tikai tāpēc, ka SPD tika uzstādīts nepareizā vietā, pat ja pati ierīce bija augstas kvalitātes.

SPD jāuzstāda aizsargājamās iekārtas tuvumā, izmantojot īsus kabeļus, pareizu polaritāti, atbilstošu zemējumu un pareizo SPD tipu gan PV sistēmas maiņstrāvas, gan līdzstrāvas pusē.

Pareiza uzstādīšana ir svarīgāka par zīmolu. Pat labākais rūpnieciskais SPD kļūst neefektīvs, ja kabeļa garums ir pārāk garš. Es bieži rādu tehniķiem, kā 20 cm papildu kabelis var dubultot atlikušo spriegumu, kas var sabojāt invertora ieejas plati.

Kur uzstādīt SPD PV sistēmā

SPD jānovieto pie Līdzstrāvas kombinatoru kārbas, invertora līdzstrāvas ieejas, invertora maiņstrāvas izejas un galvenais maiņstrāvas sadales tīkls.

Līdzstrāvas puses SPD uzstādīšanas soļi

• izveidojiet savienojumu ar katru virknes ieeju
• pārliecinieties, ka polaritāte sakrīt
• kabeļa garums nedrīkst pārsniegt 0,5 m

Maiņstrāvas puses SPD uzstādīšanas soļi

• uzstādiet invertora izejas spaiļu tuvumā
• pievienojiet PE zemējumam
• ievērojiet TN/TT sistēmas elektroinstalācijas noteikumus

Biežāk pieļautās instalēšanas kļūdas, no kurām jāizvairās

Lielākās kļūdas ir gari vadi, trūkstošs zemējums, nepareizs SPD tips un nepareiza sprieguma vērtība.

Saules sistēmu līdzstrāvas un maiņstrāvas pārsprieguma aizsardzības prasības

Es bieži pārbaudu PV vietas, kur SPD vērtējums neatbilst masīva tukšgaitas spriegumam, kas rada slēptu risku visai sistēmai.

Lai nodrošinātu stabilu aizsardzību visā PV sistēmā, PV SPD ir jāatbilst līdzstrāvas sprieguma vērtējumam, maiņstrāvas tīkla vērtējumam, zemējuma sistēmai, koordinācijas noteikumiem un uzstādīšanas kategorijai.

Zemāk ir vērtējumu salīdzināšanas tabula, ko daudzas iepirkumu komandas uzskata par noderīgu:

2. tabula. SPD vērtējuma prasības fotoelektriskajām instalācijām

PV SPD sprieguma un strāvas vērtējumi

Aukstā temperatūrā SPD Ucpv vienmēr saskaņojiet ar masīva maksimālo Voc.

Zemējuma prasības

Labs zemējums ievērojami samazina pārsprieguma enerģiju. Pirms SPD uzstādīšanas es vienmēr pārbaudu zemējuma pretestību.

SPD koordinācija starp maiņstrāvas un līdzstrāvas pusēm

Efektīvai koordinācijai izmantojiet 1. tipu galvenajā maiņstrāvas panelī un 2. tipu invertora tuvumā.

SPD pret pārsprieguma ierobežotāju: galvenās atšķirības PV aizsardzībā

Daudzi pircēji man jautā, vai viņiem vajadzētu izmantot SPD vai pārsprieguma novadītāju, un mana atbilde vienmēr ir: tiem ir dažādas lomas.

Pārsprieguma novadītājs tiek galā ar lieliem ārējiem zibens spērieniem, savukārt pārsprieguma novadītājs (SPD) aizsargā iekārtas gan no ārēja, gan iekšēja pārsprieguma. Lielākajai daļai fotoelektrisko sistēmu ir izdevīgi izmantot abus.

3. tabula — SPD un pārsprieguma ierobežotājs

Kā darbojas pārsprieguma novadītāji salīdzinājumā ar SPD

Pārsprieguma novadītāji izlādē lielu zibens enerģiju, bet reaģē lēnāk nekā pārsprieguma novadītāji.

Kura ir labāka PV zibens aizsardzībai

SPD labāk aizsargā jutīgu elektroniku, savukārt novadītāji aizsargā ēkas konstrukciju.

Kad saules enerģijas instalācijā izmantot abus

Liela mēroga vai augsta riska fotoelektrisko projektu gadījumā es vienmēr izmantoju abus.

Secinājums

Izmantojiet augstas kvalitātes Pārsprieguma aizsardzības ierīce lai katra saules fotoelektriskā sistēma būtu droša, stabila un gatava ilgstošai darbībai.

Bieži uzdotie jautājumi par SPD, MOV un zibens aizsardzību saules enerģijām

Vai es varu izmantot divus SPD virknē?

Jā, ja vien tiek ievēroti koordinācijas noteikumi.

Vai saules paneļiem ir nepieciešams maiņstrāvas vai līdzstrāvas SPD?

Gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas pusēs nepieciešama aizsardzība.

Cik ilgi darbojas SPD?

Parasti 5–10 gadi atkarībā no pārsprieguma iedarbības.

Kas notiek, ja SPD neizdodas?

Tas atvienojas iekšēji, lai novērstu ugunsgrēka risku.