Wie man die SPD für eine Solaranlage auswählt

Sind Sie besorgt, dass Ihre teure Solar-PV-Anlage eines Tages leicht beschädigt werden könnte?Selbst der geringste Spitze der Spannung kann jedes elektronische Gerät beschädigen, das Strom aus dem Solarpanel-Array bezieht.Darüber hinaus wird jede Investition in Energieeffizienz ohne Blitzschutz nutzlos sein, da Blitz eine der Hauptursachen für den Ausfall von Solarkollektoren ist.

Die Auswahl des geeigneten Überspannungsschutzgeräts (SPD) ist eine entscheidende Entscheidung, um die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit Ihres Solaranlagen zu gewährleisten.

Ein Solarspannungsschutzgerät ist so konzipiert, dass es Ihre Solarzellen und die dazugehörigen Geräte vor Stromspannen und vorübergehenden Spitzen spannt.Schutz des Systems vor Schäden.

Warum benötigen Solar- und Photovoltaiksysteme Überspannungsschutz?

Wie Sie wissen, werden Solarmodule im Freien installiert, wodurch sie direkt harten Bedingungen wie Regen, Wind und Staub ausgesetzt sind.Blitzschläge erfordern besondere Aufmerksamkeit, da sie die Sicherheit und Leistung einer PV-Anlage stark beeinträchtigen können.

Solarenergiesysteme sind aus mehreren Gründen besonders anfällig für Überspannungsschäden:

- Expositionsort: Solarmodule werden in der Regel in erhöhten, exponierten Positionen installiert.
- Erweiterte Kabelläufe: Gleichspannungskabel können als Antennen für induzierte Überspannungen dienen.
- empfindliche Elektronik: Wechselrichter, Überwachungssysteme und Steuergeräte enthalten anfällige Komponenten.
- Blitzanschlag: Solarpaneelanlagen können für Blitzschläge attraktiv sein.

Wenn der Blitz auf den Boden trifft, entlädt er Energie und beeinflusst das elektrische Feld am Boden.

- Ein direkter Aufprall, der die Solartechnik auf einem Dach zerstören kann.
- Vorübergehende Überspannungen, die durch Magnetkopplungen durch Kabel gelangen und zu Schäden an sensiblen Bauteilen wie Leiterplatten (PCB) führen können.

Ungeschützte Photovoltaikanlagen werden in Gebieten, in denen oft Blitze auftreten, wiederholt und erheblich beschädigt, was zu erheblichen Reparatur- und Ersatzkosten, Ausfallzeiten,und Umsatzverlust.

Der Schutz gegen Sonnenüberspannungen (SPD) soll die vorübergehenden Überspannungen begrenzen und die Stromwellen auf die Erde umleiten.Sie beschränkt die Amplitude der Überspannung auf einen für die elektrische Infrastruktur und Schaltanlage sicheren Wert..

Wie viele Solarschutzvorrichtungen sind für ein Photovoltaik-/PV-System erforderlich?

Die Anzahl der für ein Photovoltaik- oder PV-System erforderlichen Überspannungsschutzgeräte hängt von der spezifischen Konfiguration und Komponenten des Systems ab.

Hauptbetriebseingang DC SPD:

Es wird empfohlen, am Haupteingang der Stromversorgung des Gebäudes, in dem die PV-Anlage installiert ist, ein Gleichspannungs-SPD Typ 1 zu installieren.Diese Sonnenüberspannungsschutzvorrichtung bietet einen vollständigen Schutz für das gesamte elektrische System einschließlich Solarzellen und zugehöriger AusrüstungEs schützt vor Überspannungen aus dem Stromnetz und aus externen Quellen wie Blitzeinschlägen.Die Hauptstromzufuhr DC SPD 1000V sollte so eingestellt sein, dass sie die in der Anlage zu erwartende maximale Spannung und Spannungswelle bewältigt..

Unterverteilungs-SPD für Gleichstrom:

In großen Photovoltaikanlagen gibt es häufig Unterverteiler oder Sammelboxen, die die elektrische Leistung mehrerer Solarstränge kombinieren.Es wird empfohlen, in diesen Teilplatten Gleichstrom-SPDs des Typs 2 zu installieren, um den an diese Platten angeschlossenen Schaltungen einen lokalisierten Überspannungsschutz zu bieten.Diese Gleichspannungsspeicher schützen vor netzbedingten Überspannungen und begrenzen die Ausbreitung von Überspannungen innerhalb des Systems.

Es ist wichtig zu beachten, dass die spezifischen Anforderungen an Gleichspannungsspiegel in Photovoltaikanlagen je nach Faktoren wie Systemgröße, Standort der Installation, lokalen Stromvorschriften,und BranchenstandardsEs ist am besten, einen qualifizierten Solarinstallateur oder Elektriker zu konsultieren, der Ihre Anlage bewerten und spezifische Ratschläge zur Anzahl und Art der zur optimalen Überspannungsschutz erforderlichen Gleichspannungssysteme geben kann.

Stellen Sie außerdem sicher, dass der von Ihnen gewählte Gleichspannungsspeicher 1000 V über die erforderlichen Spannungs- und Überspannungswerte und die erforderlichen Zertifizierungen verfügt, um die örtlichen Sicherheitsstandards zu erfüllen.Es wird auch empfohlen, dass Gleichspannungssysteme regelmäßig gewartet und geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie weiterhin wirksam zum Schutz unseres Sonnensystems beitragen.

Die Anzahl der in einem PV-Solarsystem installierten SPDs variiert je nach Abstand zwischen dem Panel und dem Wechselrichter.1 SPD sollte am Wechselrichter installiert werdenWenn die Gleichstromkabelung mehr als 10 Meter entfernt ist, sind mehr Überspannungsschutz an beiden Enden der Kabel benötigt.

Für größere Systeme sollte der Schutz an folgenden Schlüsselpunkten berücksichtigt werden:

- Array-Ebene: SPDs an Kombinatoren für verteilte Arrays installieren
- Gleichspannungseingang des Wechselrichters: SPDs unmittelbar vor den Gleichspannungseingängen des Wechselrichters installieren
- String-Level: Für Systeme mit mehreren Strings sollte String-Level-Schutz berücksichtigt werden

Für verschiedene Erdungskonfigurationen sind spezifische Anschlusssysteme für SPD erforderlich:

Gleichstromseitenkonfigurationen:

- Funktionell geerdet: Ein Gleichstrompol, der an die Erde angeschlossen ist
- Hochwiderstands-Erdung: Gleichstrompol durch Widerstand an die Erde angeschlossen
- Ausgegraben/schwimmen: Keiner der beiden Pole ist direkt mit der Erde verbunden

AC-Seitenkonfigurationen:

- TN-C, TN-S, TN-C-S-Systeme
- TT-Systeme
- IT-Systeme

- Jede Konfiguration erfordert ein spezifisches Anschlussschema für SPD, um einen wirksamen Schutz zu gewährleisten.Nicht geerdete (IT) PV-Systeme benötigen häufig SPDs mit "Y-Konfigurationen" für einen umfassenden Schutz.

SPD umgeht die Überspannung und begrenzt die Auswirkungen von Stromschwellen und vorübergehenden Spitzen auf Ihr PV-System.

Anpassung der Spannung:

Der Gleichspannungsspeicher überwacht kontinuierlich den Spannungsstand des elektrischen Systems.Die DC SPD wird aktiviert, um Schutz zu bieten..

Ableitung der Überspannung:

Gleichspannungsspeicher bieten einen niedrigen Impedanzweg, um überschüssige Spannung vom geschützten Gerät abzulenken.Als primäres Schutzelement werden in der Regel Metalloxidvarister (MOV) oder Gasentladungsschläuche (GDT) verwendet.Diese Komponenten haben unter normalen Betriebsbedingungen einen hohen Widerstand, werden aber leitfähig, wenn die Spannung den Nennschwellenwert überschreitet.

Absorbiert und zerstreut Energie:

Im Falle einer Überspannung leitet der Gleichspannungsspeicher 1000 V die Überspannung sofort an die Erde und umgeht dabei empfindliche Geräte im System.MOVs oder GDTs in Gleichspannungs-SPDs absorbieren Überspannungsenergie, indem sie die Spannung auf ein sicheres Niveau begrenzenDies verhindert, dass übermäßige Spannung die angeschlossenen Solarzellen, Wechselrichter und andere elektronische Komponenten erreicht.

Spannungsgrenzwerte:

Gleichspannungsspeicher sind so konzipiert, dass sie die Spannungsspannung bis zu sicheren Grenzwerten begrenzen.Durch die Aufrechterhaltung der Spannung innerhalb eines sicheren Bereichs, schützt das Gleichspannungsspeichergerät das System vor Schäden und verhindert Ausfall der Ausrüstung.

Reaktionszeit:

Die Reaktionszeit des Gleichspannungsspeichers (in der Regel in Nanosekunden) zeigt an, wie schnell der Gleichspannungsspeicher 1000 V erwachen kann, wenn eine Überspannung auftritt.Eine schnelle Reaktionszeit ist wichtig, um die Überspannung effektiv abzubauen, bevor sie das Gerät erreicht. Für einen optimalen Schutz suchen Sie nach Gleichspannungsspeichern mit schnellen Reaktionszeiten.In Photovoltaikanlagen können verschiedene Arten von Gleichspannungsspeichern verwendet werden, um mehrere Schutzschichten zu gewährleistenEin Typ-1-Blitzschutz ist an der Haustür zum Schutz vor äußeren Überspannungen installiert.Ein Gleichspannungsspeicher des Typs 2 ist an den Verteiler angeschlossen, um vor Überspannung aus dem Netz zu schützen..

Wie schützt ein SPD das Solar-PV-System?

Im einfachsten Fall steuert ein Solar-SPD die vorübergehende Spannung und leitet den Strom zurück zu seiner Quelle oder Erde, wenn eine vorübergehende Spannung auf dem geschützten Stromkreis entsteht.

Um sicherzustellen, dass Energie zuerst an den Boden fließt, um Überspannungen zu verhindern, ist der wichtigste Bauteil der Metalloxidvaristor (MOV).die unter verschiedenen Bedingungen zwischen einem hohen und einem niedrigen Impedanzzustand wechselt.

Die Sonnenüberspannungsschutzvorrichtung befindet sich in einem hohen Impedanzzustand und hat bei typischen Betriebsspannungen keine Auswirkungen auf das Solar-PV-System.Das SPD bewegt sich in einen Konduktionszustand (oder niedrige Impedanz) und leitet den Überspannungsstrom zurück zu seiner Quelle oder Erde. Dies begrenzt oder klemmt die Spannung auf ein sichereres Niveau. Nachdem der Transient umgeleitet wurde, setzt das SPD automatisch wieder auf seinen hohen Impedanzzustand zurück.