Surge in PV системи: Пълно ръководство за неговата роля, рискове и подбор

# Скок в PV системите: Пълно ръководство за неговата роля, рискове и подбор

Независимо дали става въпрос за малка настройка на слънчевия панел на жилища или електроцентрала за търговска фотоволтаична (PV), „Surge“ е неизбежна ключова тема - но много хора осъзнават значението му само когато оборудването се нарушава. Тази бележка разрушава основната роля на скобите в PV системите и как да изберете защитно устройство за пренапрежение (SPD), което отговаря на вашата система, което прави лесно начинаещите да разберат.

## I. Първо, разберете: Какво точно е скок в PV система?

Най -просто казано, скокът е внезапна "ударна вълна на напрежението/тока" в PV система, с три общи източника:  

1. ** Външно въздействие **: Най -типичното е Lightning Strikes (директна или индуцирана мълния). Изпускането от облаци може незабавно да генерира високо напрежение от десетки хиляди волта в линиите;  

2. ** Стартиране/изключване на системата **: Когато PV инверторите или комбиниращите кутии стартират или изключват, внезапни промени в текущия спусък „оперативни скокове“;  

3. ** Колебания на мрежата **: Внезапното увеличаване на напрежението на мрежата (например, когато се поправя повреда на мрежата) може да причини обратни въздействия върху свързаната с мрежата PV система.  

Тези скокове се характеризират с това, че са "кратки, но интензивни" - те могат да продължат само няколко микросекунди, но напрежението може да се извисява до повече от 10 пъти по -голямо от номиналното напрежение на системата, което обикновените PV модули и инвертори не могат да издържат.

## ii. Основна роля на защитните устройства на пренапрежение (SPDS): Инсталиране на "предпазен клапан" за PV системи

Самите скокове не са „полезни“; Това, което наистина работи, е ** защитно устройство за пренапрежение (SPD, известно още като мълния) **. Основната му задача е да „блокира опасни скокове“, конкретно в три аспекта:  

1. ** Защита на основното оборудване от разбивка **  

Компонентите в PV инвертори, кутии за възел на PV панела и комбинирани кутии имат горни граници на напрежението, издържащ на капацитета (например, напрежението от страна на DC, издържащ на инверторите, обикновено е 1000V-1500V). След като напрежението на пренапрежение надвиши тази граница, компонентите ще изгорят незабавно, като разходите за поддръжка често варират от хиляди до десетки хиляди юана. SPDS може да провежда електричество с миг на око (обикновено ≤25 наносекунди), когато се появи скок, отклонявайки излишното напрежение/ток към земята - еквивалентно на „блокиране на куршуми“ за оборудването.  

2. ** Предотвратяване на внезапно изключване на системата или неизправност **  

Дори ако скокът не изгаря директно оборудването, той може да попречи на контролния чип на инвертора, причинявайки инвертора фалшиво да отчита неизправности и да се изключи от мрежата. Например, след гръмотевична буря, много жилищни PV системи внезапно спират да генерират електричество - това вероятно се дължи на скокове, засягащи инвертора. Инсталирането на десния SPD може да намали такива „неоправдани проблеми“ и да гарантира стабилното генериране на мощност на системата.  

3. ** Удължете общия живот на PV системата **  

Честите малки скокове (например тези, причинени от ежедневни колебания на мрежата) могат да повредят веригите на модули и инвертори "с течение на времето", като ускоряване на стареенето на кондензатора. SPD могат да филтрират тези малки скокове, като косвено удължават експлоатационния живот на цялата PV система (обикновено с допълнителни 3-5 години).

## iii. Ключова стъпка: Как да изберете SPD, подходящ за вашата PV система?

Изборът на SPD не е за „колкото по-голям, толкова по-добър“ или „колкото по-евтино е по-ефективно“. Той изисква фокусиране върху три основни параметъра на вашата система и следване на четири стъпки:  

### Стъпка 1: Първо, изяснете „нивото на напрежението на системата“

Това е най-основното предпоставка-номиналното напрежение на SPD трябва да съответства на напрежението на DC и AC-Side на PV системата:  

-** Жилищно PV (обикновено 3-10kW) **: Напрежението на DC от страна на DC обикновено е 300V-800V; Изберете SPD с номинално постояннотоково напрежение (UC) ≥800V. Страната на променлив ток е свързана към 220V мрежа; Изберете SPD с номинално променливо напрежение (UC) ≥250V.  

-** Търговски/промишлен PV (обикновено 50kW и по-горе) **: Напрежението на DC може да достигне 1000V-1500V; UC на SPD трябва да бъде ≥1500V. Страната на променлив ток е свързана към 380V трифазна захранваща мрежа; Изберете SPD с UC ≥420V.  

*Забележка: Ако номиналното напрежение на SPD е по -ниско от напрежението на системата, то ще изгори себе си; Ако е твърде висока, тя не може да активира своевременно защита.**

### Стъпка 2: Изберете "Капацитет за пренасяне на ток" въз основа на мощността на системата

Капацитетът за пренасяне на тока (IIMP или IN) представлява максималния ток на пренапрежение, който SPD може да издържи. Ако е твърде малък, SPD ще бъде разбит от скока; Ако е твърде голям, това ще бъде загуба на пари:  

- ** Жилищни системи (3-10kW) **: Ако няма високи сгради наблизо и вероятността за удари на мълния е ниска, SPD с в = 20KA (8/20 μs форма на вълната) е достатъчна; Ако се намира в планински райони или предразположени към гръмотевични региони, SPD с in = 40ka е по-надежден.  

- ** Търговски/индустриални системи (50kW и по-горе) **: За SPD в предния край на комбиниращите кутии и инвертори се препоръчва да се изберат тези с в = 40ka-60ka; За мащабни електроцентрали (ниво на MW) е необходим допълнителен първичен SPD с initherka от страна на високо напрежение.  

*Забавен факт: 8/20μs е най -често срещаната форма на вълна в PV системите, което означава, че са необходими 8 микросекунди, за да се повиши токът на пренапрежение от 0 до неговия пик и 20 микросекунди да падне до половината от върха.*

### Стъпка 3: Проверете „нивото на защита“ и съответствайте на мястото на инсталиране

SPD в PV системите изискват "йерархична защита" и трябва да бъдат избрани различни нива на SPDS за различни места:  

- ** Първична защита (вход на системата) **: Например, основната кутия за разпределение на PV масива и предния край на свързания с решетката шкаф. Изберете SPD "клас B" (способен да издържи големи токове от директни удари на мълния) с голям капацитет за пренасяне на тока (над 40KA).  

- ** Вторична защита (предния край на оборудването) **: Например, входните краища на инвертори и комбинирани кутии. Изберете SPD "клас C" (предпазва от индуцирани мълнии и оперативни скокове) с капацитет за пренасяне на ток 20ka-40ka.  

- ** Третична защита (предния край на компонента) **: Например вътрешните платки на инверторите и оборудването за мониторинг. Изберете SPD "клас D" (предпазва от малки скокове) с капацитет за пренасяне на ток 10ka-20ka.  

*Жилищните системи трябва да имат най-малко вторична защита (предния край на инвертора + свързания с мрежата шкаф), докато търговските системи трябва да бъдат оборудвани с трите нива на защита.*

### Стъпка 4: Не пренебрегвайте „Сертифициране и съвместимост“

- ** Сертифициране **: Не забравяйте да изберете SPD с международни или вътрешни сертификати, като сертифицирането на ЕС и сертифицирането на CQC в Китай. Избягвайте да купувате „три не-не продукти“ (много нискокачествени SPD се провалят след няколко месеца употреба).  

- ** Съвместимост **: Обърнете внимание дали типът интерфейс на SPD (например терминалния блок или щепсел) съвпада с PV кабелите. В същото време потвърдете, че размерът на инсталацията на SPD може да се впише в разпределителната кутия (кутиите за дистрибуция на жилища имат ограничено пространство, така че не купувайте големи тези).

## IV. Окончателно напомняне: Правилната инсталация е толкова важна, колкото и правилния избор

1. ** Инсталирайте близо до защитеното оборудване **: SPD трябва да бъде инсталиран възможно най -близо до защитеното оборудване (например в рамките на 1 метър от предния край на инвертора). Колкото по -кратък е кабелът, толкова по -добър е ефектът на защитата;  

2. ** Надеждно заземяване **: Съпротивлението на заземяване на заземяващия проводник на SPD трябва да бъде ≤4Ω. Лошото заземяване ще попречи на пренасочването на тока на скока, което прави SPD безполезен;  

3. ** Редовна проверка **: Преди сезонът на гръмотевичната буря всяка година проверявайте светлината на индикатора на SPD (тя трябва да е зелена при нормални условия; ако стане червено или излезе, се изисква подмяна). Жилищните SPD се препоръчват да бъдат подменени на всеки 3-5 години, а търговските на всеки 2-3 години.

Ако вашата PV система има конкретни параметри (като захранване или местоположение на инсталацията), можете да ги добавите в коментарите и мога да ви помогна да усъвършенствате предложенията за избор! Вие също сте добре дошли да споделите всички проблеми, свързани с пренапрежение, които сте срещнали, така че можем да избегнем клопки заедно!