Hvordan overspændingsbeskyttelsesanordninger beskytter solcelleanlæg

På solcelleanlæg skal SPD'er opfylde specifikke krav for at sikre kontinuerlig drift og energiproduktion.

Når du designer et solcelleanlæg, er det vigtigt at overveje installationen af ​​overspændingsbeskyttelsesanordninger (SPD'er). Overspændinger og netværksforstyrrelser kan føre til nedetid, hvilket reducerer anlæggets ydeevne. Derfor bør alle forhold, der påvirker energiproduktion og -distribution, tages i betragtning, når den elektriske installation designes.

Hvorfor er SPD'er en topprioritet i PV-anlæg?

Solpaneler er installeret udenfor for at omdanne solenergi til elektricitet. Denne udendørs placering gør dem direkte udsat for barske forhold som regn, vind og støv. Blandt vejrforholdene kræver lynnedslag særlig opmærksomhed, da de kan påvirke sikkerheden og ydeevnen af ​​et PV-anlæg alvorligt. De stammer fra en cumulonimbussky og ender på jorden. Når lynnedslaget rammer jorden, udleder det energi, hvilket påvirker det elektriske felt på jorden. Forsolcelleanlægget udgør dette to risici:

En direkte påvirkning, som fysisk kan ødelægge solcelleudstyret på en tagterrasse

Forbigående overspændinger, der passerer gennem kabler ved magnetisk kobling, hvilket kan føre til beskadigelse af følsomme komponenter såsom printkort (PCB).

For så vidt angår den direkte påvirkning, giver ‘External Lightning Protects’ (ELP) den nødvendige beskyttelse i henhold til IEC 62305, som beskriver, hvordan du vurderer, om din placering har brug for en sådan beskyttelse, og hvad der bør være den foretrukne mulighed (maskede bure, luftterminal osv.). Konceptet er simpelt: Sørg for, at lynet rammer en metalstang installeret på det højeste punkt af dit anlæg og fjerner energien direkte til jorden gennem en kobber nedleder.

Når det kommer til forbigående overspændinger, kræves der imidlertid SPD'er. De er installeret parallelt i kredsløbsbeskyttelsestavlerne for at aflede energien til jorden og begrænse overspændingen op til en sådan værdi, der er acceptabel for slutudstyret.

Så snart ELP er installeret på et solcelleanlæg, er det obligatorisk, at der også er installeret en SPD. Hvis solcelleanlægget ikke er udstyret med en ELP, anbefales installation af en SPD stærkt for at begrænse netværksforstyrrelser (transiente overspændinger).

Hvordan fungerer en SPD for at beskytte DC-siden af ​​solcelleanlæg?

For at sikre, at energien vil flyde til jorden først for at begrænse overspændinger, er den vigtigste komponent Metal Oxide Varistor (MOV, ‘Varistor’ står for VARI-able resi-STOR). Denne komponent har en sådan egenskab, at modstanden under normale forhold (ingen overspændinger) er høj nok til ikke at muliggøre nominelle strømme, der passerer gennem den. Starter ved et vist overspændingsniveau, vil modstanden hurtigt falde, åbne vejen til jorden og komme tilbage til en normal tilstand én gangenergien er blevet spredt. Denne proces tillader begrænsning af overspændingsniveauet, der når alt udstyr tilsluttet nedstrøms.

Type 1+2 SPD versus standard Type 2 SPD, hvilken er den rigtige?

Der findes forskellige typer SPD'er, som varierer med hensyn til modstand: Type 1, Type 2 og Type 1+2. En Type 1 SPD kan klare et direkte angreb, som medfører en energisk bølge, hvorimod en Type 2 begrænser spændinger fra forskellige kilder. Begge egenskaber kan kombineres til en “Type 1+2” for fuldstændig beskyttelse.

I PV-anlæg er udfordringen at vælge den passende overspændingsbeskyttelse til at modstå ren energi 10/350 µs bølgeformstrømme (næsten 10 gange kraftigere end type 2 8/20 µs bølgeform), mens der samtidig tages plads i betragtning. I en inverter eller samleboks er plads altid topprioritet. Britecs BRPV-serie giver både Type 1+2 og Type 2 DC-overspændingsbeskyttelse, der kan beskytte mod overspændinger på grund af lynnedslag eller netværksoverspændingsstrøm.