Wysokość systemów PV: kompletny przewodnik po jej roli, ryzyka i selekcji

# Wysokość systemów PV: kompletny przewodnik po jej roli, ryzyku i selekcji

Niezależnie od tego, czy jest to niewielka konfiguracja panelu słonecznego mieszkaniowego, czy komercyjna elektrownia fotowoltaiczna (PV), „Surge” jest nieuniknionym kluczowym tematem - ale wiele osób zdaje sobie sprawę z jego znaczenia, gdy sprzęt działa. Ta notatka rozkłada podstawową rolę gwałtownych systemów PV i sposobu wybrać urządzenie ochronne Furge (SPD), które pasuje do systemu, co ułatwia zrozumienie.

## I. Po pierwsze, zrozum: czym dokładnie jest wzrost w systemie PV?

Mówiąc najprościej, gwałtowny wzrost jest nagłym „fali uderzeniowej napięcia/prądu” w systemie PV, z trzema wspólnymi źródłami:  

1. ** Wpływ zewnętrzny **: Najbardziej typowe są uderzenia błyskawicy (błyskawica bezpośrednia lub indukowana). Wyładowanie z chmur może natychmiast wygenerować wysokie napięcie dziesiątek tysięcy woltów w liniach;  

2. ** Rozpoczęcie/wyłączenie systemu **: Gdy falowniki PV lub pola kombinerowe uruchamiają lub zamykają, nagłe zmiany obecnego wyzwalacza „gwałtowne”;  

3. ** Wahania siatki **: Nagły wzrost napięcia siatki (np. W przypadku naprawy uskoku siatki) może powodować odwrotne uderzenia na system PV podłączony do siatki.  

Te wzrosty charakteryzują się „krótkim, ale intensywnym” - mogą trwać tylko kilka mikrosekund, ale napięcie może wzrosnąć do ponad 10 -krotności napięcia znamionowego systemu, którego zwykłe moduły i falowniki nie mogą wytrzymać.

## II. Podstawowa rola urządzeń ochronnych Surge (SPD): Instalowanie „zaworu bezpieczeństwa” dla systemów PV

Same wzrosty nie są „przydatne”; To, co naprawdę działa, to ** urządzenie ochronne Surge (SPD, znane również jako błyskawica) **. Jego podstawowym zadaniem jest „blokowanie niebezpiecznych wzrostów”, szczególnie w trzech aspektach:  

1. ** Chroń sprzęt podstawowy przed awarią **  

Komponenty w falownikach fotowoltaicznych, pudełkach paneli PV i pola kombinera mają górne limity wytrzymałości napięcia (np. Napięcie po stronie DC wytrzymania falowników wynosi zwykle 1000 V-1500 V). Gdy napięcie przypływowe przekroczy ten limit, elementy natychmiast wypali się, a koszty utrzymania często od tysięcy do dziesiątek tysięcy juanów. SPD mogą prowadzić energię elektryczną w mgnieniu oka (zwykle ≤25 nanosekund), gdy nastąpi gwałtowny wzrost, przekształcając nadmiar napięcia/prądu do ziemi - równoważne „pociskom” sprzętu.  

2. ** Zapobiegaj wyłączeniu lub awarii systemu **  

Nawet jeśli przypływ nie spala bezpośrednio sprzętu, może zakłócać układ kontrolny falownika, powodując, że falownik fałszywy zgłaszał uskoki i odłączają się od siatki. Na przykład po burzy, wiele mieszkalnych systemów PV nagle przestaje wytwarzać energię elektryczną - jest to prawdopodobnie spowodowane gwałtownym wpływem na falownik. Instalacja odpowiedniego SPD może zmniejszyć takie „nieuzasadnione kłopoty” i zapewnić stabilne wytwarzanie energii systemu.  

3. ** Przedłuż ogólną żywotność systemu PV **  

Częste małe skopiety (np. Spowodowane codziennymi wahaniami siatki) mogą uszkodzić obwody modułów i falowników „w czasie”, takie jak przyspieszanie starzenia się kondensatorów. SPD mogą odfiltrować te małe gwałtowne, pośrednio przedłużając żywotność usług całego systemu PV (zwykle o dodatkowe 3-5 lat).

## III. KLUCZ KROK: Jak wybrać SPD odpowiedni dla systemu fotowoltaicznego?

Wybór SPD nie dotyczy „im większy, tym lepiej” lub „im tańsze im bardziej opłacalne”. Wymaga skupienia na trzech podstawowych parametrach twojego systemu i wykonaniu czterech kroków:  

### Krok 1: Po pierwsze, wyjaśnij „poziom napięcia” systemu

Jest to najbardziej podstawowy warunek wstępny-znamionowe napięcie SPD musi pasować do napięcia po stronie DC i AC w ​​systemie PV:  

-** PV mieszkalny (zwykle 3-10 kW) **: Napięcie po stronie DC wynosi na ogół 300 V-800 V; Wybierz SPD z znamionowym napięciem DC (UC) ≥800 V. Strona prądu przemiennego jest podłączona do siatki 220 V; Wybierz SPD z znamionowym napięciem prądu przemiennego (UC) ≥250 V.  

-** Commercial/Industrial PV (zwykle 50 kW i więcej) **: Napięcie po stronie DC może osiągnąć 1000 V-1500 V; UC SPD powinien wynosić ≥1500 V. Strona prądu przemiennego jest podłączona do trójfazowej siatki mocy 380 V; Wybierz SPD z UC ≥420V.  

*Uwaga: Jeśli napięcie znamionowe SPD jest niższe niż napięcie systemowe, sam się wypali; Jeśli jest zbyt wysoki, nie może aktywować ochrony w odpowiednim czasie.*

### Krok 2: Wybierz „Pojemność bieżącej noszenia” na podstawie zasilania systemu

Pojemność przenoszenia prądu (IIMP lub IN) reprezentuje maksymalny prąd wzrostu, który SPD może wytrzymać. Jeśli jest zbyt mały, SPD zostanie rozbity przez wzrost; Jeśli jest zbyt duży, będzie to strata pieniędzy:  

- ** Systemy mieszkalne (3-10 kW) **: Jeśli w pobliżu nie ma wysokich budynków, a prawdopodobieństwo uderzenia pioruna jest niskie, SPD z in = 20ka (8/20 μs przebieg) jest wystarczający; Jeśli znajduje się na obszarach górskich lub regionach podatnych na burze, SPD z IN = 40KA jest bardziej niezawodne.  

- ** Systemy komercyjne/przemysłowe (50 kW i więcej) **: W przypadku SPD na przedniej części pudełku i falowników zaleca się wybór osób z IN = 40KA-60KA; W przypadku elektrowni na dużą skalę (poziom MW) wymagany jest dodatkowy podstawowy SPD z In ≥100KA po stronie wysokiego napięcia.  

*Ciekawostka: 8/20 μs jest najczęstszym przebiegiem fali w systemach PV, co oznacza, że ​​wymaga 8 mikrosekund, aby prąd gwałtowny wzrastał z 0 do szczytowego i 20 mikrosekund do spadku do połowy piku.*

### Krok 3: Sprawdź „poziom ochrony” i dopasuj lokalizację instalacji

SPD w systemach PV wymagają „ochrony hierarchicznej” i należy wybrać różne poziomy SPD dla różnych lokalizacji:  

- ** Ochrona podstawowa (wlot systemowy) **: Na przykład główne pole rozkładu tablicy PV i przedni koniec szafki podłączonej do siatki. Wybierz SPD „klasy B” (zdolny do wytrzymania dużych prądów z bezpośrednich uderzeń błyskawicy) o dużej pojemności przenoszenia prądu (powyżej 40KA).  

- ** Ochrona wtórna (przód sprzętu) **: Na przykład końce wejściowe falowników i pola kombinerów. Wybierz „klasę C” SPD (chroni przed indukowanymi piorunami i wzrostami operacyjnymi) o pojemności prądu wynoszącego 20KA-40KA.  

- ** Ochrona trzeciorzędowa (komponent z przodu) **: Na przykład wewnętrzne płyty obwodów falowników i urządzeń monitorujących. Wybierz „klasę D” SPD (chroni przed niewielkimi gwałtownymi) o pojemności prądu wynoszącego 10KA-20KA.  

*Systemy mieszkalne muszą mieć co najmniej wtórną ochronę (przedni koniec szafki podłączonej do sieci), podczas gdy systemy komercyjne muszą być wyposażone we wszystkie trzy poziomy ochrony.*

### Krok 4: Nie pomijaj „Certyfikatu i kompatybilności”

- ** Certyfikacja **: Pamiętaj, aby wybrać SPD z certyfikatami międzynarodowymi lub krajowymi, takimi jak certyfikat CE w UE i certyfikat Chin CQC. Unikaj kupowania „trzech produktów” (wiele SPD o niskiej jakości zawodzi po kilku miesiącach użytkowania).  

- ** Kompatybilność **: Zwróć uwagę na to, czy typ interfejsu SPD (np. Blok terminalu lub wtyczka) pasuje do kabli PV. Jednocześnie potwierdza, że ​​rozmiar instalacji SPD może zmieścić się w polu dystrybucji (pudełka dystrybucyjne mieszkalne mają ograniczoną przestrzeń, więc nie kupuj dużych).

## IV. Ostateczne przypomnienie: Prawidłowa instalacja jest równie ważna, jak prawidłowy wybór

1. ** Zainstaluj blisko chronionego urządzenia **: SPD powinien być zainstalowany jak najbliżej chronionego urządzenia (np. W odległości 1 metra od przodu falownika). Im krótszy kabel, tym lepszy efekt ochrony;  

2. ** Niezawodne uziemienie **: Opór uziemienia drutu uziemiającego SPD musi wynosić ≤4Ω. Słabe uziemienie zapobiegnie przekierowaniu prądu wzrostu, co czyni SPD bezużyteczne;  

3. ** Regularna kontrola **: Przed sezonem burzy każdego roku sprawdź światło wskaźnikowe SPD (powinno być zielone w normalnych warunkach; jeśli staje się czerwony lub wychodzi, wymagana jest wymiana). Zaleca się zastępowanie SPD mieszkalnych co 3-5 lat, a komercyjne co 2-3 lata.

Jeśli Twój system PV ma określone parametry (takie jak lokalizacja zasilania lub instalacji), możesz je dodać w komentarzach, a ja mogę pomóc w udoskonaleniu sugestii dotyczących wyboru! Zapraszamy również do podzielenia się wszelkimi napotkanymi problemami związanymi z przypływem, abyśmy mogli razem unikać pułapek!