Piek in PV -systemen: een complete gids voor zijn rol, risico's en selectie

# Surge in PV -systemen: een complete gids voor zijn rol, risico's en selectie

Of het nu gaat om een ​​kleine opstelling van een residentiële zonnepaneel of een commerciële fotovoltaïsche (PV) -mogelijkheden, "Surge" is een onvermijdelijk belangrijk onderwerp - maar veel mensen realiseren zich alleen maar het belang ervan wanneer apparatuur storte. Deze notitie breekt de kernrol van pieken in PV -systemen af ​​en hoe een Surge Protective Device (SPD) te selecteren dat bij uw systeem past, waardoor het voor beginners gemakkelijk kan worden om te begrijpen.

## I. Ten eerste, begrijp: wat is precies een golf in een PV -systeem?

Simpel gezegd, een golf is een plotselinge "spanning/stroomschokgolf" in een PV -systeem, met drie gemeenschappelijke bronnen:  

1. ** Externe impact **: De meest typische is blikseminslagen (directe of geïnduceerde bliksem). Afvoer uit wolken kan onmiddellijk een hoge spanning van tienduizenden volt in de lijnen genereren;  

2. ** Systeem opstarten/afsluiten **: Wanneer PV-omvormers of combinatieboxen opstarten of afsluiten, plotselinge veranderingen in de huidige trigger "operationele pieken";  

3. ** Rasterschommelingen **: Plotselinge toename van de roosterspanning (bijv. Wanneer een rasterfout wordt gerepareerd) kan omgekeerde effecten op het raster-verbonden PV-systeem veroorzaken.  

Deze pieken worden gekenmerkt door "kort maar intens" te zijn - ze kunnen slechts enkele microseconden duren, maar de spanning kan stijgen tot meer dan 10 keer de nominale spanning van het systeem, die gewone PV -modules en omvormers niet kunnen weerstaan.

## II. Kernrol van Surge Protective Devices (SPD's): het installeren van een "veiligheidsklep" voor PV -systemen

Pieken zelf zijn niet "nuttig"; Wat echt werkt, is het ** Surge Protective Device (SPD, ook bekend als een bliksemafschikking) **. De kerntaak is om "gevaarlijke pieken te blokkeren", specifiek in drie aspecten:  

1. ** Bescherm de kernapparatuur tegen afbraak **  

Componenten in PV-omvormers, PV-paneelaansluitboxen en combinatieboxen hebben bovengrenzen op spanning die zijn weerstaan ​​(bijv. De DC-zijspanning is meestal bestand tegen omvormers, meestal 1000V-1500V). Zodra de golfspanning deze limiet overschrijdt, zullen componenten onmiddellijk opbranden, met onderhoudskosten vaak variërend van duizenden tot tienduizenden yuan. SPD's kunnen elektriciteit in een oogwenk leiden (meestal ≤25 nanoseconden) wanneer een piek optreedt, waardoor overtollige spanning/stroom aan de grond wordt afgewezen - gelijkwaardig aan "kogels blokkeren" voor de apparatuur.  

2. ** Voorkom plotseling afsluiten of storingen **  

Zelfs als een golf de apparatuur niet direct verbrandt, kan deze de besturingschip van de omvormer verstoren, waardoor de omvormer falsy fouten meldt en van het raster wordt losgekoppeld. Na een onweersbui bijvoorbeeld, stoppen veel residentiële PV -systemen plotseling stoppen met het genereren van elektriciteit - dit is waarschijnlijk te wijten aan pieken die de omvormer beïnvloeden. Het installeren van de juiste SPD kan dergelijke "ongerechtvaardigde problemen" verminderen en zorgen voor de stabiele stroomopwekking van het systeem.  

3. ** Verleng de totale levensduur van het PV -systeem **  

Frequente kleine pieken (bijvoorbeeld die veroorzaakt door dagelijkse roosterschommelingen) kunnen de circuits van modules en omvormers in de loop van de tijd beschadigen, zoals veroudering van de condensator. SPD's kunnen deze kleine pieken filteren, indirect de levensduur van het gehele PV-systeem verlengen (meestal met nog eens 3-5 jaar).

## III. STAP STAP: Hoe selecteer u een SPD die geschikt is voor uw PV -systeem?

Het selecteren van een SPD gaat niet over "hoe groter hoe beter" of "hoe goedkoper hoe goedkoper". Het vereist zich concentreren op drie kernparameters van uw systeem en na vier stappen te volgen:  

### Stap 1: Verduidelijk eerst het "spanningsniveau" van het systeem "

Dit is de meest elementaire voorwaarde-de nominale spanning van de SPD moet overeenkomen met de DC-zij- en AC-zijspanningen van het PV-systeem:  

-** Residentiële PV (meestal 3-10 kW) **: de DC-zijspanning is over het algemeen 300V-800V; Selecteer een SPD met een nominale DC -spanning (UC) ≥800V. De AC -zijde is verbonden met een 220V -raster; Selecteer een SPD met een nominale AC -spanning (UC) ≥250V.  

-** Commercieel/industriële PV (meestal 50 kW en hoger) **: de DC-zijspanning kan 1000V-1500V bereiken; De UC van de SPD moet ≥1500V zijn. De AC-zijde is verbonden met een 380V driefasig vermogen rooster; Selecteer een SPD met UC ≥420V.  

*Opmerking: als de nominale spanning van de SPD lager is dan de systeemspanning, zal deze zichzelf opbranden; Als het te hoog is, kan het bescherming niet tijdig activeren.*

### Stap 2: selecteer "Current-dragende capaciteit" op basis van systeemvermogen

Huidige draagcapaciteit (iIMP of In) vertegenwoordigt de maximale overspanningsstroom die een SPD kan weerstaan. Als het te klein is, wordt de SPD afgebroken door de golf; Als het te groot is, is het zonde van geld:  

- ** Residentiële systemen (3-10 kW) **: Als er geen hoge gebouwen in de buurt zijn en de bliksemkans is laag, is een SPD met In = 20Ka (8/20μs golfvorm) voldoende; Indien gelegen in bergachtige gebieden of onweersbui-gevoelige regio's, is een SPD met In = 40Ka betrouwbaarder.  

- ** Commerciële/industriële systemen (50 kW en hoger) **: Voor SPD's aan de voorkant van combinatieboxen en omvormers wordt aanbevolen om die met in = 40Ka-60Ka te selecteren; Voor grootschalige energiecentrales (MW-niveau) is een extra primaire SPD met in ≥100ka vereist aan de hoogspanningszijde.  

*Leuk weetje: 8/20 μs is de meest voorkomende overspanningsgolfvorm in PV -systemen, wat betekent dat er 8 microseconden nodig zijn om de overspanningsstroom te stijgen van 0 naar zijn piek en 20 microseconden om te dalen tot de helft van de piek.*

### Stap 3: controleer het "beschermingsniveau" en match de installatielocatie

SPD's in PV -systemen vereisen "hiërarchische bescherming", en verschillende niveaus van SPD's moeten worden geselecteerd voor verschillende locaties:  

- ** Primaire bescherming (systeeminlaat) **: bijvoorbeeld de hoofddistributiebox van de PV-array en de voorkant van de rastergebonden kast. Selecteer een "Klasse B" SPD (in staat om grote stromingen uit directe blikseminslag te weerstaan) met een grote stroomvervoercapaciteit (boven 40ka).  

- ** Secundaire bescherming (apparatuur front end) **: bijvoorbeeld de invoeruiteinden van omvormers en combinatieboxen. Selecteer een "Klasse C" SPD (beschermt tegen geïnduceerde bliksem- en operationele pieken) met een stroomverdragende capaciteit van 20KA-40KA.  

- ** Tertiaire bescherming (component front -end) **: bijvoorbeeld de interne printplaten van omvormers en bewakingsapparatuur. Selecteer een "Klasse D" SPD (beschermt tegen kleine pieken) met een stroomverdragende capaciteit van 10KA-20KA.  

*Residentieel systemen moeten op zijn minst secundaire bescherming hebben (voorkant van de inverterkabine + raster-verbonden kabinet), terwijl commerciële systemen moeten worden uitgerust met alle drie beschermingsniveaus.*

### Stap 4: zie "certificering en compatibiliteit" niet over het hoofd zien

- ** Certificering **: zorg ervoor dat u SPD's selecteert met internationale of binnenlandse certificeringen, zoals de CE -certificering van de EU en de CQC -certificering van China. Vermijd het kopen van "drie-geen producten" (veel SPD's van lage kwaliteit falen na een paar maanden gebruik).  

- ** Compatibiliteit **: let op of het interfacetype van de SPD (bijv. Terminalblok of plug) overeenkomt met de PV -kabels. Bevestig tegelijkertijd dat de installatiegrootte van de SPD in de distributiebox kan passen (residentiële distributieboxen hebben een beperkte ruimte, dus koop geen extra grote).

## IV. Eind herinnering: de juiste installatie is net zo belangrijk als de juiste selectie

1. ** Installeer dicht bij de beschermde apparatuur **: de SPD moet zo dicht mogelijk bij de beschermde apparatuur worden geïnstalleerd (bijvoorbeeld binnen 1 meter van de voorkant van de omvormer). Hoe korter de kabel, hoe beter het beschermingseffect;  

2. ** Betrouwbare aarding **: De aardingsweerstand van de aardingsdraad van de SPD moet ≤4Ω zijn. Slechte aarding zal voorkomen dat de stroomstroom wordt omgeleid, waardoor de SPD nutteloos wordt;  

3. ** Regelmatige inspectie **: Bekijk elk jaar voor het onweersbui van de onweersbui het indicatielampje van de SPD (het moet groen zijn onder normale omstandigheden; als het rood wordt of uitgaat, is vervanging vereist). Residentiële SPD's worden aanbevolen om elke 3-5 jaar te worden vervangen, en commerciële om de 2-3 jaar.

Als uw PV -systeem specifieke parameters heeft (zoals stroom- of installatielocatie), kunt u ze toevoegen aan de reacties en ik kan u helpen de selectiesuggesties te verfijnen! U bent ook welkom om eventuele overspanningsgerelateerde problemen te delen die u tegenkomt, zodat we samen valkuilen kunnen vermijden!