Найважливіша роль захисних пристроїв для сплеску (SPD) у коробках PV Combiner: Посібник з вибору та найкращі практики

ВСТУП: Вразливе ядро ​​PV -масивів

Коробки PV Combiner служать нервовою системою сонячних електростанцій, збираючи декілька вихідних рядків постійного струму перед тим, як подавати їх на інвертори. Ці критичні вузли постійно піддаються загрозам від страйків блискавки та електричних сплесків, які можуть калічити цілі системи ПВ. Високоякісні захисні пристрої для сплеску (SPDS) виступають як перша лінія захисту, захищаючі обладнання на суму сотень тисяч доларів.

Глава 1: Чому SPD є важливими для систем ПВ

1.1 Унікальні вразливості PV -масивів

Постійне опромінення: Системи на даху та наземному середовищі, природно, піддаються атмосферним розрядам.

Ризики ланцюга постійного струму: На відміну від систем змінного струму, дуги постійного струму не мають природних точок нульового перехрестя, що робить події сплеску більш небезпечними.

Чутлива електроніка: компоненти сучасних інверторів можуть бути пошкоджені напругами лише на 20% вище номінального значення.

1.2 Наслідки недостатнього захисту

Негайна шкода: 72% збоїв інвертора можна простежити до сплеску напруги (звіт Solaredge 2023).

Прихована деградація: Повторні незначні сплески можуть зменшити термін експлуатації модуля до 30%.

Ризики пожежі: несправності дуги постійного струму становлять 43% пожеж, пов'язаних із сонячними енергією (дані NFPA 2022).

Розділ 2: Ключові міркування щодо вибору SPD у програмах PV

2.1 Критичні параметри продуктивності

Номінальна напруга: ≥1,2 рази перевищує максимальну напругу системи (за IEC 61643-31).

Номінальний струм розряду (в): ≥20KA для SPD типу 1 (за UL 1449, 4 -е видання).

Максимальний струм розряду (IMAX): ≥40KA (за IEC 61643-11).

Час відповіді: <25 наносекунд (за EN 50539-11).

Робоча температура: -40 ° C до +85 ° C (на UL 96a).

2.2 Типи SPD для різних додатків

Тип 1 (клас I): для місць з прямими ризиками удару блискавки (наприклад, системами на даху).

Тип 2 (клас II): для вторинного захисту (наприклад, комерційні наземні системи).

Комбінований тип 1+2: Ідеально підходить для великих утилітних рослин.

Моделі, що стосуються постійного струму: розроблені для PV-додатків з полярністю.

Розділ 3: Найкращі практики встановлення

3.1 Стратегічне розміщення

Обов’язкові точки установки:

Вхідні клеми комбінації (на рядок).

Вгору від відключення постійного струму.

Інвертор вхідні клеми постійного струму.

Рекомендовані додаткові точки захисту:

Комбінатори субреців.

Вздовж довгих пробіжок кабелів (> 30 метрів).

3.2 Стандарти електропроводки

Розмір провідника: Мінімум 6 мм² мідь (для 20KA SPD).

Довжина шляху: Зберігайте з'єднання SPD <0,5 метра.

Вимоги до заземлення: Використовуйте спеціальні провідники заземлення (≥10 мм²).

Топологія підключення: конфігурація зірок, щоб уникнути циклів землі.

Глава 4: Критерії технічного обслуговування та заміни

4.1 Профілактичне обслуговування

Щоквартальні чеки:

Перевірте індикатор стану статусу (зелений/червоний).

Виконайте інфрачервону термографію (підвищення температури <15k).

Запишіть лічильники страйку блискавки (якщо він обладнаний).

Щорічні тести:

Тест на опір ізоляції (> 1 МОм).

Вимірювання опору наземного опору (<10 Ом).

Тест залишкової напруги професіоналами.

4.2 Керівні принципи заміни

Негайні запуски заміни:

Видимі фізичні пошкодження (тріщини, опіки).

Індикатор статусу стає червоним.

Кількість страйку блискавки перевищує номінальне значення.

Невдалі тести на продуктивність.

Рекомендовані інтервали заміни:

Прибережні райони: 5 років.

Зони високого освітлення: 7 років.

Стандартні регіони: 10 років.

Глава 5: Загальні помилки та експертні рекомендації

5.1 Типові непорозуміння

Міф: "Блискавки усувають потребу в SPD".

Факт: Блискавки захищають лише від прямих ударів, не спричинених сплесками.

Пастка витрат: Використання не специфічних для SPV SPD.

Consequence: Inability to interrupt DC follow currents.

5.2 Поради експертів

Прийміть трирівневу архітектуру захисту: SPD на масиві, комбіновій коробці та рівні інвертора.

Виберіть моделі з віддаленою сигнальною контактами для інтеграції з системами моніторингу.

Для систем 1500 В перевірте ємність розриву постійного струму SPD.

Переоцінка існуючої потужності SPD під час розширення системи.

По мірі зростання напруг системи PV до 1500 В, технологія SPD наступного покоління розвивається з трьома ключовими тенденціями: більш високе поглинання енергії (до 100 кк), розумніші попередження (моніторинг з підтримкою IoT) та більш компактні модульні конструкції. Вибір продуктів, сертифікованих TUV Rheinland для ПВ-додатків, та дотримання стандартів IEC 62305 щодо захисту на рівні системи забезпечує, що PV-рослини можуть протистояти сплескам блискавки протягом усього 25-річного життя. Пам'ятайте: У безпеці ПВ високоякісний захист від перенапруг не є витратами-це найбільш економічно вигідні інвестиції щодо зменшення ризику.