Choose the Best Surge Protection Devices for Solar PV Systems

Многие люди вкладывают средства в солнечную энергетику и устанавливают аккумуляторы, панели и инверторы. Однако они забывают или порой сознательно избегают установки средств защиты электросети, таких как устройство защиты от перенапряжения. Устройства защиты от перенапряжения являются небольшой, но важной частью солнечных фотоэлектрических систем. Устройство защиты от перенапряжений можно назвать «бесшумным стражем», поскольку оно защищает солнечную систему от ударов молнии и колебаний напряжения. Без устройства защиты от перенапряжений даже незначительные колебания напряжения в солнечной батарее могут вывести из строя устройства, получающие от нее питание. Поэтому необходимо установить устройство защиты от перенапряжения, чтобы отводить избыточное напряжение. Оно защитит ваши устройства от ударов молнии и обеспечит исправную работу солнечных панелей. Прочитайте статью до конца и узнайте, как продлить срок службы солнечной системы и принимать обоснованные решения при выборе энергосберегающего оборудования.

Роль устройств защиты от перенапряжений (SPD)

Устройства защиты от перенапряжений (SPD) предназначены для защиты электронного оборудования путем ограничения непредсказуемых скачков напряжения и пресечения протекания импульсных токов. К внешним источникам перенапряжений относится молния, которая является наиболее мощной причиной. В то же время 65% случаев перенапряжений возникает изнутри, в том числе при включении и выключении переменных электрических нагрузок. К внутренним перенапряжениям относятся реле, автоматические выключатели и системы отопления. Для обеспечения эффективной защиты устройства в основном используются в электронном оборудовании, содержащем потребительские блоки. Как правило, они защищают электрооборудование, однако другие типы устройств защиты от перенапряжений также защищают устройства, подключенные к линиям передачи данных, такие как кабельное телевидение и телефоны. Кроме того, существует высокая вероятность того, что колебания напряжения могут повлиять на работу установки, даже если электроприборы находятся в исправном состоянии, а другие системы — нет. Поэтому установка устройства защиты от перенапряжений является экономически эффективным решением. Оно снижает риск повреждения оборудования в результате колебаний напряжения и повышает надежность системы и данных.

Перенапряжения в солнечных фотоэлектрических системах

Электрические скачки напряжения представляют собой высокие значения напряжения, которые при превышении допустимого диапазона приводят к повреждению различных компонентов солнечных панелей. Здесь мы рассмотрим резкие скачки напряжения, которые оказывают влияние на солнечную систему и её компоненты.

1. Грозовой скачок напряжения

Естественно, молния представляет собой огромный источник энергии. Ее можно разделить на два типа: наведенные и прямые молниевые удары. Из этих двух видов защита от индуцированных разрядов молнии проще, чем от прямых. Очень длинные провода, такие как кабели и линии электропередачи, вызывают индуцированные разряды молнии, представляющие собой высоковольтные скачки напряжения. Такие скачки напряжения могут повредить инверторы, панели и другие компоненты.

2. Включение/выключение импульса

Колебания высокого напряжения в выключателе или реле в переходный период между состояниями «включено» и «выключено» называются импульсами включения/выключения. Они приводят к возникновению чрезвычайно высокого напряжения и вызывают резкое изменение силы тока, что приводит к увеличению электрического сопротивления. Кроме того, при этом возникают искры и электромагнитные волны, которые могут повредить компоненты солнечной фотоэлектрической системы.

3. Сброс данных

Сброс нагрузки происходит, когда размыкается соединение автомобильного аккумулятора. Ситуация обостряется, когда генератор продолжает заряжать аккумулятор, а соединение аккумулятора с автомобилем выходит из строя. Неисправность генератора проявляется в изменении напряжения и скорости вращения, что позволяет определить величину и степень серьезности скачка напряжения.

4. Электростатический разряд

Электростатический разряд (ESD) — это разновидность скачка напряжения, возникающего, когда заряд имеет минимальный свободный потенциал на теле человека или материале. Затем этот скачок переносится на соседний объект, который обладает небольшим количеством энергии или не имеет её вовсе. Тем не менее колебания напряжения могут привести к сбою в работе электрической цепи или повреждению электронных компонентов. Высокие и низкие скачки напряжения могут потенциально повлиять на различные части солнечной фотоэлектрической системы. Перегрузка и переходные напряжения иногда могут привести к выходу из строя солнечных компонентов. Но как? Переходные напряжения серьезно влияют на солнечные панели. Молния обладает самой большой мощностью среди всех перенапряжений и выводит из строя солнечные элементы. В результате солнечные панели перестают работать так же эффективно, как раньше, или вовсе выходят из строя. Точно так же, как и солнечные панели, инверторы чувствительны к скачкам напряжения. Скачки высокого напряжения нарушают циклы постоянного и переменного тока и влияют на работу компонентов инвертора. Сильные скачки напряжения мгновенно выводят инверторы из строя. Солнечная фотоэлектрическая система имеет провода и соединения по которым протекает ток. Перенапряжения нарушают ход тока и вызывают короткие замыкания, что в конечном итоге приводит к выходу из строя электропроводки, инвертора и солнечных панелей. Поэтому устройства защиты от перенапряжений для солнечных фотоэлектрических систем так же важны, как фундамент здания. Они помогут продлить срок службы и повысить работоспособность солнечной фотоэлектрической системы.

Типы устройств защиты от перенапряжений для солнечных фотоэлектрических систем

Устройства защиты от перенапряжений также применяются в цепях постоянного и переменного тока. Устройства защиты от перенапряжений постоянного тока (DC-SPD) обеспечивают безопасность солнечной фотоэлектрической системы от ударов молнии, тогда как устройства защиты от перенапряжений переменного тока (AC-SPD) предотвращают перегрузки по току. Устройства защиты от перенапряжений предназначены для различных цепей солнечных электростанций и работают по-разному в каждой системе. Поэтому при монтаже используются различные устройства защиты от перенапряжений. Стандарт защиты от перенапряжений IEC/EN 61643-11 предусматривает три типа солнечных устройств защиты от перенапряжений. Мы рассмотрим их функции и то, как они защищают солнечную фотоэлектрическую систему.

Тип 1 — SPD

Установка устройств SPD типа 1 должна производиться перед инвертором — в месте расположения солнечной панели или в точке подключения к сетевой электросети. Они защищают солнечную фотоэлектрическую систему от прямых ударов молнии, вызывающих скачки напряжения. Их лучше всего устанавливать на входе в здание, поскольку они способны защищать от внешних перенапряжений. Устройства типа 1 – SPD являются наиболее универсальными и мощными устройствами для солнечных установок, поскольку они также совместимы с автоматическими выключателями и предохранителями. Они обеспечивают диапазон формы тока 10/350 мкс и высокую пропускную способность по разрядной токовой нагрузке.

Тип 2 — SPD

Место установки устройства защиты от перенапряжений (SPD) типа 2 — цепь инвертора, расположенная ниже по цепи от солнечной панели. Оно защищает солнечную фотоэлектрическую систему от внезапных скачков напряжения, вызванных непрямыми ударами молнии. Устройство защиты от перенапряжений типа 2 является экономически эффективным и обеспечивает меньшую степень защиты от перенапряжений и токов, чем устройство типа 1. Оно поддерживает диапазон форм тока 8/20 мкс и имеет среднюю пропускную способность по разрядной токовой нагрузке.

Тип 3 — SPD

Установка устройства защиты от перенапряжений (SPD) типа 3 предусматривает размещение его ниже по цепи от инвертора, в непосредственной близости от чувствительных нагрузок. Оно работает в сочетании с устройствами типа 1 и типа 2, поэтому его также называют комбинированным SPD. Устройство защиты от перенапряжений (SPD) типа 3 является дополнением к типу 2, поскольку распределяет переходные скачки напряжения. Оно обеспечивает форму тока 1,5/50–8/20 мкс и имеет низкую способность по разрядной токовой нагрузке.

Как выбрать SPD для солнечных фотоэлектрических систем?

Часто задаваемый вопрос среди владельцев солнечных фотоэлектрических систем — как выбрать лучшее устройство защиты от перенапряжений. Выбор такого устройства зависит от нескольких факторов. Необходимо выбрать устройство защиты от перенапряжений, способное выдерживать сильные скачки напряжения, поскольку без него ваши значительные инвестиции быстро пойдут насмарку. При выборе оптимального устройства защиты от перенапряжений учитывайте следующие факторы.

Проанализируйте типы нагрузок, с которыми будет работать ваша солнечная фотоэлектрическая система.
Определите риски возникновения скачков напряжения и тип защиты от скачков напряжения (SPD), необходимой для системы.
Перед установкой ознакомьтесь с нормативными требованиями и электротехническими правилами вашего региона, касающимися защиты от перенапряжений.
Выберите SPD с учетом нагрузки и технических характеристик.

Выбор типа SPD

Самым первым фактором при выборе устройства защиты от перенапряжений (SPD) является определение того, какой тип SPD вы хотите установить. В каждой системе устанавливается несколько устройств SPD для защиты цепей переменного и постоянного тока от ударов молнии. Выбирайте устройство защиты от перенапряжений типа 1 для защиты системы от прямых ударов молнии. Выбирайте устройство защиты от перенапряжений типа 2 для защиты системы от непрямых ударов молнии, а тип 3 — для полной защиты, включая скачки напряжения и перегрузки.

Определите количество SPD

Теперь определите, сколько устройств защиты от перенапряжения вы хотите установить для солнечных фотоэлектрических систем. Установка устройств защиты от перенапряжения будет зависеть от размера солнечной системы и типа защиты, которую вы хотите обеспечить. Расстояние между солнечным устройством и устройством защиты от перенапряжения должно составлять десять метров.

Обратите внимание на рейтинги SPD

Ознакомьтесь с техническими характеристиками устройства защиты от перенапряжений (SPD), чтобы определить величину импульсного тока, которую оно способно выдержать. Убедитесь, что устройство SPD имеет высокие номинальные значения номинального разрядного тока (In) и максимального постоянного рабочего напряжения (MCOV). Более высокие номинальные значения означают, что устройство SPD способно выдерживать высокие напряжения.

Ознакомьтесь с функциями SPD

Ознакомьтесь с характеристиками устройства защиты от перенапряжений (SPD), которое вы приобретаете для своей солнечной фотоэлектрической системы. Некоторые устройства защиты от перенапряжений отличаются долговечностью, а другие ориентированы исключительно на функциональность. Обратите внимание на диапазон рабочих напряжений, возможности мониторинга, срок службы и другие параметры.

Гарантия SPD

Обратите внимание на наличие гарантии SPD, чтобы убедиться в подлинности производителя. Это даст вам уверенность, поскольку на подлинные устройства предоставляется долгосрочная гарантия.

Практическое применение

Независимо от того, идет ли речь о жилом или коммерческом объекте, установка солнечных систем — это новый способ питания электрооборудования. Но есть ли в солнечных фотоэлектрических системах устройства защиты от перенапряжений, которые защищают электрическую сеть? Мы рассмотрим применение устройств защиты от перенапряжений (SPD) в солнечных фотоэлектрических системах в различных сферах. В бытовых солнечных фотоэлектрических системах устройства защиты от перенапряжений защищают систему от переходных скачков напряжения и колебаний в сети. Они защищают электропроводку и инверторы, особенно в жилых домах, обеспечивая стабильную выработку электроэнергии. В коммерческих условиях устройства защиты от перенапряжений (SPD) обеспечивают бесперебойную работу машин и сложных систем, защищая солнечные панели от скачков напряжения. Это повышает выработку энергии и сокращает время простоя, вызванного скачками напряжения. Устройства защиты от перенапряжений также полезны в промышленном секторе. Они предотвращают возникновение электрических помех на складах и в оборудовании заводов. Это повышает долговечность тяжелого оборудования и защищает промышленное оборудование от ударов молнии и перенапряжений, вызванных перегрузками.

Заключительные мысли

Устройства защиты от перенапряжений (SPD) являются неотъемлемой частью солнечных фотоэлектрических систем. Они повышают рабочую мощность электрической системы и защищают её от скачков напряжения и ударов молнии. При выборе подходящего устройства защиты от перенапряжений для вашей солнечной фотоэлектрической системы в первую очередь учитывайте тип SPD, его количество и номинальные характеристики. Тип перенапряжений, которым подвергаются солнечные фотоэлектрические системы, влияет на их компоненты — в противном случае они могут взорваться. Поэтому выбирайте для системы SPD правильного типа. Устройства SPD типа 1 являются оптимальным выбором для солнечных фотоэлектрических систем, поскольку обеспечивают защиту от сильных разрядов молнии. Инвестируйте в правильное устройство, чтобы обеспечить надежность и бесперебойность работы в любой области.

Часто задаваемые вопросы

Как работает устройство защиты от перенапряжения в солнечных фотоэлектрических системах?

Устройства SPD — это устройства, защищающие солнечные фотоэлектрические системы от ударов молнии. Они отводят напряжение от компонентов солнечного оборудования, обеспечивая тем самым их долговечность и работоспособность.

Почему SPD так важны для солнечных панелей?

Солнечные панели подвергаются воздействию внешних факторов, таких как освещение, ветер и скачки напряжения. Эти факторы могут нарушить работу солнечных панелей. Поэтому устройство защиты от скачков напряжения является крайне необходимым. Оно обеспечивает длительный срок службы солнечной системы и её компонентов.

Влияют ли скачки напряжения на работу солнечной фотоэлектрической системы?

На солнечную систему влияют различные виды скачков напряжения, такие как разряды молнии, переключения и нагрузки. Это затрагивает работу и компоненты солнечной системы.

Что произойдет с солнечной фотоэлектрической системой, если я не установлю устройство защиты от перенапряжения (SPD)?

Устройство защиты от перенапряжений обеспечивает защиту солнечной системы. Без него молнии и скачки напряжения могут привести к серьезным повреждениям солнечных панелей, инверторов и Коробка объединения фотоэлектрических панелей.

В каких местах следует устанавливать устройства SPD?

Каждое устройство защиты от перенапряжений имеет определённое место установки. Устройство типа 1 устанавливается рядом с солнечной панелью; устройство типа 2 — рядом с инвертором. Устройство типа 3, в свою очередь, устанавливается там, где уже установлены устройства типов 1 и 2.

Связанные категории товаров

Устройства защиты от импульсных перенапряжений постоянного тока — Сравните серии DC SPD по напряжению системы и опубликованным параметрам защиты.

Защита цепей

Устройство защиты от перенапряжения (SPD)

Распределение и управление электроэнергией

Продукция для солнечной энергетики и постоянного тока

Выберите лучшие устройства защиты от перенапряжений для солнечных фотоэлектрических систем

Роль устройств защиты от перенапряжений (SPD)