Целосен водич за SPD за фотоволтаични системи и заштита од пренапон на соларната енергија

Често се чувствувам стресно кога гледам соларни проекти оштетени од ненадејни бранови, па затоа се потпирам на Уред за заштита од пренапон за да се одржи стабилен секој систем.

А Уред за заштита од пренапон Ги штити фотоволтаичните системи со пренасочување на опасните напонски скокови подалеку од панелите, инвертерите и електричните кола. Го намалува времето на застој, спречува откажување на опремата и обезбедува долгорочна безбедност и за AC и за DC страните на соларна инсталација.

Во ова упатство, ќе ве водам низ секој дел од заштитата од соларните пренапони, за да можете да донесувате сигурни технички одлуки за кој било фотоволтаичен проект.

Што е SPD и зошто е потребен за соларни фотоволтаични системи

Порано гледав како фотоволтаичните системи откажуваат поради неочекуван пренапон, па сега никогаш не дизајнирам проект без право. Уред за заштита од пренапон на место.

Соларниот SPD ги штити фотоволтаичните системи со апсорбирање или пренасочување на брановите од молња, префрлување на транзиенти и прекини во електричната мрежа пред да стигнат до чувствителните компоненти. Тој помага да се спречи оштетување на инверторот, ги намалува трошоците за одржување и обезбедува стабилно време на работа на системот.

Соларните фотоволтаични инсталации работат на отворено, па затоа се соочуваат со постојани електрични ризици од громови, дефекти на мрежата и прекинувачки настани. Бидејќи панелите и инверторите се базирани на полупроводници, тие се многу чувствителни дури и на мали пренапони. Во мојата работа со различни фабрики и EPC компании, видов дека раниот дефект речиси секогаш доаѓа од изложеност на пренапон, а не од рутинска деградација. Затоа ја третирам заштитата од пренапон како основен услов за дизајн, а не како опционален додаток.

Дефиниција на SPD во електрични и сончеви системи

SPD е уред кој го пренасочува преодниот пренапон кон системот за заземјување. Во фотоволтаичните системи, тој ги заштитува еднонасочните низи, инверторите, кутиите за комбинирање, дистрибуцијата на наизменична струја и комуникациските водови.

Чести причини за пренапони во фотоволтаични инсталации

Фотоволтаичните системи се соочуваат со пренапони од:
• молња (директна или индуцирана)
• операции на префрлување
• нарушувања на комуналната мрежа
• долги кабли што ги засилуваат преодните напони

Зошто заштитата од пренапон е критична за сончевите панели и инверторите

Панелите и инвертерите лесно се оштетуваат од преодни скокови. Кога посетувам фабрики, повеќето оштетени инвертори покажуваат јасни траги од пренапон на влезната фаза. Соодветните SPD остро го намалуваат овој ризик.

Како функционира MOV технологијата во уредите за заштита од пренапон

Се сеќавам на првиот пат кога отворив неуспешен SPD; MOV блокот ја раскажа целата приказна за тоа како системот се соочи со огромен бран напрегање.

MOV технологијата овозможува Уред за заштита од пренапон да го стегне високиот напон со поместување од висок отпор на низок отпор во рок од микросекунди. Го апсорбира вишокот енергија и безбедно ја испраќа до земјата пред опремата да се оштети.

MOV е срцето на повеќето индустриски SPD дизајни. Често им објаснувам на тимовите за набавки дека квалитетот на MOV ја одредува долгорочната стабилност. Слаб MOV значи рана деградација и непредвидливи нивоа на заштита. Затоа фабриките на кои им е потребна сигурна заштита од пренапон за фабрики секогаш тестирајте го однесувањето на MOV под повторени циклуси на стрес пред да одобрите добавувач.

Што е MOV и како функционира

MOV (варистор за метален оксид) се однесува како отпорник зависен од напонот. Кога напонот е нормален, тој ја блокира струјата. Кога напонот се искачува над својот праг, тој веднаш го спроведува пренапонот кон земјата.

Однесување на MOV за време на скокови на напон

За време на скок, отпорот на MOV нагло паѓа, создавајќи безбедна патека за пренапонска струја. По стегањето, се враќа на висок отпор.

Режими на дефекти на MOV и безбедносни аспекти

Вообичаени режими на дефекти на MOV вклучуваат прегревање, абење и термичко бегство. Затоа секогаш препорачувам модули за термичко исклучување за PV SPD.

Видови уреди за заштита од пренапон што се користат во сончевите системи

Откако со години работев на фабрички ревизии и соларни проекти, научив дека изборот на точниот тип на SPD одредува дали фотоволтаичниот систем ќе ја преживее сезоната на молњи.

Тип 1, Тип 2, а SPD-ата од тип 3 обезбедуваат различни нивоа на заштита од громови и префрлувачки пренапони. Тип 1 се справува со директни громови, тип 2 управува со пренапон, а тип 3 ги заштитува крајните уреди и чувствителната електроника.

Многу тимови за набавки се фокусираат на разликите во цените помеѓу типовите на SPD, но јас секогаш објаснувам дека секој тип игра различна улога. Системот најдобро функционира кога се координирани како целосен синџир на заштита. Компаниите за соларна EPC кои прескокнуваат еден тип честопати се соочуваат со повторувачки дефекти на инверторот за време на бури. Подолу е дадена брза споредба:

Табела 1 – Видови на SPD и нивните функции

Тип 1 SPD за заштита од гром

Се користи на влезовите за сервис за празнење на големи струи од молња.

Тип 2 SPD за заштита од пренапон

Инсталирано во близина на инвертори за заштита од префрлување и индуцирани пренапони.

Тип 3 SPD за заштита на терминални уреди

Се користи во чувствителни контролни кола.

Избор на вистински SPD за фотоволтаични апликации

Секогаш го усогласувам типот на SPD со нивото на молња, напонот на инсталацијата, чувствителноста на опремата и условите на заземјување.

Водич за инсталација на SPD за фотоволтаични панели и инвертори

Сум видел многу проекти кои пропаѓаат едноставно затоа што SPD е инсталиран на погрешна локација, дури и ако самиот уред е со висок квалитет.

SPD мора да се инсталираат блиску до заштитената опрема, со кратки кабли, точен поларитет, правилно заземјување и точен тип на SPD на двете страни од AC и DC страната на PV системот.

Правилната инсталација е поважна од брендот. Дури и најдобриот индустриски SPD станува неефикасен ако кабелот е предолг. Често им покажувам на техничарите како дополнителен кабел од 20 см може да го удвои преостанатиот напон, што може да ја уништи влезната плоча на инверторот.

Каде да се инсталира SPD во фотоволтаичен систем

СПД мора да бидат поставени на Кутии за комбинирање на DC, влезови на еднонасочна струја на инверторот, излези на наизменична струја на инверторот и главна распределба на наизменична струја.

Чекори за инсталација на DC Side SPD

• поврзување со секој влезен стринг
• осигурајте се дека поларитетот се совпаѓа
• одржувајте ја должината на кабелот под 0,5 m

Чекори за инсталација на SPD од страната на AC

• инсталирајте во близина на излезните терминали на инверторот
• поврзете се со PE заземјување
• следете ги правилата за поврзување на TN/TT системот

Чести грешки при инсталација што треба да се избегнат

Најголемите грешки вклучуваат долги кабли, недостаток на заземјување, погрешен тип на SPD и неточен номинален напон.

Барања за заштита од пренапон на еднонасочна и наизменична струја за соларни системи

Често проверувам фотоволтаични локации каде што номиналната вредност на SPD не се совпаѓа со напонот на отворено коло на низата, што создава скриен ризик за целиот систем.

PV SPD мора да одговараат на номиналната вредност на еднонасочниот напон, номиналната вредност на AC мрежата, системот за заземјување, правилата за координација и категоријата на инсталација за да се обезбеди стабилна заштита низ целиот PV систем.

Подолу е прикажана табелата за споредба на оценките што многу тимови за набавки ја сметаат за корисна:

Табела 2 – Барања за SPD рејтинг за фотоволтаични инсталации

Номинални вредности на напон и струја за PV SPD

Секогаш усогласувајте го Ucpv на SPD со максималниот Voc на низата при ниски температури.

Барања за заземјување и заземјување

Доброто заземјување драматично ја намалува енергијата на пренапон. Секогаш го проверувам отпорот на заземјувањето пред инсталација на SPD.

Координација на SPD помеѓу страните на AC и DC

Користете Тип 1 на главната AC табла и Тип 2 во близина на инверторот за ефикасна координација.

SPD наспроти одводник на пренапон: Клучни разлики за PV заштита

Многу купувачи ме прашуваат дали треба да користат SPD или одводник на пренапон, а мојот одговор секогаш е: тие служат за различни улоги.

Одводникот на пренапон се справува со големи надворешни настани на молња, додека SPD ја штити опремата и од надворешен и од внатрешен пренапон. Повеќето фотоволтаични системи имаат корист од користењето на обете.

Табела 3 – SPD наспроти одводник на пренапон

Како функционираат одводниците на пренапон наспроти SPD

Одводниците на пренапони испуштаат голема енергија од молња, но реагираат побавно од SPD-ите.

Кој е подобар за фотоволтаична заштита од гром

SPD-ата подобро ја заштитуваат чувствителната електроника, додека одводниците ја заштитуваат структурата на зградата.

Кога да се користат и двете во соларна инсталација

Секогаш ги користам и двата за големи или високоризични фотоволтаични проекти.

Заклучок

Користете висококвалитетен Уред за заштита од пренапон за да се одржи секој соларен фотоволтаичен систем безбеден, стабилен и подготвен за долгорочно работење.

Најчесто поставувани прашања за SPD, MOV и заштита од гром за соларна енергија

Може ли да користам два SPD во серија?

Да, сè додека се почитуваат правилата за координација.

Дали на соларните панели им е потребен AC или DC SPD?

И AC и DC страните бараат заштита.

Колку долго трае SPD?

Типично 5-10 години, во зависност од изложеноста на пренапони.

Што се случува кога SPD ќе откаже?

Се исклучува внатрешно за да се избегне ризик од пожар.