Kritinis viršįtampių apsauginių prietaisų (SPD) vaidmuo „PV Combiner“ dėžutėse: atrankos vadovas ir geriausia praktika

Įvadas: PV pažeidžiama PV matricų šerdis

„PV Combiner“ dėžutės naudojamos kaip saulės elektrinių nervų sistema, prieš pradedant jas į keitiklius surinkti kelis nuolatinės srovės stygų išėjimus. Šie kritiniai mazgai nuolat susiduria su žaibiškų streikų ir elektrinių bangų grėsmėmis, kurios gali sugriauti visas PV sistemas. Aukštos kokybės viršįtampių apsauginiai įtaisai (SPD) veikia kaip pirmoji gynybos linija, apsauga įrangą, kurios vertė šimtai tūkstančių dolerių.

1 skyrius: Kodėl SPD yra būtini PV sistemoms

1.1 Unikali PV matricų pažeidžiamumas

Nuolatinis poveikis: stogo ir ant žemės esančios sistemos natūraliai veikia atmosferos išmetimus.

DC grandinės rizika: Skirtingai nuo kintamosios srovės sistemų, nuolatinės srovės lankai trūksta natūralių nulinio keitimo taškų, todėl viršįtampių įvykiai tampa pavojingesni.

Jautri elektronika: modernių keitiklių komponentai gali būti pažeisti vos 20% didesne nei įvertinta verte įtampa.

1.2 Netinkamos apsaugos pasekmės

Neatidėliotina žala: 72% keitiklių gedimų galima atsekti iki įtampos viršįtampių (Solaredge 2023 ataskaita).

Paslėptas skilimas: pakartotiniai nedideli viršįtampiai gali sumažinti modulio gyvenimo trukmę iki 30%.

Gaisro rizika: DC lanko gedimai sudaro 43% su saulės energija susijusių gaisrų (NFPA 2022 duomenys).

2 skyrius: Pagrindiniai SPD atrankos PV programos aspektai

2.1 Kritiniai našumo parametrai

Įvertinta įtampa: ≥1,2 kartus didesnė už sistemos įtampą (per IEC 61643-31).

Nominali iškrovos srovė (IN): ≥ 20ka 1 tipo SPD (per UL 1449, 4 -asis leidimas).

Maksimali iškrovos srovė (IMAX): ≥40Ka (per IEC 61643-11).

Reagavimo laikas: <25 nanosekundės (per EN 50539-11).

Darbinė temperatūra: -40 ° C iki +85 ° C (už UL 96a).

2.2 SPD tipai skirtingoms programoms

1 tipas (I klasė): Vietoms, kuriose yra tiesioginis žaibo smūgio rizika (pvz., Stogo sistemos).

2 tipas (II klasė): antrinei apsaugai (pvz., Komercinėse antžeminėse sistemose).

Kombinuotas 1+2 tipas: idealiai tinka dideliems naudingumo augalams.

DC specifiniai modeliai: skirta PV programoms su poliškumo žymėjimais.

3 skyrius: Geriausia diegimo praktika

3.1 Strateginis išdėstymas

Privalomi diegimo taškai:

„Combiner Box“ įvesties gnybtai (už eilutę).

Prieš DC atjungimus.

„Inverter DC“ įvesties gnybtai.

Rekomenduojami papildomi apsaugos taškai:

Sub-matricos kombinuotojai.

Išilgai ilgų laidų važiavimo (> 30 metrų).

3.2 Laidų standartai

Laidininko dydis: mažiausiai 6 mm² vario (20kA SPD).

Kelio ilgis: saugokite SPD jungtis <0,5 metro.

Įžeminimo reikalavimai: naudokite specialius įžeminimo laidininkus (≥10 mm²).

Ryšio topologija: žvaigždės konfigūracija, kad būtų išvengta žemės kilpų.

4 skyrius: Priežiūros ir pakeitimo kriterijai

4.1 Prevencinė priežiūra

Ketvirčio čekiai:

Patikrinkite būsenos indikatorių „Windows“ (žalia/raudona).

Atlikite infraraudonųjų spindulių termografiją (temperatūros kilimas <15k).

Įrašykite „Lightning Strike“ skaitiklius (jei įrengta).

Metiniai testai:

Atsparumo izoliacijos testas (> 1 MΩ).

Nuostabos atsparumo matavimas (<10 Ω).

Profesionalų liekamasis įtampos testas.

4.2 Pakaitinės gairės

Nedelsiant pakaitiniai sukėlėjai:

Matoma fizinė žala (įtrūkimai, deginimo žymės).

Būsenos indikatorius pasidaro raudonas.

Žaibo smūgio skaičius viršija vardinę vertę.

Nepavyko atlikimo testai.

Rekomenduojami pakeitimo intervalai:

Pakrantės zonos: 5 metai.

Aukštos apšvietimo zonos: 7 metai.

Standartiniai regionai: 10 metų.

5 skyrius: Bendrosios klaidingos nuomonės ir ekspertų rekomendacijos

5.1 Tipiški nesusipratimai

Mitas: „Žaibo strypai pašalina SPD poreikį“.

Faktas: Žaibo strypai apsaugo tik nuo tiesioginių streikų, o ne sukeltų viršįtampių.

Kainos spąstai: naudojant ne PV specifinius AC SPDS.

Pasekmė: nesugebėjimas nutraukti nuolatinės srovės. Sekite sroves.

5.2 Ekspertų patarimai

Priimkite trijų pakopų apsaugos architektūrą: SPDS masyvo, kombinuotojo dėžutės ir keitiklio lygiuose.

Pasirinkite modelius su nuotoliniais signalizacijos kontaktais, kad būtų galima integruoti su stebėjimo sistemomis.

1500 V sistemoms patikrinkite SPD DC lūžio talpą.

Iš naujo įvertinkite esamą SPD pajėgumą išplėsdami sistemą.

Didėjant PV sistemos įtampai, naujos kartos SPD technologija vystosi trimis pagrindinėmis tendencijomis: didesnė energijos absorbcija (iki 100kA), protingesnių įspėjamųjų funkcijų (IOT palaikoma stebėjimas) ir kompaktiškesni moduliniai dizainai. „TUV Rheinland“ sertifikuotų produktų pasirinkimas PV programoms ir pagal IEC 62305 sistemos apsaugos standartus užtikrina, kad PV gamyklos gali atlaikyti žaibo viršįtampius per visą jų 25 metų gyvenimo trukmę. Atminkite: PV saugos metu aukštos kokybės viršįtampių apsauga nėra išlaidos-tai ekonomiškiausia investicija į riziką.