Kritická role ochranných zařízení pro přepětí (SPD) v PV kombinovaných boxech: Průvodce výběrem a osvědčené postupy

Úvod: Zranitelné jádro PV polí

Krabice PV kombinovaných slouží jako nervový systém solárních elektráren a shromažďují více výstupů DC řetězec, než je přivádí do střídačů. Tyto kritické uzly jsou neustále vystaveny hrozbám z úderů blesku a elektrických přepětí, které mohou ochromit celé PV systémy. Vysoce kvalitní ochranná zařízení pro přepětí (SPD) působí jako první linie obrany a chrání zařízení v hodnotě stovek tisíc dolarů.

Kapitola 1: Proč jsou SPD nezbytné pro PV systémy

1.1 Unikátní zranitelnosti polí PV

Konstantní expozice: Střešní a pozemní systémy jsou přirozeně vystaveny atmosférickým výbojům.

Rizika DC obvodů: Na rozdíl od AC systémů chybí DC oblouky přirozené body nulové přechodu, což zvyšuje nebezpečí přepěťové události.

Citlivá elektronika: Komponenty v moderních střídačkách mohou být poškozeny napětí jen o 20% nad hodnotou.

1.2 Důsledky nedostatečné ochrany

Okamžité poškození: 72% selhání střídače lze vysledovat zpět k nárůstům napětí (zpráva Solaredge 2023).

Skrytá degradace: Opakované drobné přepětí může snížit životnost modulu až o 30%.

Požární rizika: Poruchy DC ARC představují 43% požárů souvisejících se slunečními látkami (data NFPA 2022).

Kapitola 2: Klíčové úvahy pro výběr SPD v aplikacích PV

2.1 Kritické parametry výkonu

Jmenovité napětí: ≥1,2krát větší než maximální napětí systému (podle IEC 61643-31).

Nominální výtokový proud (in): ≥20ka pro SPD typu 1 (podle UL 1449, 4. vydání).

Maximální výbojový proud (IMAX): ≥ 40KA (podle IEC 61643-11).

Doba odezvy: <25 nanosekund (na EN 50539-11).

Provozní teplota: -40 ° C až +85 ° C (na UL 96A).

2.2 Typy SPD pro různé aplikace

Typ 1 (třída I): Pro umístění s přímým úderem blesku (např. Střešní systémy).

Typ 2 (třída II): pro sekundární ochranu (např. Komerční systémy namontované na půdě).

Kombinovaný typ 1+2: Ideální pro velké rostliny.

Modely specifické pro DC: Navrženo pro PV aplikace se značením polarity.

Kapitola 3: Nejlepší postupy pro instalaci

3.1 Strategické umístění

Povinné body instalace:

Vstupní terminály kombinované krabice (na řetězec).

Proti proudu DC odpojení.

Vstupní terminály DC střídače.

Doporučené další ochranné body:

Kombinace dílčího pole.

Podél dlouhých kabelových běhů (> 30 metrů).

3.2 Standardy zapojení

Velikost vodiče: Minimálně 6 mm² měď (pro 20ka SPD).

Délka dráhy: Udržujte připojení SPD <0,5 metry.

Požadavky na uzemnění: Použijte vyhrazené uzemňovací vodiče (≥ 10 mm²).

Topologie připojení: Konfigurace hvězd, aby se zabránilo pozemní smyčce.

Kapitola 4: Kritéria údržby a výměny

4.1 Preventivní údržba

Čtvrtletní kontroly:

Zkontrolujte Windows Indicator Stav Indicator (zelená/červená).

Proveďte infračervenou termografii (zvýšení teploty <15k).

Zaznamenejte čítače blesku (pokud jsou vybaveny).

Roční testy:

Test izolační rezistence (> 1 MΩ).

Měření odolnosti proti pozemnímu odolnosti (<10 Ω).

Zkouška napětí od profesionálů.

4.2 Pokyny pro výměnu

Okamžitá výměna spouštěčů:

Viditelné fyzické poškození (praskliny, popáleniny).

Indikátor stavu zčervená.

Počet úderů Lightning přesahuje jmenovitou hodnotu.

Neúspěšné testy výkonu.

Doporučené intervaly náhrady:

Pobřežní oblasti: 5 let.

Zóny s vysokým osvětlením: 7 let.

Standardní regiony: 10 let.

Kapitola 5: Společná mylná představa a doporučení odborná

5.1 Typická nedorozumění

Mýtus: „Bleskem eliminují potřebu SPD.“

Skutečnost: Lightning Rods chrání pouze před přímými údery, nikoli vyvolané přepětí.

Trap nákladů: Používání AC SPDS specifických pro PV.

Důsledek: Neschopnost přerušit DC následuje proudy.

5.2 Odborné rady

Přijměte třístupňovou ochranu architektury: SPDS v pole pole, kombinované hladiny a úrovně střídače.

Vyberte modely s kontakty s dálkovým signalizací pro integraci s monitorovacími systémy.

U systémů 1500 V ověřte rozbitou kapacitu DC SPD.

Přehodnoťte existující kapacitu SPD během expanze systému.

Jak se napětí PV systému zvyšuje na 1500 V, technologie SPD nové generace se vyvíjí se třemi klíčovými trendy: vyšší absorpce energie (až 100ka), chytřejší varovné funkce (monitorování podporující IoT) a více kompaktních modulárních návrhů. Výběr produktů certifikovaných pomocí TUV Rheinland pro aplikace PV a podle standardů IEC 62305 pro ochranu na úrovni systému zajišťuje, že rostliny PV mohou vydržet přepětí blesku po celou dobu jejich 25leté životnosti. Pamatujte: V bezpečnosti PV není vysoce kvalitní ochrana přepětí nákladem-je to nejúčinnější investice do rizika.