Kuinka ylijännitesuojalaitteet suojaavat aurinkosähkölaitoksia

Aurinkosähkölaitoksilla SPD:n on täytettävä erityisvaatimukset jatkuvan toiminnan ja energian tuotannon varmistamiseksi.

Aurinkosähkölaitosta suunniteltaessa on tärkeää ottaa huomioon ylijännitesuojalaitteiden (SPD) asennus. Ylijännitteet ja verkkohäiriöt voivat johtaa seisokkeihin, mikä heikentää laitoksen suorituskykyä. Siksi kaikki energian tuotantoon ja jakeluun vaikuttavat olosuhteet tulee ottaa huomioon sähköasennuksen suunnittelussa.

Miksi SPD:t ovat etusijalla aurinkosähkölaitoksissa?

Ulkopuolelle asennetaan aurinkopaneelit, jotka muuntavat aurinkoenergian sähköksi. Tämä ulkopaikka altistaa ne suoraan ankarille olosuhteille, kuten sateelle, tuulelle ja pölylle. Sääolosuhteissa salamaniskut vaativat erityistä huomiota, koska ne voivat vaikuttaa vakavasti aurinkosähkölaitoksen turvallisuuteen ja suorituskykyyn. Ne ovat peräisin cumulonimbus-pilvestä ja päättyvät maahan. Kun salama osuu maahan, se purkaa energiaa, mikä vaikuttaa maan sähkökenttään. vartenaurinkosähkövoimalaan liittyy kaksi riskiä:

Suora isku, joka voi fyysisesti tuhota katolla olevat aurinkolaitteet

Kaapeleiden läpi kulkevat ohimenevät ylijännitteet magneettikytkennällä, mikä voi johtaa herkkien komponenttien, kuten piirilevyjen (PCB) vaurioitumiseen.

Mitä tulee välittömään vaikutukseen, ‘External Lightning Protects’ (ELP) tarjoaa vaaditun suojan IEC 62305 -standardin mukaisesti. Standardissa kuvataan, kuinka voit arvioida, tarvitseeko sijaintisi tällaista suojaa ja mikä olisi suositeltava vaihtoehto (verkkohäkit, ilmaterminaali jne.). Konsepti on yksinkertainen: varmista, että salama iskee laitoksesi korkeimpaan kohtaan asennettuun metallisauvaan ja hajottaa energian suoraan maahan kuparisen alasjohtimen kautta.

Tilapäisissä ylijännitteissä tarvitaan kuitenkin SPD:itä. Ne asennetaan rinnakkain piirin suojalevyihin ohjaamaan energiaa maahan ja rajoittamaan ylijännitettä päätelaitteelle hyväksyttävään arvoon.

Heti kun ELP asennetaan aurinkosähkölaitokseen, on myös SPD asennettava. Jos aurinkovoimala ei ole varustettu ELP:llä, SPD:n asentaminen on erittäin suositeltavaa verkon häiriöiden (transienttiylijännitteiden) rajoittamiseksi.

Kuinka SPD toimii aurinkovoimaloiden tasavirtapuolen suojaamiseksi?

Jotta energia virtaa ensin maahan ylijännitteiden rajoittamiseksi, tärkein komponentti on metallioksidivaristori (MOV, ‘Varistor’ tarkoittaa VARI-able resi-STORia). Tällä komponentilla on sellainen soveltuvuus, että normaaleissa olosuhteissa (ei ylijännitteitä) resistanssi on riittävän korkea, jotta se ei salli nimellisvirtojen kulkemista sen läpi. Tietystä ylijännitetasosta alkaen vastus laskee nopeasti, avaa polun maahan ja palaa normaalitilaan kerranenergia on haihtunut. Tämä prosessi mahdollistaa kaikkien alavirtaan kytkettyjen laitteiden ylijännitetason rajoittamisen.

Tyyppi 1+2 SPD verrattuna vakiotyyppiseen 2 SPD, kumpi on oikea?

Saatavilla on erilaisia ​​SPD-tyyppejä, jotka vaihtelevat vastuksen suhteen: tyyppi 1, tyyppi 2 ja tyyppi 1+2. Tyypin 1 SPD pystyy selviytymään suorasta iskusta, joka tuo energiapiikin, kun taas tyypin 2 SPD rajoittaa eri lähteistä peräisin olevia ylijännitteitä. Molemmat ominaisuudet voidaan yhdistää “Tyyppi 1+2” täydelliseen suojaukseen.

PV-laitoksissa haasteena on valita sopiva ylijännitesuoja, joka kestää puhtaan energian 10/350 µs aaltomuotovirtoja (lähes 10 kertaa tehokkaampi kuin tyypin 2 8/20 µs aaltomuoto) samalla kun otetaan huomioon tila. Invertterissä tai kytkentärasiassa tila on aina etusijalla. Britecin BRPV-sarja tarjoaa sekä tyypin 1+2 että tyypin 2 DC-ylijännitesuojan, joka voi suojata salamaniskusta tai verkon ylijännitesuojasta aiheutuvilta ylijännitteiltä.