Alat-alat Perlindungan Surge DC pikeun Pamasangan PV

Surya Panel PV Combiner Box DC Surge Protective Device

Kusabab Alat Perlindungan Surge DC pikeun Pamasangan PV kedah didesain kanggo nyayogikeun sinar panonpoé lengkep, aranjeunna rentan pisan kana pangaruh kilat. Kapasitas Asép Sunandar Sunarya PV langsung aya hubunganana sareng luas permukaanna anu kakeunaan, janten pangaruh poténsial kajadian kilat ningkat ku ukuran sistem. Dimana kajadian pencahyaan sering, sistem PV anu henteu dijaga tiasa ngalaman karusakan anu berulang sareng signifikan pikeun komponén konci. Ieu ngakibatkeun perbaikan anu penting sareng biaya ngagantian, downtime sistem sareng kaleungitan pendapatan. Dirancang kalayan leres, ditangtoskeun sareng dipasang alat panyalindungan lonjakan (SPDs) ngaminimalkeun pangaruh poténsial kajadian kilat nalika dianggo sasarengan sareng sistem perlindungan kilat anu direkayasa.

Sistem panyalindungan kilat anu ngalebetkeun elemen dasar sapertos terminal hawa, konduktor handap anu leres, ikatan equipoténsial pikeun sadaya komponén anu aya ayeuna sareng prinsip grounding anu leres nyayogikeun kanopi perlindungan ngalawan serangan langsung. Upami aya perhatosan résiko petir dina situs PV anjeun, kuring nyarankeun pisan pikeun ngiringan insinyur listrik propésional anu gaduh kaahlian dina bidang ieu pikeun nyayogikeun kajian résiko résiko sareng desain sistem perlindungan upami diperlukeun.

Penting pikeun ngarti bédana antara sistem panyalindungan kilat sareng SPDs. Tujuan pikeun sistem panyalindungan kilat nyaéta nyalurkeun serangan kilat langsung ngalangkungan konduktor anu mawa arus ka bumi, sahingga ngahemat struktur sareng alat-alatna tina jalan anu kaluar atanapi langsung ditarajang. SPD dilarapkeun kana sistem éléktrik pikeun nyayogikeun jalur debit ka bumi pikeun ngahemat komponén sistem éta tina kakeunaan transisi tegangan tinggi anu disababkeun ku pangaruh langsung atanapi henteu langsung tina anomali kilat atanapi sistem kakuatan. Malah ku sistem panyalindungan kilat éksternal dina tempatna, tanpa SPDs, pangaruh kilat masih tiasa nyababkeun karusakan ageung komponén.

Pikeun kaperluan tulisan ieu, kuring nganggap yén sababaraha bentuk panyalindungan kilat parantos aya sareng nalungtik jinis, fungsi, sareng manpaat tina panggunaan tambahan SPD anu pas. Dina hubungan sareng sistem panyalindungan kilat anu direkayasa leres, panggunaan SPD di lokasi sistem konci ngalindungan komponén-komponén utama sapertos inverter, modul, alat dina kotak kombinator, sareng sistem pangukuran, kontrol, sareng komunikasi.

Pentingna SPDs

Kumisan tina akibat tina serangan kilat langsung kana arrays, kabel listrik anu saling nyambungkeun rentan pisan pikeun transien anu diinduksi sacara éléktromagnétik. Transién sacara langsung atanapi henteu langsung disababkeun ku kilat, ogé transien anu dihasilkeun ku fungsi switching utiliti, ngalaan alat-alat listrik sareng éléktronik kana overvoltages anu luhur pisan anu durasina pondok pisan (puluhan dugi ka ratusan mikrosetik). Paparan voltase samentawis ieu tiasa nyababkeun kagagalan komponén bencana anu tiasa ditingali ku karusakan mékanis sareng pelacak karbon atanapi henteu pikaresepeun tapi tetep nyababkeun kagagalan alat atanapi sistem.

Paparan jangka panjang pikeun transien anu gedé-handapna ngaburuk bahan diéléktrik sareng insulasi dina alat sistem PV dugi ka aya kerusakan akhir. Salaku tambahan, transien volt tiasa nembongan dina pangukuran, kontrol sareng sirkuit komunikasi. Transién ieu panginten katingalina mangrupikeun sinyal atanapi inpormasi anu salah, nyababkeun alat-alat henteu tiasa dianggo atanapi mareuman. Panempatan stratégis SPD ngagentoskeun masalah ieu kusabab éta fungsina salaku alat panyingkat atanapi clamping.

Karakteristik Téknik SPDs

Téknologi SPD paling umum anu dianggo dina aplikasi PV nyaéta logam oksida varistor (MOV), anu fungsina salaku alat voltase-clamping. Téknologi SPD anu sanés kalebet dioda longsoran silikon, sela percikan dikontrol, sareng tabung debit gas. Dua anu terakhir nyaéta alat paranti ngaganti anu muncul salaku sirkuit pondok atanapi linggis. Masing-masing téknologi ngagaduhan ciri nyalira, ngajantenkeun kirang langkung cocog pikeun aplikasi khusus. Kombinasi alat-alat ieu ogé tiasa dikoordinir pikeun nyayogikeun ciri anu langkung optimal tibatan anu ditawarkeun masing-masing. Tabel 1 daptar jinis SPD utama anu dianggo dina sistem PV sareng rinci ciri operasi umumna.

SPD kedah tiasa ngarobih kaayaan anu gancang pikeun waktos anu sakedik sakedap ayana sareng ngaleupaskeun gedena arus samentawis henteu gagal. Alat ogé kedah ngaleutikan turunna voltase dina sirkuit SPD pikeun nangtayungan peralatan anu nyambungkeunana. Tungtungna, fungsi SPD henteu kedah ngaganggu fungsi normal tina sirkuit éta.

Karakteristik operasi SPD dihartikeun ku sababaraha parameter yén saha waé anu milih pikeun SPD kedah ngartos. Subjék ieu meryogikeun langkung seueur detil anu tiasa ditutupan di dieu, tapi ieu mangrupikeun sababaraha parameter anu kedah diperhatoskeun: voltase operasi kontinyu maksimum, aplikasi ac atanapi dc, arus debit nominal (ditetepkeun ku gedena sareng gelombang), tingkat panangtayungan voltase (anu tegangan terminal anu aya nalika SPD ngaluarkeun arus anu khusus) sareng overvoltage samentawis (overvoltage anu teras-terasan anu tiasa diterapkeun dina waktos anu khusus tanpa ngarusak SPD).

SPD anu ngagunakeun téknologi komponén anu béda tiasa ditempatkeun dina sirkuit anu sami. Nanging, aranjeunna kedah dipilih kalayan ati-ati pikeun mastikeun koordinasi énergi di antawisna. Téknologi komponén anu ngagaduhan rating debit anu langkung luhur kedah ngaleupaskeun magnitude anu paling ageung tina arus sementara anu aya sedengkeun téknologi komponén anu sanés ngirangan tegangan résidu sésa kana skala anu langkung handap nalika ngalirkeun arus anu kirang.

SPD kedah ngagaduhan alat anu nyalindung diri anu teu nyambung tina sirkuit upami alatna gagal. Pikeun ngajantenkeun sambungan ieu jelas, seueur SPD nampilkeun bandéra anu nunjukkeun status hubungan na. Nunjukkeun status SPD ngalangkungan set kontak tambahan anu integral mangrupikeun fitur anu ditingkatkeun anu tiasa masihan sinyal ka lokasi anu jauh. Ciri produk anu penting anu kedah diperhatoskeun nyaéta naha SPD ngagunakeun modul anu aman, tiasa dicabut anu ngamungkinkeun modul anu gagal gampang diganti tanpa alat atanapi kabutuhan pikeun de-énergi sirkuit.

Alat-alat Perlindungan Lonjakan AC pikeun Pertimbangan Pamasangan PV

Kilat kumelip ti awan kana sistem panyalindungan kilat, struktur PV atanapi taneuh anu caket ngabalukarkeun naékna poténsi taneuh lokal ngeunaan rujukan taneuh anu jauh. Konduktor anu ngalangkungan jarak ieu ngalaan alat-alat pikeun tegangan anu penting. Épék naékna poténsi taneuh utami dialaman dina titik hubungan antara sistem PV anu dihijikeun grid sareng utilitas dina lawang jasa-titik dimana taneuh lokal dihubungkeun listrik kana taneuh anu dirujuk jauh.

Perlindungan lonjakan kedah ditempatkeun dina lawang jasa pikeun ngajagi sisi utilitas inverter tina ngarusak transien. Transien anu ditingali di lokasi ieu saageung sareng durasi na kusabab kitu kedah dikelola ku panangtayungan lonjakan kalayan peringkat arus anu luhur anu pantes. Kesenjangan busi dikontrol anu digunakeun dina koordinasi sareng MOVs anu cocog pikeun tujuan ieu. Téknologi gap Spark tiasa ngaleupaskeun arus kilat anu luhur ku cara nyayogikeun fungsi beungkeutan equipotential nalika samentawis kilat. MOV anu terkoordinasi ngagaduhan kamampuan pikeun nyéépkeun tegangan résidu kana tingkat anu ditarima.

Salaku tambahan kana pangaruh naékna poténsi taneuh, sisi ac inverter tiasa dipangaruhan ku transisi anu diinduksi ku kilat sareng utiliti anu ogé muncul dina lawang jasa. Pikeun ngaleutikan karusakan poténsial, panyalindungan lonjakan AC anu saé pantes dilarapkeun sakumaha caket terminal ac tina inverter sabisa, kalayan rute anu paling pondok sareng paling lempeng pikeun konduktor daérah kerang anu cekap. Henteu nerapkeun kriteria desain ieu ngahasilkeun turunna voltase anu langkung luhur tibatan anu diperlukeun dina sirkuit SPD salami ngaleupaskeun sareng ngalaan alat anu dijagaan kana voltase fana anu langkung luhur tibatan anu diperyogikeun.

Alat-alat Perlindungan Surge DC pikeun Pertimbangan Pamasangan PV

Serangan langsung ka struktur grounded anu caket (kalebet sistem panyalindungan kilat), sareng flash antar-sareng intra-awan anu gedena 100 kA tiasa nyababkeun medan magnét anu pakait anu nginduksi arus samentawis kana sistem PV dc cabling. Tegangan sementara ieu muncul di terminal pakakas sareng nyababkeun kagagalan insulasi sareng diéléktrik komponén konci.

Nempatkeun SPD di lokasi anu ditangtoskeun mitigates pangaruh arus kilat anu ngainduksi sareng parsial ieu. SPD ditempatkeun sajajar antara konduktor anu énergi sareng taneuh. Éta ngarobih kaayaan tina alat impedansi tinggi kana alat impedansi rendah nalika overvoltage lumangsung. Dina konfigurasi ieu, SPD ngaluarkeun arus anu pakait, ngirangan daya tarik anu sanésna bakal aya di terminal alat. Alat paralel ieu henteu ngagaduhan arus beban. SPD anu kapilih kedah dirarancang khusus, dipeunteun sareng disatujuan pikeun aplikasi dina tegangan DC dc. Putus sambungan SPD anu integral kedah tiasa ngaganggu busur dc anu langkung parah, anu henteu kapendak dina aplikasi ac.

Nyambungkeun modul MOV dina konfigurasi Y mangrupikeun konfigurasi SPD anu biasa dianggo dina sistem PV ageung komérsial sareng utiliti anu beroperasi dina tegangan terbuka maksimum 600 atanapi 1,000 Vdc. Unggal suku Y ngandung modul MOV anu nyambung ka unggal tihang sareng kana taneuh. Dina sistem anu teu dibatesan, aya dua modul antara unggal tihang, sareng antara duanana tiang sareng taneuh. Dina konfigurasi ieu, unggal modul dipeunteun pikeun satengah voltase sistem, janten sanaos aya kasalahan tiang-ka-taneuh, modul MOV henteu ngaleuwihan nilaina.

Pertimbangan Perlindungan Lonjakan Sistem Nonpower

Sakumaha alat sareng komponén sistem kakuatan rentan ka pangaruh kilat, kitu ogé alat-alat anu aya dina pangukuran, kendali, instrumentasi, SCADA sareng sistem komunikasi anu pakait sareng pamasangan ieu. Dina kasus ieu, konsép dasar perlindungan lonjakan sami sareng sirkuit listrik. Nanging, kusabab alat-alat ieu biasana kirang toleran tina dorongan overvoltage sareng langkung rentan ka sinyal anu lepat sareng kapangaruhan parah ku ditambahan séri atanapi komponén paralel kana sirkuit, ati-ati langkung diperhatoskeun pikeun karakteristik masing-masing SPD anu ditambih. SPD khusus disebat numutkeun naha komponén ieu dikomunikasikeun ngalangkungan pasangan twisted, CAT 6 Ethernet atanapi RF koaksial. Salaku tambahan, SPD anu kapilih pikeun sirkuit nonpower kedah tiasa ngaleupaskeun arus samentawis tanpa kagagalan, pikeun nyayogikeun tingkat panyalindungan voltase anu nyukupan sareng nyegah tina ngaganggu fungsi sistem — kalebet impedansi séri, line-to-line sareng ground capacitance sareng bandwidth bandwidth .

Nyalahgunakeun umum SPDs

SPDs parantos diterapkeun kana sirkuit listrik salami mangtaun-taun. Kaseueuran sirkuit listrik kontemporer mangrupikeun sistem anu ayeuna. Sapertos kitu, kaseueuran perlengkapan panyalindungan lonjakan parantos dirancang pikeun dianggo dina sistem ac. Perkenalan anu kawilang anyar tina sistem PV ageung komérsial sareng utiliti sareng jumlah sistem anu disebarkeun, hanjakalna, nyababkeun panggunaan salah dina dc SPD anu dirancang pikeun sistem ac. Dina kasus ieu, SPD henteu leres dilakukeun, khususna nalika modeu kagagalan, kusabab ciri sistem dc PV.

MOVs nyayogikeun ciri anu hadé pikeun dijantenkeun SPD. Upami éta dipeunteun leres sareng diterapkeun leres, aranjeunna ngalakukeun dina kualitas pikeun fungsi éta. Nanging, sapertos sadayana produk listrik, éta tiasa gagal. Gagal tiasa disababkeun ku pemanasan lingkungan, ngalirkeun arus anu langkung ageung tibatan alat anu dirancang pikeun nanganan, ngaleupaskeun seueur teuing kali atanapi kakeunaan kaayaan tegangan anu teras-terasan.

Ku alatan éta, SPD dirancang sareng saklar sambungan anu dioperasikeun sacara termal anu misahkeunana tina sambungan paralel kana sirkuit dc anu énergi anu kedah diperyogikeun. Kusabab sababaraha arus ngalirkeun nalika SPD lebet kana modeu kagagalan, busur sakedik nembongan nalika terputus sambungan termal beroperasi. Nalika dilarapkeun dina sirkuit ac, pameuntasan enol anu munggaran tina arus anu dibekénkeun generator mareuman busur éta, sareng SPD aman dikaluarkeun tina sirkuit. Upami AC SPD anu sami diterapkeun ka sisi dc sistem PV, khususna voltase tinggi, moal aya nol pameuntasan arus dina bentuk gelombang dc. Saklar anu dioperasikeun sacara normal henteu tiasa mareuman arus busur, sareng alatna gagal.

Nempatkeun circuit bypass fuse paralel sakitar MOV mangrupikeun salah sahiji cara pikeun méréskeun mareuman busur dc fault. Kedah pegatkeun sambungan termal, busur tetep némbongan di kontak-kontakana; tapi arus busur éta dialihkeun kana jalur paralel anu ngandung sekering dimana busurna pareum, sareng sekering ngaganggu arus kalepatan.

Sekering hulu payun SPD, sapertos anu diterapkeun dina sistem ac, henteu pantes dina sistem dc. Arus pondok-arus anu aya pikeun ngoperasikeun sekering (sapertos dina alat panyalindungan arus kaleungitan) tiasa henteu cekap nalika generator na aya kaluaran listrik anu ngirangan. Salaku konsékuansi, sababaraha pabrik SPD nganggap ieu kana desainana. UL parantos ngarobih standar na sateuacanna ku suplement na pikeun standar panyalindungan surge pangénggalna - UL 1449. Édisi katilu ieu khusus dilarapkeun kana sistem PV.

Daptar pariksa SPD

Sanaos résiko kilat anu tinggi anu seueur instalasi PV anu kakeunaan, éta tiasa dijagaan ku panerapan SPD sareng sistem perlindungan kilat anu direkayasa kalayan leres. Palaksanaan SPD anu épéktip kedah ngalebetkeun hal-hal ieu:

• Panempatan anu leres dina sistem
• Sarat terminasi
• Grounding ditangtoskeun jeung beungkeutan sistem peralatan-taneuh
• Peunteun ngaleupaskeun
• tingkat perlindungan tegangan
• Kesesuaian pikeun sistem anu dimaksud, kalebet dc versus aplikasi ac
• Modeu kagagalan
• Indikasi status lokal sareng jauh
• Modul gampang diganti
• Fungsi sistem normal kedah teu kapangaruhan, khusus kana sistem non-kakuatan