Piranti Perlindhungan Surge DC kanggo Instalasi PV

Piranti Perlindhungan Surge DC kanggo Instalasi PV PV-Combiner-Box-02

Solar Panel PV Combiner Box DC Piranti Pelindung Surge

Amarga Piranti Perlindhungan Surge DC kanggo Instalasi PV kudu dirancang kanggo nyedhiyakake sinar srengenge kanthi cepet, mula bisa banget kena pengaruh petir. Kapasitas larik PV gegandhengan langsung karo area permukaan sing kapapar, saengga pengaruh potensial saka kedadeyan kilat saya mundhak kanthi ukuran sistem. Yen kedadeyan pencahayaan asring, sistem PV sing ora dilindhungi bisa uga ngrusak komponen kunci sing bola-bali lan signifikan. Iki nyebabake biaya perbaikan lan panggantos substansial, downtime sistem lan ilange bathi. Piranti perlindungan lonjakan (SPD) sing dirancang kanthi tepat, ditemtokake lan diinstal kanthi minimal, bisa nyuda pengaruh potensial saka kedadeyan kilat nalika digunakake bebarengan karo sistem perlindungan petir sing direkayasa.

Sistem proteksi kilat sing nggabungake elemen dhasar kayata terminal udara, konduktor mudhun sing tepat, ikatan ekuotensial kanggo kabeh komponen sing nggawa saiki lan prinsip dhasar sing tepat nyedhiyakake kanopi perlindungan saka serangan langsung. Yen ana keprihatinan risiko petir ing situs PV sampeyan, nyaranake sampeyan golek insinyur listrik profesional kanthi keahlian ing bidang iki kanggo nyedhiyakake panelitian penilaian risiko lan desain sistem proteksi yen perlu.

Penting, sampeyan kudu ngerti bedane sistem perlindungan kilat lan SPD. Tujuane sistem proteksi petir yaiku nyerang serangan kilat langsung liwat konduktor sing nggawa arus substansial menyang bumi, saengga bisa ngirit struktur lan peralatan supaya ora ana ing jalur debit utawa langsung diserang. SPD ditrapake ing sistem listrik kanggo nyedhiyakake jalur debit menyang bumi kanggo nylametake komponen sistem kasebut supaya ora kena transien tegangan dhuwur sing disebabake efek langsung utawa ora langsung saka anomali petir utawa sistem tenaga. Sanajan kanthi sistem proteksi petir eksternal, tanpa SPD, efek petir isih bisa nyebabake kerusakan parah ing komponen.

Kanggo tujuan artikel iki, aku nganggep manawa ana sawetara perlindhungan petir lan mriksa jinis, fungsi, lan mupangat panggunaan tambahan SPD sing cocog. Gandheng karo sistem proteksi petir sing direkayasa kanthi bener, panggunaan SPD ing lokasi sistem kunci nglindhungi komponen utama kayata inverter, modul, peralatan ing kothak kombinasi, lan pangukuran, kontrol, lan sistem komunikasi.

Pentinge SPD

Kajaba konsekuensi serangan kilat langsung menyang susunan, kabel listrik sing gegandhengan bisa uga kena transien sing diinduksi kanthi elektromagnetik. Transien langsung utawa ora langsung disebabake bledhek, uga transien sing digawe kanthi fungsi switching utilitas, nyedhiyakake peralatan listrik lan elektronik menyang overvoltage sing dhuwur banget kanthi durasi sing cendhak banget (puluhan nganti atusan mikrosetik). Paparan voltase sementara iki bisa nyebabake kegagalan komponen bencana sing bisa ditemokake amarga rusak mekanik lan pelacak karbon utawa ora bisa ditemokake nanging isih nyebabake kegagalan peralatan utawa sistem.

Paparan jangka panjang transien kanthi skala ngisor dadi bahan dielektrik lan insulasi ing peralatan sistem PV nganti ana gangguan pungkasan. Kajaba iku, transien voltase bisa uga katon ing sirkuit pangukuran, kontrol lan komunikasi. Transien kasebut bisa uga katon minangka sinyal utawa informasi sing salah, saengga peralatan ora berfungsi utawa mati. Penempatan strategis SPD nyuda masalah kasebut amarga fungsine minangka piranti kekurangan utawa clamping.

Karakteristik Teknik SPD

Teknologi SPD sing paling umum digunakake ing aplikasi PV yaiku varistor oksida logam (MOV), sing fungsine minangka piranti clamping voltase. Teknologi SPD liyane kalebu diode longsor silikon, kesenjangan percikan sing dikontrol, lan tabung debit gas. Rong sing terakhir yaiku piranti ganti sing katon minangka sirkuit cendhak utawa linggis. Saben teknologi duwe ciri khas, nggawe luwih utawa kurang cocog kanggo aplikasi tartamtu. Gabungan piranti kasebut uga bisa dikoordinasi kanggo nyedhiyakake ciri sing luwih optimal tinimbang sing ditawakake kanthi individu. Tabel 1 nampilake jinis SPD utama sing digunakake ing sistem PV lan rincian karakteristik operasi umume.

SPD kudu bisa ngganti negara kanthi cepet kanggo sawetara wektu nalika transien ana lan ngeculake gedhene arus sementara tanpa gagal. Piranti kasebut uga kudu nyuda gulung voltase ing sirkuit SPD kanggo nglindhungi peralatan sing disambungake. Pungkasane, fungsi SPD ora ngganggu fungsi normal sirkuit kasebut.

Karakteristik operasi SPD ditetepake dening sawetara paramèter sing kudu dingerteni sapa sing milih pilihan kanggo SPD. Subyek iki mbutuhake katrangan luwih lengkap sing bisa dilindhungi ing kene, nanging ing ngisor iki sawetara paramèter sing kudu dipikirake: voltase operasi terus-terusan maksimum, aplikasi ac utawa dc, arus debit nominal (sing ditemtokake kanthi gedhene lan bentuk gelombang), level proteksi voltase (ing voltase terminal sing ana nalika SPD ngeculake arus tartamtu) lan overvoltage sauntara (overvoltage terus-terusan sing bisa ditrapake kanggo wektu tartamtu tanpa ngrusak SPD).

SPD nggunakake teknologi komponen sing beda bisa dilebokake ing sirkuit sing padha. Nanging, dheweke kudu dipilih kanthi ati-ati kanggo njamin koordinasi energi ing antarane. Teknologi komponen kanthi rating debit sing luwih dhuwur kudu ngeculake skala paling gedhe saka arus transien sing kasedhiya nalika teknologi komponen liyane nyuda voltase transien residhine kanthi skala ngisor amarga mbuwang arus sing kurang.

SPD kudu duwe piranti nglindhungi dhewe integral sing nyopot saka sirkuit yen piranti gagal. Supaya jelas sambungan iki, akeh SPD nampilake gendera sing nuduhake status pedhotane. Nuduhake status SPD liwat set kontak tambahan sing integral minangka fitur sing disempurnakake sing bisa menehi sinyal menyang lokasi sing adoh. Karakteristik produk penting liyane sing kudu dipikirake yaiku manawa SPD nggunakake modul sing aman kanggo driji, sing ngidini modul sing gagal diganti kanthi gampang tanpa alat utawa kudu ngilangi energi sirkuit.

Piranti Perlindhungan Surge AC kanggo Pertimbangan Instalasi PV

Kilat sumunar saka awan menyang sistem proteksi kilat, struktur PV utawa lemah sing cedhak nyebabake kenaikan potensial lokal babagan referensi lemah sing adoh. Konduktor sing nyakup jarak kasebut nyedhiyakake peralatan menyang voltase sing signifikan. Efek kenaikan potensial lemah utamane dialami nalika ana hubungane antara sistem PV sing kaiket kothak lan utilitas ing lawang layanan - titik ing endi lemah lokal disambungake kanthi listrik menyang lemah sing wis dirujuk.

Perlindhungan lonjakan kudu dilebokake ing lawang mlebu layanan kanggo nglindhungi sisih inverter saka transien sing ngrusak. Transien sing dideleng ing lokasi iki duwe magnitudo lan durasi sing dhuwur lan mulane kudu dikelola kanthi proteksi lonjakan kanthi peringkat saiki sing dhuwur banget. Kesenjangan percikan terkontrol sing digunakake ing koordinasi karo MOV pancen cocog kanggo tujuan iki. Teknologi celah Spark bisa ngetokake arus kilat kanthi nyedhiyakake fungsi ikatan equipotential sajrone transisi. MOV terkoordinasi nduweni kemampuan kanggo ngapit voltase ampas menyang level sing bisa ditampa.

Saliyane efek saka kenaikan potensial ing lemah, sisih ac saka inverter bisa uga kena pengaruh transisi sing diindhuksi petir lan utilitas sing uga ana ing lawang layanan. Kanggo nyuda kerusakan peralatan potensial, perlindungan lonjakan AC sing cocog kudu ditrapake cedhak karo terminal ac saka inverter, kanthi rute paling cedhak lan paling cepet kanggo konduktor ing wilayah salib sing cukup. Ora ngetrapake kriteria desain iki nyebabake penurunan voltase sing luwih dhuwur tinimbang sing dibutuhake ing sirkuit SPD sajrone ngeculake lan nyedhiyakake peralatan sing dilindhungi voltase sementara sing luwih dhuwur tinimbang sing dibutuhake.

Piranti Perlindhungan Surge DC kanggo Pertimbangan Instalasi PV

Serangan langsung menyang struktur dhasar sing cedhak (kalebu sistem proteksi kilat), lan kelip-kelip antar-awan utawa intra-awan sing bisa gedhene 100 kA bisa nyebabake medan magnet sing gegandhengan sing ngindhuksi arus transien menyang sistem dc cabling sistem. Tegangan sementara iki katon ing terminal peralatan lan nyebabake insulasi lan kegagalan komponen dielektrik.

Nempatake SPD ing lokasi sing ditemtokake nyuda efek arus kilat sing mlebu lan parsial iki. SPD diselehake kanthi paralel ing antarane konduktor sing semangat lan lemah. Owahi negara saka piranti impedansi dhuwur dadi piranti impedansi rendah nalika overvoltage kedadeyan. Ing konfigurasi iki, SPD ngeculake arus sementara sing gegandhengan, nyuda overvoltage sing bakal ana ing terminal peralatan. Piranti paralel iki ora nggawa arus beban. SPD sing dipilih kudu dirancang khusus, dirating lan disetujoni kanggo aplikasi ing voltase dc PV. Putus sambungan SPD integral kudu bisa ngganggu busur dc sing luwih parah, sing ora ditemokake ing aplikasi ac.

Nyambungake modul MOV ing konfigurasi Y yaiku konfigurasi SPD sing umum digunakake ing sistem PV skala komersial lan utilitas gedhe sing digunakake kanthi voltase sirkuit maksimum 600 utawa 1,000 Vdc. Saben sikil Y ngemot modul MOV sing nyambung menyang saben tiang lan lemah. Ing sistem sing ora dibunderaké, ana rong modul ing antarane saben cagak, lan ing antarane loro cagak lan lemah. Ing konfigurasi iki, saben modul dirating setengah saka voltase sistem, mula sanajan ana kesalahan ing ngisor-lemah, modul MOV ora ngluwihi regane sing dirating.

Pertimbangan Perlindhungan Sistem Nonpower

Kaya peralatan lan komponen sistem listrik sing rentan karo efek kilat, semono uga peralatan sing ditemokake ing pangukuran, kontrol, instrumentasi, SCADA lan sistem komunikasi sing ana gandhengane karo instalasi kasebut. Ing kasus kasebut, konsep dhasar perlindungan lonjakan padha karo sirkuit listrik. Nanging, amarga peralatan iki biasane kurang sabar karo impuls overvoltage lan luwih rentan karo sinyal sing salah lan kena pengaruh kena tambahan seri utawa komponen paralel ing sirkuit, kudu luwih ati-ati kanggo karakteristik saben SPD sing ditambahake. SPD spesifik diarani miturut komponen apa sing dikomunikasikan liwat pasangan bengkong, CAT 6 Ethernet utawa RF koaksial. Kajaba iku, SPD sing dipilih kanggo sirkuit nonpower kudu bisa ngeculake arus sementara tanpa kegagalan, kanggo nyedhiyakake level proteksi voltase sing cukup lan ngindhari gangguan fungsi sistem - kalebu impedansi seri, line-to-line lan capacitance ground lan bandwidth frekuensi .

Kesalahan Umum SPD

SPDs wis ditrapake ing sirkuit listrik pirang-pirang taun. Umume sirkuit listrik kontemporer minangka sistem sing bolak-balik. Kaya ngono, umume peralatan perlindungan lonjakan wis dirancang kanggo digunakake ing sistem ac. Perkenalan sistem PV skala komersial lan utilitas sing cukup anyar lan tambah akeh sistem sing disebarake, sayangé, nyebabake kesalahan panggunaan ing sisi dc SPD sing dirancang kanggo sistem ac. Ing kasus kasebut, SPD nindakake kanthi ora cocog, utamane sajrone mode kegagalan, amarga karakteristik sistem dc PV.

MOVs nyedhiyakake karakteristik sing apik kanggo dadi SPD. Yen dirating kanthi bener lan ditrapake kanthi bener, mula bakal ditampilake kanthi kualitas kanggo fungsi kasebut. Nanging, kaya kabeh produk listrik, bisa uga gagal. Gagal bisa disebabake dening pemanasan sekitar, ngetokake arus sing luwih gedhe tinimbang piranti sing dirancang kanggo nangani, ngeculake kakehan utawa kena kahanan voltase sing terus-terusan.

Mula, SPD dirancang kanthi ngalih pedhot sing dioperasikake kanthi termal sing misahake saka sambungan paralel menyang sirkuit dc sing semangat yen dibutuhake. Amarga sawetara arus mili nalika SPD mlebu mode kegagalan, busur tipis katon nalika ngalih medhot sambungan termal. Nalika ditrapake ing sirkuit ac, nyebrang nol pertama arus sing disuplai generator mateni busur kasebut, lan SPD aman dicopot saka sirkuit kasebut. Yen AC SPD sing padha ditrapake ing sisih dc sistem PV, utamane voltase sing dhuwur, ora ana arus nol ing arus gelombang dc. Saklar sing dioperasikake kanthi normal ora bisa mateni arus busar, lan piranti gagal.

Nyelehake sirkuit bypass sekring ing sekitar MOV minangka salah sawijining metode kanggo ngatasi pemisahan busur kesalahan dc. Yen sambungan termal bisa digunakake, busur isih katon ing kontak sing dibukak; nanging arus busur kasebut dialihake menyang jalur paralel sing ngemot sekring ing endi busar dipateni, lan sekring ngganggu arus kesalahan.

Fusing hulu sadurunge SPD, kaya sing ditrapake ing sistem ac, ora cocog karo sistem dc. Sirkuit cendhak sing kasedhiya saiki kanggo ngoperake sekring (kaya ing piranti proteksi arus luwih) bisa uga ora cukup nalika generator nyuda output daya. Akibate, sawetara pabrikan SPD nganggep desain kasebut. UL wis ngowahi standar sadurunge kanthi tambahan standar perlindungan lonjakan paling anyar — UL 1449. Edisi katelu iki khusus ditrapake kanggo sistem PV.

Dhaptar Priksa SPD

Sanajan ana risiko petir sing akeh sing kena instal instalasi PV, bisa dilindhungi kanthi nggunakake SPD lan sistem proteksi petir sing direkayasa kanthi bener. Implementasi SPD sing efektif kudu kalebu tetimbangan ing ngisor iki:

  • Penempatan sing bener ing sistem
  • Syarat mandap
  • Grounding lan ikatan sistem-grounding sing bener
  • Rating pambocoran
  • Tingkat proteksi voltase
  • Kesesuaian kanggo sistem sing dimaksud, kalebu dc lawan aplikasi ac
  • Mode kegagalan
  • Indikasi status lokal lan remot
  • Modul sing gampang diganti
  • Fungsi sistem normal kudu ora kena pengaruh, khusus ing sistem non-listrik