Jak urządzenia przeciwprzepięciowe chronią instalacje fotowoltaiczne

W elektrowniach fotowoltaicznych SPD muszą spełniać określone wymagania, aby zapewnić ciągłą pracę i wytwarzanie energii.

Projektując instalację fotowoltaiczną, należy wziąć pod uwagę instalację urządzeń przeciwprzepięciowych (SPD). Przepięcia i zakłócenia w sieci mogą prowadzić do przestojów, zmniejszając wydajność instalacji. Dlatego przy projektowaniu instalacji elektrycznej należy uwzględnić wszelkie warunki mające wpływ na wytwarzanie i dystrybucję energii.

Dlaczego SPD są najwyższym priorytetem w elektrowniach fotowoltaicznych?

Panele słoneczne instaluje się na zewnątrz, aby przekształcić energię słoneczną w energię elektryczną. Lokalizacja na zewnątrz sprawia, że ​​są one bezpośrednio narażone na trudne warunki, takie jak deszcz, wiatr i kurz. Wśród warunków pogodowych szczególną uwagę należy zwrócić na uderzenia pioruna, ponieważ mogą one poważnie wpłynąć na bezpieczeństwo i wydajność instalacji fotowoltaicznej. Pochodzą z chmury cumulonimbus i kończą się na ziemi. Kiedy piorun uderza w ziemię, wyładowuje energię, wpływając na pole elektryczne na ziemi. Dlainstalacji fotowoltaicznej stwarza to dwa zagrożenia:

Bezpośrednie uderzenie, które może fizycznie zniszczyć instalację fotowoltaiczną na dachu

Przejściowe przepięcia przechodzące przez kable za pomocą sprzężenia magnetycznego, które mogą prowadzić do uszkodzenia wrażliwych elementów, takich jak płytki drukowane (PCB).

Jeśli chodzi o bezpośrednie uderzenia, ‘zewnętrzne zabezpieczenia odgromowe’ (ELP) zapewniają wymaganą ochronę zgodnie z normą IEC 62305, która opisuje, w jaki sposób ocenić, czy Twoja lokalizacja wymaga takiej ochrony i jaka powinna być preferowana opcja (klatki z siatki, terminal wentylacyjny itp.). Koncepcja jest prosta: upewnij się, że piorun uderzy w metalowy pręt zainstalowany w najwyższym punkcie Twojej instalacji i rozproszy energię bezpośrednio do ziemi poprzez miedziany przewód odprowadzający.

Jeśli jednak chodzi o przepięcia przejściowe, wymagane są urządzenia SPD. Instaluje się je równolegle w płytkach zabezpieczających obwody, aby skierować energię do ziemi i ograniczyć przepięcie do wartości akceptowalnej przez urządzenie końcowe.

Gdy tylko ELP zostanie zainstalowany w elektrowni fotowoltaicznej, obowiązkowe jest zainstalowanie również SPD. Jeśli instalacja fotowoltaiczna nie jest wyposażona w ELP, zdecydowanie zaleca się instalację SPD w celu ograniczenia zakłóceń w sieci (przejściowe przepięcia).

Jak działa SPD, aby chronić stronę prądu stałego elektrowni słonecznych?

Aby zagwarantować, że energia najpierw dotrze do ziemi, aby ograniczyć przepięcia, najważniejszym elementem jest warystor z tlenku metalu (MOV, ‘Varistor’ oznacza VARI-able resi-STOR). Element ten ma taką właściwość, że w normalnych warunkach (bez przepięć) rezystancja jest wystarczająco wysoka, aby nie mógł przepływać przez niego prąd nominalny. Zaczynając od pewnego poziomu przepięcia, rezystancja szybko spadnie, otwierając drogę do ziemi i powracając do normalnego stanu.energia została rozproszona. Proces ten umożliwia ograniczenie poziomu przepięcia docierającego do wszystkich urządzeń podłączonych dalej.

SPD typu 1+2 a standardowy SPD typu 2, który jest właściwy?

Dostępne są różne typy SPD różniące się rezystancją: Typ 1, Typ 2 i Typ 1+2. SPD typu 1 radzi sobie z bezpośrednim uderzeniem, które powoduje wzrost energii, podczas gdy typ 2 ogranicza przepięcia z różnych źródeł. Obie cechy można połączyć w “Typ 1+2” w celu uzyskania pełnej ochrony.

W instalacjach fotowoltaicznych wyzwaniem jest wybór odpowiedniej ochrony przeciwprzepięciowej, która wytrzyma prądy o kształcie fali 10/350 µs czystej energii (prawie 10 razy silniejsze niż kształt fali typu 2 8/20 µs), przy jednoczesnym uwzględnieniu przestrzeni. W falowniku lub skrzynce przyłączeniowej przestrzeń jest zawsze priorytetem. Seria BRPV firmy Britec zapewnia ochronę przeciwprzepięciową DC typu 1+2 i typu 2, która może chronić przed przepięciami spowodowanymi uderzeniami pioruna lub przepięciami w sieci.