Güneş paneli kurulumları için en iyi SPD'ler nelerdir?

Çoğu güneş paneli kurulumu için en iyi yaklaşım koordineli aşırı gerilim korumasıdır: PV dizisinde veya invertör DC girişinde bir DC SPD, invertör çıkışında veya dağıtım panelinde bir AC SPD ve birincil koruma katmanı olarak Tip 2 SPD'ler. Tip 3 cihazlar yalnızca hassas uç noktaların yakınında kullanılır.

Bu, her güneş sistemi için tek bir "en iyi" aşırı gerilim koruyucu cihaz olmadığı anlamına gelir. En iyi sonuç, doğru kurulum ve topraklama ile doğru yerde, doğru yerde SPD'nin kullanılmasından gelir, böylece dalgalanmalar invertöre veya diğer elektroniklere zarar vermeden önce adım adım azaltılır.

Güneş PV Sistemlerinde “En İyi SPD” Ne anlama geliyor?

Güneş PV sistemlerinde “en iyi” en büyük cihaz, en yüksek akım derecesi veya en pahalı ürün anlamına gelmez. Koruma konseptinin sisteme uyduğu ve dalgalanmaların gerçekte sisteme nasıl girdiği anlamına gelir.

Uygulamada, “en iyi” şu anlama gelir:

Doğru Konum
Bir güneş sistemi iki farklı elektrik dünyasına sahiptir: panellerden DC tarafı ve şebekeye veya yüklere bağlı AC tarafı. Her iki taraf da dalgalanmalar alabilir ve her iki taraf da genellikle kendi korumasına ihtiyaç duyar.

Doğru SPD Türü
Tip 2 cihazlar normalde PV sistemlerinde ana koruma katmanıdır. Tip 3 cihazlar, hassas ekipmanın yanında yalnızca yerel, iyi koruma içindir.

Kablolama mesafesi ve topraklama kalitesi
Çok iyi bir aşırı gerilim koruma cihazı bile, uzun teller, ilmekler veya toprağa zayıf bağlanma ile kurulursa kötü performans gösterir.

Tekrarlayan dalgalanma dayanıklılığı
Güneş enerjisi tesisleri uzun yıllardır açığa çıkar. SPD, yalnızca tek bir büyük olaya değil, zaman içinde birçok küçük dalgalanmayı tolere etmelidir.

Bu nedenle, bir güneş sistemi için "en iyi" SPD, DC veya AC tarafı için doğru şekilde seçilmiş, diğer koruma aşamalarıyla düzgün bir şekilde koordine edilmiş ve kısa, iyi bağlı bağlantılarla kurulan sistemdir.

Güneş paneli kurulumları neden aşırı hassastır?

Güneş PV sistemleri, diğer birçok elektrik tesisatından daha fazla dalgalanma sorunlarına maruz kalmaktadır. Bunun nedeni, ekipmanın zayıf olması değil, sistemin nasıl ve nereye kurulduğudur.

Uzun DC Kabloları
PV dizileri genellikle çatılar veya tarlalar arasında onlarca hatta yüzlerce metre ilerler. Uzun kablolar antenler gibi hareket eder ve doğrudan bir vuruş olmasa bile yakındaki yıldırım aktivitesinden indüklenen voltajları alabilir.

açık havada pozlama
Paneller, birleştirici kutular ve kablolamanın parçaları dış mekanlara monte edilir. Bu, doğrudan veya dolaylı yıldırım etkilerinin ve hızlı geçici aşırı gerilimlerin olasılığını artırır.

Hassas invertör elektronik
Modern invertörler yüksek yoğunluklu güç elektroniği, kontrol panoları ve iletişim arayüzleri içerir. Bu bileşenler, nispeten küçük aşırı gerilim darbeleri nedeniyle zarar görebilir.

İki ana aşırı gerilim giriş yolu
dalgalanmalar şuradan gelebilir yan taraf (PV alanından DC kablolar aracılığıyla) ve ızgara tarafı (AC ağı aracılığıyla). Sadece bir taraf korunursa, diğer taraf inverteri yine de yok edebilir.

Bu faktörler nedeniyle, çoğu PV sisteminde koordineli aşırı gerilim koruması isteğe bağlı değildir. Temel güvenilirlik ve çalışma süresi tasarımının bir parçasıdır.

Güneş paneli kurulumlarında DC SPD vs AC SPD

DC SPD'ler ve AC SPD'ler, bir güneş enerjisi kurulumunda farklı işler yapar. Benzer görünseler bile değiştirilemezler.

A DC SPD Sürekli DC voltajının olduğu PV tarafında çalışmak üzere tasarlanmıştır, genellikle yüksek seviyelerde (600 V, 1000 V, 1500 V veya daha fazla). DC'ye özgü ark davranışını ele almalı ve PV dizisi voltajıyla eşleşmelidir.

Bir ac SPD Voltajın değiştiği ve sıfır geçişlerin arkları söndürmeye yardımcı olduğu ızgara tarafında çalışmak üzere tasarlanmıştır. Yardımcı program ağından gelen dalgalanmalara veya kurulum içindeki olayları değiştirmeye karşı korur.

Bunu daha net hale getirmek için aşağıdaki karşılaştırmayı düşünün.

Güneş PV Sistemlerinde DC-Side vs AC-Side Dalgalanma Koruması

Bu tablo, DC ve AC SPD'lerin farklı dalgalanma yollarına karşı koruma sağladığını ve farklı noktalara kurulduğunu göstermektedir. Bir sistem olarak birlikte çalışırlar. Sadece bir tarafı korumak, diğer tarafı dalgalanmalar için açık bir kapı olarak bırakır.

Güneş sistemlerinde Tip 2 ve Tip 3 SPD'ler

Çoğu güneş enerjisi kurulumunda, ana karar birçok egzotik SPD türü arasında değil, kullanmak arasındadır. 2. Tip Ve 3. yazın cihazları doğru şekilde

• Neden Tip 2, PV panelleri için varsayılandır?
  2 SPD yazın normal tesislerde meydana gelen indüklenmiş ve anahtarlama dalgalanmalarının çoğunu idare etmek için tasarlanmıştır. Uzun yıllar boyunca tekrarlanan olaylardan kurtulmak için yeterli deşarj kapasitesine ve enerji kullanımına sahiptirler. Bu nedenle Tip 2, çoğu PV sisteminde hem DC hem de AC tarafları için standart bir seçimdir.
  
• Tip 3 neden ektir?
  Tip 3 SPD'ler hassas ekipmanlara çok yakın olan ince koruma içindir. Daha düşük deşarj kapasitesine sahiptirler ve ilk veya tek koruma aşaması olması amaçlanmamıştır. PV sistemlerinde bazen izleme ekipmanı, iletişim portları veya çok hassas kontrol elektroniği yakınında kullanılırlar.
  
• Tip 3 neden panel korumasını değiştiremez?
  Tip 3 cihaz tek başına uzun dış mekan kablolarından veya şebekeden gelen dalgalanmaların enerjisini güvenli bir şekilde kaldıramaz. Uygun bir yukarı akış tipi 2 cihazı olmadan kullanılırsa, hızlı bir şekilde arızalanabilir veya çok az gerçek koruma sağlayabilir.
  

Kısacası, Tip 2, güneş enerjisi tesisatlarında aşırı gerilim korumasının güvercinidir. Tip 3 yalnızca ek, yerel bir katmandır.

Güneş sistemi için SPD için anahtar seçim kriterleri

• SPD20C/3-1500 PV S Sınıf II
• Tanım: Tür2
• Sınıflandırma: Sınıf II
• Koruma modu: (+/-)–>PE , (-/+)–>PE , (+/-)–>(-/+)
• Nominal voltaj UN: 1500 VDC
• Maks. Sürekli çalışma voltajı UC (L-N): 180 VDC
• Kısa devre akımı ISCPV: 100 A
• Sürekli çalışma akımı ICPV: <20 µA
• Anma yük akımı: 80 A
• Maksimum deşarj akımı (8/20μs) IMAX: 40 kA
• Nominal deşarj akımı (8/20μs) IN:20 kA
• Voltaj Koruyucu Seviye Yukarı: ≤5.0 kV
• İzolasyon direnci: 1000 MΩ
• Gövde malzemesi: UL94V-0
• Koruma derecesi: IP20

Teklif Alın

birini seçmek Güneş Sistemleri için SPD marka veya pazarlama iddialarıyla ilgili değildir. Cihazı, kurulumun elektriksel ve fiziksel koşullarıyla eşleştirmekle ilgilidir. Aşağıdaki kontrol listesi en önemli noktaları kapsar.

Seçim Kontrol Listesi

• PV dizisi voltajı (VOC + sıcaklık etkileri)
  PV dizisinin maksimum açık devre voltajı düşük sıcaklıklarda artar. DC SPD, yalnızca nominal sistem voltajından değil, bu en kötü durum değerinden daha yüksek bir sürekli çalışma voltajına (UC) sahip olmalıdır.
  
• DC ve AC yerleşimi
  Cihazın, kurulacağı yere bağlı olarak DC veya AC kullanımı için özel olarak tasarlanmış ve sertifikalı olduğundan emin olun. Onları karıştırmayın.
  
• Kablo uzunluğu ve pozlama
  Uzun dış mekan kabloları, aşırı gerilim riskini artırır ve genellikle SPD'leri hem dizi tarafına hem de inverter tarafına yerleştirmeyi yalnızca bir yerde değil, inverter tarafına yerleştirmeyi haklı çıkarır.
  
• Topraklama ve bağlama sistemi
  SPD, dalgalanma enerjisini yalnızca düşük empedanslı, iyi bağlı bir topraklama sistemi varsa Dünya'ya yönlendirebilir. Topraklama konsepti ve SPD seçimi birlikte düşünülmelidir.
  
• Aşamalar arasındaki koordinasyon
  Birden fazla SPD kullanılıyorsa (örneğin, biri ana kartta ve diğeri invertörün yakınında), voltaj koruma seviyeleri ve enerji işleme, birbirleriyle savaşmak yerine stresi doğru şekilde paylaşacak şekilde koordine edilmelidir.
  

Bu noktalara saygı duyulduğunda, seçilen Güneş paneli için aşırı gerilim koruma cihazı Kurulumlar işini sadece kağıt yerine uzun yıllar yerine getirecektir.

Güneş enerjisi tesislerinde tipik SPD yerleşim düzenleri

Kesin yerleşim, sistem boyutuna ve yapısına bağlıdır, ancak çoğu durumda mantık benzerdir: dalgalanmaları mümkün olduğunca yaklaştıkları yere yakın durdurun ve inverteri her iki taraftan da koruyun.

Konut çatı sistemleri

Tipik bir konut sisteminde, PV dizileri çatıdan doğrudan tek bir invertöre kadar uzanır.

• -mi DC tarafı, Tip 2 DC SPD genellikle ya çatı üstü birleştirici kutusuna (varsa) veya inverterin DC girişine kurulur.
  
• -mi ac tarafı, ana dağıtım panosuna veya inverter çıkışının yanına bir Tip 2 AC SPD kurulur.
  

Amaç, inverteri her bir dalgalanma yolu için bir tane olmak üzere iki koruma noktası arasında tutmaktır.

Ticari Çatı Sistemleri

Ticari sistemler genellikle daha uzun kablo çalışmalarına, çoklu dizelere ve bazen de birkaç invertöre sahiptir.

• DC tarafı SPD'ler genellikle birleştirici kutularına ve bazen mesafeler büyükse invertör girişlerinin yanına yerleştirilir.
  
• ac tarafı SPD'ler, invertör çıkışlarına ve ana düşük voltajlı dağıtım panosuna yerleştirilir.
  

Burada, birkaç SPD arasındaki koordinasyon daha önemli hale gelir çünkü dalgalanmalar birçok noktada girebilir.

Yere monte güneş sistemleri

Yere monteli sistemler, açık alanlarda çok uzun DC kablo çalışmalarına sahip olabilir.

• DC tarafı Koruma genellikle hem dizi alanına (saha birleştirici kutularına) hem de invertöre veya güç istasyonuna kurulur.
  
• ac tarafı Koruma, inverter çıkışına ve şebeke bağlantı noktasına kurulur.
  

Mantık her zaman aynıdır: tüm kablo uzunluğunu elektronik aksamlara taşımasına izin vermek yerine, dalgalanmayı adım adım azaltın.

Performansa karar veren kurulum uygulamaları

En iyi aşırı gerilim koruyucu cihaz bile yanlış takılmışsa kötü performans gösterebilir. Birçok gerçek arızada, sorun cihazın kendisi değil, bağlanma şeklidir.

• Kısa bağlantı kabloları
  SPD'den faza, DC iletkenlerine ve topraklamaya giden teller mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Her ekstra santimetre endüktans ekler ve bir dalgalanma sırasında ekipmanda görünen voltajı artırır.
  
• Kablolamada döngü yok
  Döngülü veya sarmal teller, indüktörler gibi davranır ve hızlı geçişler sırasında SPD'yi çok daha az etkili hale getirir.
  
• Korunan ekipmana veya giriş noktasına yakın montaj
  SPD, iyi bir neden olmadıkça, kabloların invertöre veya binaya girdiği yere yakın, başka bir kabine çok uzakta kurulmalıdır.
  
• Dünyaya yüksek kaliteli bağlanma
  Topraklama bağlantısı düşük empedanslı ve topraklama sisteminin geri kalanına iyi bağlanmış olmalıdır. Kötü bir toprak, herhangi bir aşırı gerilim koruma cihazını neredeyse işe yaramaz hale getirir.
  

Bu kurulum ayrıntıları, genellikle SPD veri sayfası değerlerindeki küçük farklılıklardan daha gerçek koruma performansı üzerinde daha fazla etkiye sahiptir.

Solar SPD tasarımında yaygın hatalar

Birçok güneş sisteminde bir tür aşırı gerilim koruması vardır, ancak yine de temel tasarım hataları nedeniyle hasar görür.

Sadece AC veya sadece DC koruması
Sadece ızgara tarafı veya sadece PV tarafının korunması, inverteri diğer yönden açıkta bırakır.

Yanlış Yerleşim
Kablo giriş noktasından çok uzakta veya uzun bağlantı uçlarına sahip bir SPD, önemli olduğu yerde voltajı sıkıştıramaz.

Tip 3 cihazları aşırı kullanma
Tip 3 cihazlar, küçük ve ucuz oldukları için bazen tek koruma aşaması olarak kullanılır. PV sistemlerinde tasarlandıkları şey bu değildir.

Kötü topraklama varsayımları
“Bir yerde bir toprak bağlantısı olduğunu” varsaymak yeterli değildir. İyi tasarlanmış ve düşük empedanslı bir topraklama ve bağlama sistemi olmadan, aşırı gerilim koruma cihazları istendiği gibi çalışamaz.

Bu hatalardan kaçınmak, genellikle iki benzer ürün arasında seçim yapmaktan daha önemlidir.

Güç hatlarına ek olarak, RS485 veya Ethernet gibi inverter iletişim bağlantı noktaları da aşırı enerji taşıyabilir. Bazı kurulumlarda, izleme ve iletişim kabloları yoluyla hasar riskini azaltmak için veri hattı aşırı gerilim koruma cihazları kullanılır.

Çözüm

Güneş paneli kurulumları için en iyi aşırı gerilim koruması, tek bir cihaz değil, kurulumun hem DC hem de AC taraflarını kapsayan koordineli bir koruma sistemidir. Dalgalanmalar PV dizisinden veya ızgaradan girebileceğinden, invertör ve diğer elektronikler uzun vadede güvenilir kalacaksa her iki yol da korunmalıdır. Çoğu güneş sisteminde, tip 2 aşırı gerilim koruma cihazları ana koruma katmanını sağlarken, tip 3 cihazlar hassas ekipmanların yanında yalnızca yerel ve ek koruma için kullanılır. Herhangi bir bireysel cihazın ham derecelendirmesinden daha fazlası, DC veya AC kullanımı için doğru seçim, koruma aşamaları arasında uygun koordinasyon, iyi topraklama ve yapıştırma ve dikkatli kurulum uygulamaları, aşırı gerilim korumasının gerçek çalışma koşullarında gerçekten çalışıp çalışmayacağını belirler.

SSS