Přepětí v systémech PV: Kompletní průvodce její roli, rizika a výběr

# Přepětí v systémech PV: Kompletní průvodce její roli, rizika a výběr

Ať už se jedná o malé nastavení rezidenčního solárního panelu nebo komerční elektrárna fotovoltaická (PV), „přepětí“ je nevyhnutelným klíčovým tématem - ale mnoho lidí si uvědomuje jeho význam pouze tehdy, když poruchy vybavení. Tato poznámka rozděluje základní roli přepětí v PV systémech a jak vybrat přepěťové ochranné zařízení (SPD), které vyhovuje vašemu systému, což umožňuje porozumět začátečníkům.

## I. Nejprve pochopte: Co přesně je nárůst v PV systému?

Jednoduše řečeno, nárůst je náhlý „napětí/proudový rázová vlna“ v PV systému se třemi běžnými zdroji:  

1. ** Vnější dopad **: Nejtypičtější jsou údery blesku (přímý nebo vyvolaný blesk). Vypouštění z mraků může okamžitě generovat vysoké napětí desítek tisíc voltů v liniích;  

2. ** Spuštění/vypnutí systému **: Když se střídače PV nebo kombinované boxy spustí nebo vypnou, náhlé změny v současném spouštění „operačních přepětí“;  

3. ** Kolísání mřížky **: Náhlé zvýšení napětí mřížky (např. Když je opravena porucha mřížky) může způsobit reverzní dopady na PV systém připojený k mřížce.  

Tyto přepětí jsou charakterizovány tím, že jsou „krátké, ale intenzivní“ - mohou trvat jen několik mikrosekund, ale napětí může stoupat na více než 10násobek jmenovitého napětí systému, které běžné PV moduly a střídače nemohou vydržet.

## II. Základní role ochranných zařízení pro přepětí (SPD): Instalace „bezpečnostního ventilu“ pro PV systémy

Samotné přepětí nejsou „užitečné“; To, co opravdu funguje, je ** přepěťové ochranné zařízení (SPD, také známé jako blesvý stroj) **. Jeho hlavním úkolem je „blokovat nebezpečné přepětí“, konkrétně ve třech aspektech:  

1. ** Chraňte základní vybavení před zhroucením **  

Komponenty ve střídačkách PV, krabicích pro spojky PV a kombinované krabice mají horní limity na napětí odolávají kapacitě (např. DC napětí napětí je obvykle 1000V-1500 V). Jakmile napětí přepětí překročí tento limit, komponenty okamžitě vyhoří, s náklady na údržbu často v rozmezí od tisíců po desítky tisíc juanů. Když dojde k nárůstu, může SPD provádět elektřinu v mrknutí oka (obvykle ≤ 25 nanosekund), což odkloní nadměrné napětí/proud na zem - rovnocenné „blokování kulky“ pro zařízení.  

2. ** Zabraňte náhlému vypnutí systému nebo poruchy **  

I když nárůst zařízení přímo nespálí, může narušit kontrolní čip střídače, což způsobí, že střídač falešně hlásí chyby a odpojí od mřížky. Například po bouřce mnoho rezidenčních PV systémů náhle přestane vyrábět elektřinu - to je pravděpodobně způsobeno přepětí ovlivňujícím střídač. Instalace správného SPD může snížit takové „neopodstatněné potíže“ a zajistit stabilní výrobu energie systému.  

3. ** Rozšiřte celkovou životnost systému PV **  

Časté malé přepětí (např. Výhody způsobené denní kolísání mřížky) mohou poškodit obvody modulů a střídačů „v průběhu času“, jako je zrychlení stárnutí kondenzátoru. SPD mohou tyto malé přepětí odfiltrovat a nepřímo prodloužit životnost celého PV systému (obvykle o další 3-5 let).

## III. Klíčový krok: Jak vybrat SPD vhodný pro váš PV systém?

Výběr SPD není o „čím větší, tím lepší“ nebo „tím levnější, co je nákladově efektivnější“. Vyžaduje se zaměření na tři základní parametry vašeho systému a po čtyřech krocích:  

### Krok 1: Nejprve objasněte „úroveň napětí“ systému “

Toto je nejzákladnější předpoklad-jmenovité napětí SPD musí odpovídat napětí na straně DC a AC na straně PV:  

-** Rezidenční PV (obvykle 3-10 kW) **: Napětí na straně DC je obecně 300 V-800 V; Vyberte SPD s jmenovitým napětím DC (UC) ≥800 V. Strana střídavého proudu je spojena s mřížkou 220 V; Vyberte SPD s jmenovitým střídavým napětím (UC) ≥250V.  

-** Komerční/průmyslové PV (obvykle 50 kW a vyšší) **: napětí na straně DC může dosáhnout 1000 V-1500 V; UC SPD by měl být ≥1500 V. Strana střídavého proudu je připojena k 380V třífázové výkonové mřížce; Vyberte SPD s UC ≥ 420V.  

*POZNÁMKA: Pokud je jmenovité napětí SPD nižší než napětí systému, vypálí samo; Pokud je příliš vysoká, nemůže včas aktivovat ochranu.*

### Krok 2: Vyberte „Kapacita přenášení aktuálního“ na základě systému systému

Kapacita přenášení proudu (IIMP nebo in) představuje maximální proud přepětí, který SPD vydrží. Pokud je příliš malý, SPD bude rozložen na přepětí; Pokud je příliš velký, bude to plýtvání penězi:  

- ** Rezidenční systémy (3-10 kW) **: Pokud v okolí nejsou žádné vysoké budovy a pravděpodobnost blesku je nízká, stačí SPD s = 20KA (průběh 8/20 μs); Pokud se nachází v horských oblastech nebo v oblastech náchylných k bouřkám, je SPD s in = 40ka spolehlivější.  

- ** Komerční/průmyslové systémy (50 kW a vyšší) **: Pro SPD na přední straně kombinovaných krabic a střídačů se doporučuje vybrat ty s in = 40KA-60KA; U elektráren ve velkém měřítku (na úrovni MW) je na vysoké napěťové straně vyžadován další primární SPD s interiérem 100ka.  

*Zábavný fakt: 8/20 μs je nejběžnější přepěťový průběh v PV systémech, což znamená, že to trvá 8 mikrosekund, aby se proud přepětí zvýšil z 0 na svůj vrchol a 20 mikrosekund, aby poklesl na polovinu vrcholu.*

### Krok 3: Zkontrolujte „úroveň ochrany“ a porovnejte umístění instalace

SPD v PV systémech vyžadují „hierarchickou ochranu“ a pro různá místa by měla být vybrána různé úrovně SPD:  

- ** Primární ochrana (vstup do systému) **: Například hlavní distribuční pole PV pole a přední konec skříně připojené k mřížce. Vyberte SPD "třídy B" (schopné odolat velkým proudům z přímých bleskových úderů) s velkou kapacitou přenášení proudu (nad 40KA).  

- ** Sekundární ochrana (front -end zařízení) **: Například vstupní konce střídače a kombinovaných krabic. Vyberte SPD "třídy C" (chrání před vyvolaným bleskem a provozními nárůsty) s kapacitou přenášení proudu 20KA-40KA.  

- ** Terciární ochrana (přední část součásti) **: Například vnitřní desky obvodů střídačů a monitorovacích zařízení. Vyberte SPD "třídy D" (chrání před malými přepětími) s kapacitou přenášení proudu 10ka-20ka.  

*Rezidenční systémy musí mít alespoň sekundární ochranu (přední konec kabinetu připojeného k mřížce +), zatímco komerční systémy musí být vybaveny všemi třemi úrovní ochrany.*

### Krok 4: Nepřehlédněte „Certifikace a kompatibilita“

- ** Certifikace **: Nezapomeňte vybrat SPD s mezinárodními nebo domácími certifikacemi, jako je certifikace CE EU a čínská certifikace CQC. Vyvarujte se nákupu „produktů s třemi ne“ (mnoho nízké kvality SPD selže po několika měsících používání).  

- ** Kompatibilita **: Věnujte pozornost tomu, zda typ rozhraní SPD (např. Blok nebo zástrčka) odpovídá PV kabely. Současně potvrďte, že velikost instalace SPD se může hodit do distribučního pole (rezidenční distribuční boxy mají omezený prostor, takže si nekupujte nadměrné).

## IV. Konečné připomenutí: Správná instalace je stejně důležitá jako správný výběr

1. ** Nainstalujte v blízkosti chráněného zařízení **: SPD by měla být nainstalována co nejblíže chráněnému zařízení (např. Do 1 metru od předního konce střídače). Čím kratší kabel, tím lepší je ochrana;  

2. ** Spolehlivé uzemnění **: Uzemňovací odpor uzemňovacího drátu SPD musí být ≤4Ω. Špatné uzemnění zabrání odklonění proudu přepětí, což bude SPD zbytečným;  

3. ** Pravidelná inspekce **: Před sezónou bouřek každý rok zkontrolujte světlo indikátoru SPD (by měla být za normálních podmínek zelená; pokud zčervená nebo zhasne, je vyžadována výměna). Rezidenční SPD se doporučuje nahrazovat každé 3-5 let a komerční každé 2-3 roky.

Pokud má váš PV systém specifické parametry (jako je napájení nebo umístění instalace), můžete je přidat do komentářů a mohu vám pomoci vylepšit návrhy výběru! Jste také vítáni, abyste se podělili o jakékoli problémy související s přepětím, se kterými jste se setkali, takže se můžeme vyhnout nástrahám společně!