Napetost v PV sistemih: popoln vodnik po njegovi vlogi, tveganjih in izbiri

# Napetost v PV sistemih: popoln vodnik po njegovi vlogi, tveganjih in izbiri

Ne glede na to, ali gre za majhno nastavitev stanovanjske sončne plošče ali komercialno fotovoltaično (PV) elektrarno, je "Surge" neizogibna ključna tema - vendar mnogi se zavedajo njegovega pomena le, ko oprema okvare. Ta opomba razbije osnovno vlogo sunkov v PV sistemih in kako izbrati zaščitno napravo za prenapetost (SPD), ki ustreza vašemu sistemu, kar olajša razumevanje začetnikov.

## I. Najprej razumete: Kaj točno je porast v PV sistemu?

Preprosto povedano, nalet je nenaden "napetost/tok udarni val" v PV sistemu s tremi skupnimi viri:  

1. ** Zunanji vpliv **: Najbolj tipičen je strela (neposredna ali inducirana strela). Izpust iz oblakov lahko takoj ustvari visoko napetost več deset tisoč voltov v črtah;  

2. ** Zagon/izklop sistema **: Ko se PV pretvorniki ali kombinirane polja zaženejo ali izklopijo, nenadne spremembe v trenutnem sprožilcu "operativni naleti";  

3. ** Nihanja omrežja **: Nenadno povečanje napetosti omrežja (npr. Ko se popravi napak omrežja) lahko povzroči povratne udarce na PV sistem, povezan z omrežjem.  

Za te poraste je značilno, da so "kratki, a intenzivni" - lahko trajajo le nekaj mikrosekund, vendar se napetost lahko poveča na več kot 10 -krat večjo od nazivne napetosti sistema, ki navadni PV moduli in pretvorniki ne morejo zdržati.

## ii. Osrednja vloga zaščitnih naprav (SPDS): namestitev "varnostnega ventila" za PV sisteme

Sami sunki niso "koristni"; Kar resnično deluje, je ** Surge zaščitna naprava (SPD, znana tudi kot strela) **. Njegova temeljna naloga je "blokirati nevarne sunke", zlasti v treh vidikih:  

1. ** Zaščitite jedrno opremo pred razčlenitvijo **  

Komponente v PV-pretvornikih, škatlah za stičišče PV in kombinirane škatle imajo zgornje meje na napetostnih zmogljivosti (npr. Napetost na strani DC-jev je ponavadi 1000V-1500V). Ko prenapetostna napetost preseže to mejo, se komponente izgorele takoj, stroški vzdrževanja pa se pogosto gibljejo od tisoč do več deset tisoč juanov. SPD -ji lahko izvedejo elektriko v utripu očesa (običajno ≤25 nanosekund), ko pride do naleta, s preusmeritvijo odvečne napetosti/toka na tla - enakomerno "blokiranju nabojev" za opremo.  

2. ** Preprečite nenadno zaustavitev sistema ali okvaro **  

Tudi če naleta opreme ne zažge neposredno, lahko ovira nadzorni čip pretvornika, zaradi česar je pretvornik lažno poročal o napakah in odklopilo iz omrežja. Na primer, po nevihti številni stanovanjski PV sistemi nenadoma nehajo proizvajati električno energijo - to je verjetno posledica naletov, ki vplivajo na pretvornik. Namestitev pravega SPD lahko zmanjša takšne "neupravičene težave" in zagotovi stabilno proizvodnjo energije sistema.  

3. ** podaljša skupno življenjsko dobo PV sistema **  

Pogosti majhni sunki (npr. Tisti, ki jih povzročajo vsakodnevna nihanja omrežja) lahko poškodujejo vezja modulov in pretvornikov "sčasoma", kot je pospeševanje staranja kondenzatorja. SPD lahko filtrirajo te majhne sunke in posredno podaljšajo življenjsko dobo celotnega PV sistema (običajno z dodatnimi 3-5 let).

## iii. Ključni korak: Kako izbrati SPD, ki je primeren za vaš PV sistem?

Izbira SPD ne gre za "večje, bolje je" ali "ceneje, stroškovno učinkovitejši." Zahteva se osredotočiti na tri temeljne parametre vašega sistema in po štirih korakih:  

### Korak 1: Najprej razjasnite "napetostno raven" sistema

To je najosnovnejši predpogoj-nazivna napetost SPD se mora ujemati z DC-stransko in ac-stransko napetostjo PV sistema:  

-** Stanovanjski PV (običajno 3-10kW) **: napetost na strani DC je na splošno 300V-800V; Izberite SPD z nazivno DC napetostjo (UC) ≥800V. AC stran je povezana z 220V mrežo; Izberite SPD z nazivno izmenično napetostjo (UC) ≥250V.  

-** komercialni/industrijski PV (običajno 50kW in več) **: napetost na strani DC lahko doseže 1000V-1500V; UC SPD mora biti ≥1500V. AC stran je povezana z 380V trifaznega električnega omrežja; Izberite SPD z UC ≥420V.  

*Opomba: Če je nazivna napetost SPD nižja od napetosti sistema, bo izgorela sama; Če je previsoka, ne more pravočasno aktivirati zaščite.*

### Korak 2: Na podlagi sistemske moči izberite "Zmogljivost trenutnega nošenja"

Zmogljivost toka (IIMP ali v) predstavlja največji prenapetostni tok, ki ga lahko prenese SPD. Če je premajhen, bo SPD razčlenil zaradi naleta; Če je prevelik, bo zapravljanje denarja:  

- ** Stanovanjski sistemi (3-10kW) **: Če v bližini ni visokih zgradb in je verjetnost strele nizka, zadostuje SPD z v = 20Ka (8/20 μs valovne oblike); Če se nahajajo na gorskih območjih ali v regijah, ki so nagnjene k nevihtam, je SPD z IN = 40Ka bolj zanesljiv.  

- ** Trgovski/industrijski sistemi (50kW in več) **: Za SPD na sprednjem koncu škatel in pretvornikov kombiniranja je priporočljivo izbrati tiste z v = 40Ka-60Ka; Za velike elektrarne (na ravni MW) je na visoki napetostni strani potreben dodaten primarni SPD z in100Ka.  

*Zabavno dejstvo: 8/20 μs je najpogostejša prenapetostna valovna oblika v PV sistemih, kar pomeni, da je treba 8 mikrosekund, da se prenapetostni tok dvigne z 0 na vrh, in 20 mikrosekund, da se spusti na polovico vrha.**

### Korak 3: Preverite "raven zaščite" in se ujemajte z namestitvijo

SPD v PV sistemih zahtevajo "hierarhično zaščito", za različne lokacije pa je treba izbrati različne ravni SPD -ja:  

- ** Primarna zaščita (vhod v sistem) **: na primer glavno distribucijsko polje PV matrike in sprednji del omare, povezane z mrežo. Izberite "razred B" SPD (ki je sposoben prenesti velike tokove iz neposrednih udarcev strele) z veliko zmogljivostjo nošenja toka (nad 40Ka).  

- ** sekundarna zaščita (sprednja oprema oprema) **: na primer vhodni konci pretvornikov in kombiniranih polj. Izberite "razred C" SPD (ščiti pred induciranimi streli in operativnimi sunki) s trenutnim nosilnim zmogljivostjo 20Ka-40Ka.  

- ** Terciarna zaščita (komponenta sprednjega dela) **: na primer notranje vezje pretvornikov in opreme za spremljanje. Izberite "razred D" SPD (ščiti pred majhnimi sunki) s trenutnim nosilcem 10Ka-20Ka.  

*Stanovanjski sistemi morajo imeti vsaj sekundarno zaščito (sprednji konec pretvornika + omrežja, povezana z omrežjem), komercialni sistemi pa morajo biti opremljeni z vsemi tremi stopnjami zaščite.**

### KORAK 4: Ne spreglejte "certificiranja in združljivosti"

- ** Certification **: Ne pozabite izbrati SPD -jev z mednarodnimi ali domačimi certifikati, kot sta certifikat EU CE in Kitajsko certifikat CQC. Izogibajte se nakupu "treh izdelkov" (po nekaj mesecih uporabe ne uspejo številni nizkokakovostni SPD).  

- ** Združljivost **: Bodite pozorni na to, ali se vrsta vmesnika SPD (npr. Končni blok ali vtič) ujema s PV kabli. Hkrati potrdite, da se lahko velikost namestitve SPD prilega v distribucijsko polje (stanovanjske distribucijske škatle imajo omejen prostor, zato ne kupujte prevelikih).

## iv. Končni opomnik: Pravilna namestitev je tako pomembna kot pravilna izbira

1. ** Namestite blizu zaščitene opreme **: SPD je treba namestiti čim bližje zaščiteni opremi (npr. V 1 metru od sprednjega dela pretvornika). Čim krajši je kabel, boljši je zaščitni učinek;  

2. ** Zanesljivo ozemljitev **: Ozemljitvena upor ozemljitvene žice SPD mora biti ≤4Ω. Slaba ozemljitev bo preprečila preusmeritev prenapetostnih tokov, zaradi česar je SPD neuporaben;  

3. ** Redni pregled **: Pred sezono nevihte vsako leto preverite luč indikatorja SPD (v normalnih pogojih mora biti zelena; če postane rdeče ali se odpravi, je potrebna zamenjava). Stanovanjske SPD-je priporočamo, da se zamenjate vsakih 3-5 let, komercialne pa vsakih 2-3 leta.

Če ima vaš PV sistem določene parametre (na primer lokacija napajanja ali namestitve), jih lahko dodate v komentarje in vam lahko pomagam izpopolniti izbirne predloge! Prav tako ste dobrodošli, da delite vse težave, povezane s porastom, s katerimi ste se srečali, da se lahko izognemo pasti skupaj!