Полное руководство по устройствам защиты от импульсных перенапряжений постоянного тока (SPD) для солнечных батарей

Как специалист по сетевым фильтрам постоянного тока, я рассказал о том, как правильно выбрать DC SPD для солнечных батарей. А также о важности DC SPD для солнечных батарей, их фазовых соединениях, режимах защиты и многом другом. Дочитайте до конца, чтобы узнать об этом.

 

Понимание DC SPD для солнечных батарей

Устройство защиты от перенапряжения постоянного тока предотвращает скачки напряжения в солнечных фотоэлектрических системах. Оно перенаправляет ток от компонентов системы и предотвращает их повреждение. Однако если быть более точным, то в состав DC SPD входит металлооксидный варистор.

Поэтому, когда в цепи возникает перенапряжение, металлооксидный варистор поглощает дополнительное напряжение и пропускает через себя ток. Поскольку металлооксидный варистор обладает высоким сопротивлением, цепь не пострадает от протекания тока.

Вместо этого он возвращается к нормальному функционированию, когда скачок напряжения проходит. Кроме того, этот процесс занимает всего несколько наносекунд, так что риск скачка напряжения в системе исключен.

Понимание DC SPD для солнечных батарей

 

Почему солнечные системы нуждаются в устройствах защиты от перенапряжения постоянного тока (SPD)?

• Безопасность

Скачки напряжения могут возникать по разным причинам, например, из-за удара молнии или внутренних изменений в использовании напряжения. Так как солнечные фотоэлектрические системы подвержены повреждениям, скачки напряжения разрушают компоненты фотоэлектрической системы солнечной батареи.

Этот скачок напряжения также приводит к образованию дыр в фотоэлектрических панелях и повреждению инверторов. Таким образом, устройство защиты от перенапряжения постоянного тока может предотвратить перетекание тока в цепь и спасти эти компоненты от повреждения.

• Производительность системы

Когда происходит скачок напряжения, он не позволяет системе работать на оптимальном уровне. Иногда это также приводит к повреждению компонентов фотоэлектрической системы. Поэтому, когда вы устанавливаете на фотоэлектрическую систему сетевой фильтр, он помогает системе работать плавно, без внезапных скачков напряжения. Как следствие, система обеспечивает более качественную и стабильную работу.

• Продолжительность жизни

Внезапные скачки напряжения приводят к тому, что компоненты фотоэлектрической системы со временем разрушаются. Это постепенно сокращает срок службы солнечной энергосистемы. Поэтому устройство защиты от перенапряжения обеспечит благополучие этих компонентов. Кроме того, это устройство увеличит срок службы солнечной энергосистемы на более длительный период.

• Экономия

Молния, ударяя в фотоэлектрическую систему, может серьезно повредить инверторы, контроллеры или панели. Ремонт этих повреждений часто может привести к тому, что в долгосрочной перспективе вы заплатите больше, чем вложено. Иногда может потребоваться замена этих компонентов, что довольно дорого.

Таким образом, DC SPD позволит вам не тратить лишние деньги и поможет сэкономить больше в долгосрочной перспективе. Поэтому инвестировать в DC SPD действительно стоит.

Как выбрать правильный SPD постоянного тока для солнечных батарей?

• Тип

Существует три типа устройств защиты от перенапряжения постоянного тока для солнечных батарей. Поэтому вам нужно выбрать устройство защиты от перенапряжения постоянного тока в зависимости от ваших потребностей.

Типы	Используйте	Приложение
Тип 1	Перенапряжение типа 1 предназначено для защиты от прямых ударов молнии. Это устройство устанавливается на первичном входе источника питания. Кроме того, оно защищает обширную зону. Однако это устройство спасает фотоэлектрическую систему солнечной электростанции только от внешних перенапряжений.	Вы можете установить их в местах, где высока вероятность удара молнии.
Тип 2	Устройство DC SPD типа 2 устанавливается на распределительной коробке. Это устройство помогает защитить фотоэлектрическую систему от непрямого удара молнии. Точнее говоря, иногда молния бьет через ток земли. Таким образом, он может попасть в цепи фотоэлектрической системы солнечной батареи и повредить ее компоненты.	Лучше всего устанавливать в солнечных электростанциях, которые монтируются внутри домов или зданий.
Тип 3	Устройство типа 3 устанавливается ниже по потоку от инвертора. Это устройство может работать как с прямой, так и с косвенной молнией. Таким образом, по сути, это комбинация устройств типа 1 и типа 2. Кроме того, оно устанавливается в качестве дополнения к DC SPD типа 2 в случае чувствительных нагрузок.	В промышленных условиях, где установлены солнечные электростанции, можно установить SPD постоянного тока типа 3.

Ознакомьтесь с нашими устройствами защиты от перенапряжения постоянного тока высшего класса, чтобы повысить производительность вашей солнечной фотоэлектрической системы

• Тип 2 600 В 2P DC Устройство защиты от импульсных перенапряжений
• Тип 2 1000 В 3P DC Устройство защиты от импульсных перенапряжений
• Тип 2 1500 В 3P DC Устройство защиты от импульсных перенапряжений
• Тип 1+2 1000 В DC Устройство защиты от импульсных перенапряжений
• Тип 1+2 Устройство защиты от импульсных перенапряжений 1500 В постоянного тока

• Плотность вспышки

Плотность молний - это количество ударов молнии в землю на квадратный километр. Она измеряется в расчете на год. Плотность молний помогает узнать, сколько молний происходит в конкретном районе. Таким образом, вы можете выбрать DC SPD, основываясь на том, сколько вспышек он может выдержать в среднем.

Например, вы можете выбрать тип 1 DC SPD, если в конкретном районе часто случаются молнии, так как это устройство специально разработано для защиты компонентов от ударов молнии.

• Рабочая температура системы

Рабочая температура системы - это рабочий предел устройства, при котором физический компонент может выйти из строя. Поэтому вы должны знать рабочую температуру системы для выбранного вами DC SPD. Например, DC SPD типа 3 может работать в диапазоне -40/+85°C. Лучший рабочий диапазон системы обеспечит безопасную работу DC SPD.

• Напряжение системы

Напряжение системы - это максимальное номинальное напряжение, при котором будет работать DC SPD. Это означает, что если ток превысит номинальный, то устройство защиты от импульсных перенапряжений постоянного тока может выйти из строя. Это также может привести к необратимому повреждению устройства. Поэтому убедитесь, что выбранный вами DC SPD имеет высокий номинал напряжения.

Фазовые соединения и режимы защиты СПД постоянного тока

Технические характеристики	Защита	Приложения
1P	1-фазная защитная линия и земля	Бытовая техника
1+ NPE	1-фазная линия защиты, нейтраль и земля	Промышленное использование
3P	3-фазная линия защиты и земля	Промышленное использование
3+ NPE	3-фазная линия защиты, нейтраль и земля	Коммерческое использование

• 1p

1P относится к однофазному подключению, при котором DC SPD защищает только один контакт. Кроме того, он защищает заземление, которое используется в целях безопасности. Если вы не знаете, что такое заземление, то это соединение системы электропитания с землей. Это заземление направляет ток в пространство, где не может произойти несчастный случай.

• 1+NPE

NPE 1+ означает, что устройство защищает однофазное соединение. Кроме того, он защищает соединение между нейтралью и землей. Однако вы знаете о заземлении, но что такое нейтральное соединение? Нейтральная линия обеспечивает обратный путь для выравнивания напряжения в цепи.

• 3P

3P означает, что устройство защищает трехфазное соединение и заземление. При этом трехфазное соединение передает дополнительное напряжение на заземление. Затем заземление перенаправляет поток электричества, чтобы не произошло скачка напряжения.

• 3+NPE

NPE 3+ означает, что он содержит трехфазную линию подключения, заземление и нейтральную линию. По фазной линии проходит ток, а нейтральная линия перенаправляет ток обратно к панели. И, наконец, заземление используется для защиты солнечной системы от скачков напряжения.

 

Какие компоненты входят в SPD постоянного тока для солнечной энергии?

Различные типы резисторов предотвращают удары перенапряжения в солнечных электростанциях. Таким образом, ваш DC SPD может содержать любой из этих резисторов. Здесь я написал об их внутреннем устройстве и о том, как они предотвращают скачки напряжения. Пожалуйста, ознакомьтесь с ним:

 

• Варисторы на основе оксида металла

Металлооксидный варистор - это тип резистора, который помогает электрическим устройствам избежать перенапряжения или скачков напряжения. Этот варистор устанавливается на входе в цепь. Этот резистор гарантирует, что дополнительное напряжение из первичной цепи может легко переходить.

Однако его сопротивление меняется в зависимости от напряжения. Это означает, что при увеличении напряжения сопротивление будет уменьшаться. В результате в цепи постоянного тока SPD будет протекать больший ток, что поможет сбалансировать напряжение.

Металлооксидный варистор

 

• Газоотводные трубки

Газоразрядные трубки (ГРТ) - это молниезащитные трубки. Когда эта трубка обнаруживает повышение напряжения, она выпускает инертный газ, который образует канал с низким сопротивлением благодаря ионизация. Далее он пропускает ток к линии заземления. Таким образом, газоразрядная трубка позволяет избежать скачков напряжения на солнечных электростанциях.

Газоотводная трубка

 

• Чувствительные резисторы

Существуют некоторые чувствительные резисторы, такие как подавители переходного напряжения (TVS). Эти подавители напряжения могут быстро реагировать на переходные напряжения. Сначала, когда диоды TVS обнаруживают напряжение в цепи, они переходят в состояние низкого перехода. Затем они передают дополнительное напряжение на землю. Иногда дополнительное напряжение может проходить и через TVS диоды.

Чувствительный резистор

 

Как перенапряжение выводит из строя систему солнечных батарей?

• Повреждение солнечных элементов

Перегрузка напряжения в цепи оказывает давление на солнечные элементы. В результате они начинают перегреваться. В конечном итоге это приводит к выгоранию материалов или повреждению элемента. Иногда это может привести к непоправимому повреждению солнечной батареи. Как следствие, может потребоваться полная замена солнечной электростанции.

• Создайте пожарную опасность

Когда напряжение перегружается, материалы начинают перегреваться. Иногда чрезмерный перегрев может привести к взрыву материалов. В результате это создает огромную пожарную опасность на солнечных электростанциях. Кроме того, поскольку эти электростанции взаимосвязаны друг с другом, это может привести к разрушению всей системы установки солнечных батарей. Это также может привести к риску для жизни людей.

• Прерывание питания

Перегрузка по напряжению не позволяет цепи обеспечивать стабильную работу. Эти регулярные скачки постепенно делают солнечную электростанцию неспособной к бесперебойной работе. В результате у потребителей снижается производительность системы. Таким образом, если вовремя не предпринять надлежащих мер, то не пройдет много времени, как вся система будет повреждена.

 

Сколько устройств защиты от перенапряжения необходимо для солнечных батарей?

• Если длина кабеля постоянного тока не превышает 10 метров, то на солнечных модулях следует установить по одному SPD.
• Если кабель постоянного тока превышает 10 метров, то первый SPD следует установить на инверторе. Затем можно установить второй SPD на солнечном модуле.

 

Советы по предварительной установке DC SPD для солнечных батарей

• Вы должны убедиться, что установленный вами СПД имеет более высокий номинал напряжения, чем предполагаемый номинал напряжения солнечной электростанции.
• Необходимо обеспечить достаточное пространство в корпусе DC SPD, чтобы оборудование могло быть установлено правильно и не вышло из строя из-за разрыва соединений.
• Если вы собираетесь установить более одного DC SPD, убедитесь, что расстояние между этими устройствами защиты от импульсных перенапряжений приемлемо.

Как установить DC SPD для солнечных батарей?

Шаг 1: Подключите DC SPD к солнечной системе

Во-первых, необходимо разместить DC SPD в месте, где возможен скачок напряжения. Это место может быть на инверторе или солнечных модулях в зависимости от размера кабеля. После того как вы нашли место, отключите электрические соединения фотоэлектрической системы солнечной панели, чтобы снизить риск получения удара током при работе с ней.

Теперь вам нужно взять кабели от модулей фотоэлектрической системы солнечной электростанции и подключить их к клеммам DC SPD. Эти клеммы могут содержать от однофазных до трехфазных контактов.

Если говорить точнее, то при однофазном подключении необходимо подключить кабель с положительной маркировкой к положительной клемме, а кабель с отрицательной маркировкой - к отрицательной клемме.

Последний кабель с маркировкой PE будет подключен к линии заземления. Теперь убедитесь, что кабели правильно подключены к клеммам, чтобы не было свободных соединений.

Шаг 2: Выберите корпус

Сначала выберите шкаф, в котором можно разместить DC SPD. Однако вы также можете настроить шкаф для размещения оборудования. Убедитесь, что в корпусе есть вентиляционные отверстия, чтобы тепло могло выходить из корпуса.

Шаг 3: Прикрепите DC SPD

Поместите DC SPD в корпус. Убедитесь, что клеммы внутри закреплены правильно. Кроме того, можно расположить эти клеммы задом наперед, чтобы в соединениях не скапливалась пыль.

Шаг 4: Прокладка кабелей

Теперь вы можете проложить маршрут фотоэлектрический модуль кабелей к корпусу. Кроме того, с помощью кабельных хомутов нужно закрепить край цепи, чтобы он не соприкасался с другими компонентами и не создавал потенциальной опасности. Затем можно закрыть корпус.

Шаг 5: Испытание фотоэлектрической системы

Теперь вы можете запустить фотоэлектрическую систему и проверить, обеспечивает ли DC SPD адекватную защиту от скачков напряжения и хорошо ли работает солнечная электростанция.

Как поддерживать постоянный ток SPD для солнечных батарей?

Регулярная проверка: Необходимо регулярно контролировать DC SPD и проверять наличие ослабленных соединений. Если вы обнаружили ослабленное соединение, плотно закрепите его. Кроме того, проверьте, не скопилась ли пыль на кабелях. Иногда скопление пыли может привести к деградации проводов и их окончательному повреждению.

Обычная замена: Когда вы проверяете DC SPD, убедитесь, что все компоненты свежие и неповрежденные. Однако если вы видите какие-либо повреждения кабеля или компонента, немедленно замените его.

 

СПД постоянного тока и СПД переменного тока для солнечных батарей: Различия

Технические характеристики	DC SPD	AC SPD
Текущий тип	Постоянный ток	Переменный ток
Соединение	Солнечные фотоэлектрические модули, распределительные коробки или инверторы	Коммунальные сети и оборудование для нагрузки
Напряжение	1500 V	120 В - 480 В
Зажимные свойства	Однонаправленные скачки напряжения	Двунаправленные скачки напряжения
Приложения	Солнечные фотоэлектрические системы, системы хранения аккумуляторов, телекоммуникационная инфраструктура	Традиционные системы распределения электроэнергии, здания и сооружения

Заключение

Если речь идет о прямом освещении, вы можете выбрать тип 1. Если речь идет о непрямом освещении, то можно выбрать тип 2. Если же есть вероятность как прямого, так и непрямого удара молнии, то можно выбрать тип 3.

Однако, LETOP это  DC SPD производитель, предоставляющий клиентам устройства защиты от импульсных перенапряжений постоянного тока с нашим 20-летним опытом. Поэтому, если в вашем случае требуется устройство защиты от перенапряжений постоянного тока, то связаться с нами прямо сейчас, чтобы подготовить для вас наш премиальный сервис.

Вопросы и ответы

1. Каково максимальное напряжение постоянного тока SPD для солнечных батарей?

Максимальное напряжение DC SPD для солнечных батарей составляет 1000 В. Это означает, что питание может работать при максимальном напряжении 1000 В в цепи. Кроме того, номинальное напряжение DC SPD определяет максимальную скорость, с которой может работать устройство. Если устройство превысит этот номинал, то DC SPD будет поврежден.

 

2. Какой DC SPD для солнечных батарей лучше?

Различные типы СПД постоянного тока предназначены в основном для разных областей применения. Поэтому выбор DC SPD зависит от места применения. Однако для солнечных батарей лучше использовать СЗД постоянного тока типа 1, поскольку они специально разработаны для защиты от прямых ударов молнии.

 

3. Является ли DC SPD для солнечных батарей дорогим?

Да. Обычно DC SPD для солнечных батарей немного дороговаты, но в долгосрочной перспективе они того стоят. Кроме того, вам не придется тратить лишние деньги на ремонт, если вы решитесь на это. Однако в среднем покупка DC SPD для солнечных батарей может обойтись в $100-$300.

 

4. Как долго действует DC SPD?

Срок службы DC SPD может составлять в среднем от двух до пяти лет. Однако если вы будете регулярно ухаживать за устройством, то оно может прослужить и дольше пяти лет.

 

5. Каким должен быть размер провода постоянного тока в солнечном кабеле?

Размер провода может быть 4 мм, 6 мм или 10 мм, в зависимости от используемой солнечной системы. Например, если СПД постоянного тока предназначен для фотоэлектрических систем, то подойдет солнечный кабель диаметром 4 мм. Это поможет сбалансировать токовую нагрузку солнечной электростанции.