Surge a PV rendszerekben: Teljes útmutató a szerepéhez, a kockázatokhoz és a kiválasztáshoz

# Surge a PV rendszerekben: Teljes útmutató a szerepéhez, a kockázatokhoz és a kiválasztáshoz

Függetlenül attól, hogy ez egy kis lakossági napelem -beállítás vagy egy kereskedelmi fotovoltaikus (PV) erőmű, a "Surge" egy elkerülhetetlen kulcsfontosságú téma, de sok ember csak akkor ismeri fel fontosságát, amikor a berendezések hibásak. Ez a feljegyzés lebontja a túlfeszültség alapvető szerepét a PV rendszerekben, és hogyan lehet kiválasztani egy olyan túlfeszültség -védőeszközt (SPD), amely megfelel a rendszernek, megkönnyítve a kezdőknek a megértését.

## I. Először értsd meg: mi pontosan a PV rendszer növekedése?

Egyszerűen fogalmazva: a túlfeszültség hirtelen "feszültség/áram sokkhullám" egy PV -rendszerben, három általános forrás mellett:  

1. ** Külső hatás **: A legjellemzőbb a villámcsapások (közvetlen vagy indukált villám). A felhőkből történő kisülés azonnal nagyfeszültségű több tízezer feszültséget generálhat a vonalakban;  

2. ** A rendszer indítása/leállítása **: Amikor a PV inverterek vagy kombináló dobozok elindulnak vagy leállítanak, akkor az aktuális „operatív túlfeszültségek” esemény hirtelen változásai;  

3. ** Rács ingadozása **: A rács feszültségének hirtelen növekedése (például amikor a rácshiba kijavítva) fordított hatást okozhat a rácshoz csatlakoztatott PV rendszerre.  

Ezeket a túlfeszültségeket az a jellemzi, hogy "rövid, de intenzív" - csak néhány mikrosekundumig tarthatnak, de a feszültség a rendszer névleges feszültségének több mint tízszeresére emelkedhet, amelyek a szokásos PV modulok és inverterek nem tudnak ellenállni.

## II. A túlfeszültség -védőeszközök (SPD) alapvető szerepe: "Biztonsági szelep" telepítése a PV rendszerekhez

Maguk a hullámok nem "hasznosak"; Ami igazán működik, a ** Surge védőeszköz (SPD, más néven villámlerakó) **. Alapvető feladata az, hogy "blokkolja a veszélyes hullámokat", különös tekintettel három szempontból:  

1. ** Védje az alapvető berendezéseket a bontástól **  

A PV inverterek, a PV panel csomópontok és a kombinált dobozok alkatrészei felső határértékeket mutatnak a feszültség ellenállási kapacitással (például az inverterek DC-oldalú feszültsége általában 1000 V-1500 V). Amint a túlfeszültség -feszültség meghaladja ezt a határértéket, az alkatrészek azonnal kiégnek, a karbantartási költségek gyakran több ezer és tízezer jüan között mozognak. Az SPD -k egy szempillantásban (általában ≤25 nanosekundum) villamos energiát vezethetnek be, amikor egy túlfeszültség megtörténik, és a felesleges feszültséget/áramot a földre irányítja - egyenértékű a berendezés "blokkolásával".  

2. ** A hirtelen rendszer leállításának vagy hibás működésének megakadályozása **  

Még ha egy túlfeszültség sem égeti közvetlenül a berendezést, zavarhatja a frekvenciaváltó vezérlő chipjét, ami a frekvenciaváltó hibáinak hibáinak jelentését és a rács leválasztását okozza. Például egy zivatar után sok lakossági PV -rendszer hirtelen abbahagyja az elektromosság előállítását - ez valószínűleg az invertert érintő hullámok miatt. A megfelelő SPD telepítése csökkentheti az ilyen indokolatlan problémákat és biztosíthatja a rendszer stabil energiatermelését.  

3. ** Bővítse a PV rendszer teljes élettartamát **  

A gyakori kis hullámok (például a napi rács ingadozása által okozott) károsíthatják a modulok és az inverterek áramköreit "az idő múlásával", például a kondenzátorok gyorsító öregedését. Az SPD-k kiszűrhetik ezeket a kis túlfeszültségeket, közvetett módon meghosszabbítva a teljes PV rendszer élettartamát (általában további 3-5 évre).

## III. Kulcs lépés: Hogyan lehet kiválasztani egy SPD -t, amely alkalmas a PV rendszerre?

Az SPD kiválasztása nem a "minél nagyobb annál jobb" vagy "annál olcsóbb, annál költséghatékonyabb". A rendszer három alapparaméterére és négy lépés követésére kell összpontosítania:  

### 1. lépés: Először tisztázza meg a rendszer "feszültségszintjét"

Ez a legalapvetőbb előfeltétel-az SPD névleges feszültségének meg kell egyeznie a PV rendszer DC-oldalának és AC-oldalának:  

-** Lakossági PV (általában 3-10 kW) **: A DC oldali feszültség általában 300V-800 V; Válasszon egy SPD -t egy névleges DC feszültség (UC) ≥800V -vel. Az AC oldal egy 220 V -os rácshoz van csatlakoztatva; Válasszon egy SPD -t, amelynek névleges AC feszültséggel (UC) ≥250 V.  

-** Kereskedelmi/ipari PV (általában 50 kW és annál magasabb) **: A DC oldali feszültség elérheti az 1000V-1500 V-ot; Az SPD UC -jének ≥1500 V -nak kell lennie. Az AC oldalt egy 380 V-os háromfázisú energiahálózathoz csatlakoztatják; Válasszon egy SPD -t UC ≥420V -vel.  

*MEGJEGYZÉS: Ha az SPD névleges feszültsége alacsonyabb, mint a rendszer feszültsége, akkor kiégni fog; Ha túl magas, akkor nem tudja időben aktiválni a védelmet.*

### 2. lépés: Válassza ki az "Általános hordozási kapacitást" a rendszer teljesítménye alapján

Az áramhordozó kapacitás (IIMP vagy IN) azt a maximális túlfeszültséget képviseli, amelyet egy SPD képes ellenállni. Ha túl kicsi, akkor az SPD -t a túlfeszültség bontja le; Ha túl nagy, akkor pénzpazarlás lesz:  

- ** Lakossági rendszerek (3-10 kW) **: Ha nincsenek magas épületek a közelben, és a villámcsapás valószínűsége alacsony, akkor elegendő egy SPD, amelynek IN = 20 ka (8/20 μs hullámforma) van; Ha hegyvidéki területeken vagy zivatarban hajlamos régiókban helyezkedik el, akkor az IN = 40KA-val rendelkező SPD megbízhatóbb.  

- ** Kereskedelmi/ipari rendszerek (50 kW és annál magasabb) **: Az SPD-khez a kombináló dobozok és az inverterek elülső részén javasoljuk, hogy válassza ki azokat, amelyekben az = 40ka-60Ka van; A nagyméretű erőművekhez (MW-szintű) egy további elsődleges SPD-re van szükség a nagyfeszültségű oldalon.  

*Szórakoztató tény: A PV rendszerekben a 8/20 μs a leggyakoribb túlfeszültség -hullámforma, azaz 8 mikrosekundum szükséges ahhoz, hogy a túlfeszültség 0 -ról csúcsra emelkedjen, és 20 mikrosekundum a csúcs felére esik.*

### 3. lépés: Ellenőrizze a "Védelmi szintet", és megfeleljen a telepítési helynek

A PV rendszerekben az SPD -k "hierarchikus védelmet" igényelnek, és az SPD -k különböző szintjeit különböző helyekre kell kiválasztani:  

- ** Elsődleges védelem (rendszer bemeneti) **: Például a PV tömb fő elosztó doboza és a rácshoz csatlakoztatott szekrény elülső része. Válassza ki a "B osztályú B osztály" SPD-t (képes nagy áramlások ellenállni a közvetlen villámlókból), nagy áramhordozó kapacitással (40 ka felett).  

- ** Másodlagos védelem (berendezés elülső része) **: Például az inverterek és a kombináló dobozok bemeneti végei. Válassza ki a "C osztályú" SPD-t (védi az indukált villám- és operatív hullámokat), amelynek áramátviteli képessége 20 ka-40Ka.  

- ** tercier védelem (alkatrész elülső oldal) **: Például a frekvenciaváltók és a megfigyelő berendezések belső áramköri táblái. Válassza ki a "D osztály" SPD-t (védi a kis túlfeszültségeket), amelynek áramhordozó képessége 10 ka-20Ka.  

*A lakossági rendszereknek legalább másodlagos védelemmel kell rendelkezniük (az inverter + rácshoz csatlakoztatott szekrény elülső vége), míg a kereskedelmi rendszereket mindhárom védelemmel kell felszerelni.*

### 4. lépés: Ne hagyja figyelmen kívül a "tanúsítást és kompatibilitást"

- ** Tanúsítás **: Ügyeljen arra, hogy az SPD -ket olyan nemzetközi vagy hazai tanúsításokkal válasszon, mint például az EU CE tanúsítása és a Kína CQC tanúsítása. Kerülje a "három-nem termék" vásárlását (sok alacsony minőségű SPD néhány hónapos használat után kudarcot vall).  

- ** Kompatibilitás **: Vigyázzon arra, hogy az SPD interfész típusa (például terminál blokk vagy dugó) megegyezik -e a PV kábelekkel. Ugyanakkor erősítse meg, hogy az SPD telepítési mérete beilleszkedhet -e az elosztó dobozba (a lakossági elosztó dobozok korlátozott helyük van, tehát ne vásároljon túlméretezettet).

## iv. Végső emlékeztető: A helyes telepítés ugyanolyan fontos, mint a helyes kiválasztás

1. ** Telepítés a védett berendezés közelében **: Az SPD -t a lehető legközelebb kell felszerelni a védett berendezéshez (például a frekvenciaváltó elülső részétől 1 méteren belül). Minél rövidebb a kábel, annál jobb a védelmi hatás;  

2. ** Megbízható földelés **: Az SPD földelő huzalának földelési ellenállásának ≤4Ω -nak kell lennie. A rossz földelés megakadályozza a túlfeszültség -áram elterelését, így az SPD haszontalan;  

3. ** Rendszeres ellenőrzés **: A zivatarszezon előtt minden évben ellenőrizze az SPD jelzőfényét (normál körülmények között zöldnek kell lennie; ha pirosra fordul, vagy kialszik, csere szükséges). A lakossági SPD-ket javasoljuk, hogy 3-5 évente cseréljék, és a kereskedelmi 2-3 évente.

Ha a PV -rendszernek speciális paraméterekkel rendelkezik (például energia- vagy telepítési hely), akkor hozzáadhatja azokat a megjegyzésekhez, és segíthetek a kiválasztási javaslatok finomításában! Üdvözöljük azt is, hogy megosszák a felmerült túlfeszültséggel kapcsolatos problémákat, így elkerülhetjük a buktatókat!