光伏应用电涌保护器的选择
一般概念
为了实现光伏（PV）电站的完整功能，无论是小型的，安装在家庭住宅的屋顶上还是大型的，跨越广阔的区域，都有必要开发一个复杂的项目。 该项目包括正确选择光伏面板以及其他方面，例如机械结构，最佳布线系统（合适的组件位置，正确的布线尺寸，保护性互连或网络保护）以及内部和内部的防雷和过压保护。 LSP公司提供电涌保护设备（SPD），可以以总购买成本的一小部分保护您的投资。 在投射电涌保护设备之前，有必要熟悉特定的光伏面板及其连接。 此信息提供了用于选择SPD的基本数据。 它涉及PV面板或灯串（串联连接的一系列面板）的最大开路电压。 串联连接光伏电池板会增加总的直流电压，然后在逆变器中将其转换为交流电压。 较大的应用程序通常可以达到1000 V DC。 光伏面板的开路电压取决于落在面板电池上的阳光强度和温度。 它随着辐射的增加而上升，但随着温度的上升而下降。
另一个重要因素涉及外部避雷系统的应用-避雷针。 有关防雷保护的标准CSN EN 62305 ed.2，第1至4部分定义了损失，危害，防雷系统，防雷等级和足够的电弧距离的类型。 这四个雷电防护等级（I到IV）确定雷击的参数，并由危险等级确定。
原则上，有两种情况。 在第一种情况下，需要通过外部防雷系统对物体进行保护，但是不能保持电弧距离（即，空气终端网络与PV系统之间的距离）。 在这种情况下，必须确保空气终端网络与PV面板或PV面板框架的支撑结构之间的电气连接。 雷电流IIMP （参数为10/350μs的脉冲电流）能够进入直流电路； 因此必须安装1型电涌保护器。 LSP以组合的1 + 2型电涌保护设备FLP7-PV系列的形式提供了一种更合适的解决方案，该设备可在600 V，800 V和1000 V的电压下产生或不产生远程信号。 在第二种情况下，不需要通过外部雷电保护系统来装备被保护物体，或者可以保持电弧距离。 在这种情况下，雷电流不能进入直流电路，仅考虑感应的过电压（参数为8/20μs的脉冲电流），在这种情况下，需要使用类型2的电涌保护设备，例如SLP40-PV系列对于600 V，800 V和1000 V的电压，无论有无远程信号传输。
在设计电涌保护设备时，我们必须考虑交流侧以及数据和通讯线，它们通常用于现代光伏电站。 光伏电站也从直流（配电）网络的侧面受到威胁。 在这一方面，合适的SPD的选择范围更广，并取决于给定的应用。 作为通用电涌保护器，我们建议使用现代的FLP25GR系列设备，该设备应在距安装点五米以内的所有三种1 + 2 + 3类型中合并使用。 它具有压敏电阻和避雷器的组合。 LSP为测量和调节系统以及数据传输线提供了一系列电涌保护设备。 新型逆变器通常配备有接口，可以监视整个系统。 该产品包括各种类型的接口和各种电压（适用于各种频率和可选数量的对）。 例如，我们可以推荐使用DIN导轨安装的SPD FLD2系列或PoE电涌保护器ND CAT-6A / EA。
考虑以下三个基本应用的示例：家庭房屋屋顶上的小型PV电站，行政或工业建筑物屋顶上的中型电站以及在大块土地上延伸的大型太阳能公园。
家里的房子
如光伏系统电涌保护设备的一般概念中所述，特定类型设备的选择受众多因素影响。 所有用于光伏应用的LSP产品都适用于DC 600 V，800 V和1000V。始终根据制造商指定的最大开路电压来选择特定电压，具体取决于带有大约15的PV面板的给定排列％ 预订。 对于小型光伏电站的家庭住宅，我们建议在直流侧使用FLP7-PV系列产品（在家庭住宅不需要外部防雷装置或空气终端网络与PV之间的电弧距离的情况下）维护系统）或SLP40-PV系列（如果安装的空气终端网络的距离短于电弧距离）。 由于FLP7-PV单元是1 + 2型组合设备（可防止部分雷电流和过电压），并且价格差异不大，因此该产品可同时用于两种选件，因此，如果在项目中没有完全观察到。
在交流方面，我们建议在建筑物的主要配电器中使用FLP12,5系列设备。 它以固定和可替换的版本FLP12,5系列制造。 如果逆变器位于主配电箱附近，则交流侧受主配电箱的电涌保护装置保护。 例如，如果它位于建筑物的屋顶下，则必须在通常位于配电箱旁边的子配电箱中重复安装2型电涌保护装置，例如SLP40系列（同样是固定或可替换的版本）。逆变器。 我们还提供远程信号版本的所有上述类型的DC和AC系统电涌保护设备。 对于数据和通讯线路，我们建议安装带有螺钉终端的DIN导轨安装FLD2电涌保护设备。
典型1 + 2 / I + II类/ TN-S / TT
FLP12,5-275 / 1S + 1是一个两极金属氧化物压敏电阻雷击和电涌放电器，与符合EN 1-2和IEC 61643-11的61643 + 11型气体放电管组合在一起。 建议将这些避雷器用于LPZ 0 – 1边界（根据IEC 1312-1和EN 62305 ed.2）的防雷区概念中，在此处它们可提供雷电电流和雷电电流的等电位连接和放电。进入建筑物的电源系统中产生的开关浪涌。 雷电避雷器FLP12,5-275 / 1S + 1主要在作为TN-S和TT系统运行的电源线中使用。 FLP12,5-275 / 1S + 1系列避雷器的主要用途是根据EN 62305 ed.2在LPL III – IV的结构中。 标记“ S”指定具有远程监控的版本。
典型1 + 2 / I + II类/ TN-S / TT
FLP7-PV系列是符合EN 1-2，IEC 61643-11和UTE C 61643-11-61的740 + 51型避雷器和避雷器。 建议将这些避雷器用于LPZ 0-2边界（根据IEC 1312-1和EN 62305）的防雷区概念中，以等电位连接光伏系统的正母线和负母线，并消除在瞬态过程中产生的瞬态过电压。大气放电或转换过程。 连接在端子L +，L-和PE之间的特定压敏电阻扇区配有内部隔离开关，当压敏电阻发生故障（过热）时，该隔离开关将激活。 这些隔离开关的运行状态指示在某种程度上是可视的（信号场变色），并且具有远程监控功能。
行政和工业建筑
电涌保护设备的基本规则也适用于此应用。 如果我们忽略电压，则决定性因素再次是空气终端网络的设计。 每个行政或工业建筑物很可能都必须配备一个外部电涌保护系统。 理想情况下，光伏电站应放置在外部雷电保护区域内，并保持空气终端网络与光伏系统之间（实际面板或其支撑结构之间）的最小起弧距离。 如果空气终端网络的距离大于电弧距离，我们只能考虑感应过电压的影响，并安装2型电涌保护设备，例如SLP40-PV系列。 尽管如此，我们仍然建议安装组合的1 + 2型电涌保护设备，该设备能够防止部分雷电流以及潜在的过电压。 这样的保护装置之一是SLP40-PV单元，其特征在于可更换的模块，但其转向能力比FLP7-PV稍低，后者具有更大的转向能力，因此更适合于较大的应用。 如果无法维持最小电弧距离，则必须确保光伏系统的所有导电部件与外部雷电防护之间的电流连接足够直径。 所有这些电涌保护设备都安装在逆变器入口之前的直流侧子配电箱中。 在较大的应用中，如果电缆较长或使用集中器，即使在这些区域也适合重复电涌保护。
通常建议将1 + 2型FLP25GR设备用于建筑物的AC入口处的主要配电器。 它具有双倍的压敏电阻，可提高安全性，并具有25 kA /极的脉冲电流。 FLP25GR单元是电涌保护领域中的一种新颖产品，结合了所有三种1 + 2 + 3类型，并由压敏电阻和避雷器组成，因此具有多种优势。 这两种产品都将安全，充分地保护建筑物。 在大多数情况下，逆变器将位于主配电箱之外，因此再次有必要在副配电箱中紧接交流电源插座的后面安装电涌保护设备。 在这里，我们可以使用FLP1器件重复2 + 12,5级电涌保护，该器件以固定和可替换的版本FLP12,5或仅III系列的SPD类型2（同样以固定和可替换的版本）生产。 我们还提供远程信号版本的所有上述类型的DC和AC系统电涌保护设备。
典型1 + 2 / I + II类/ TN-S / TT
FLP25GR / 3 + 1是符合EN 1-2和IEC 61643-11的61643 + 11型石墨放电间隙，建议在LPZ 0-1边界的防雷区概念中使用（根据IEC 1312 -1和EN 62305），它们提供了进入建筑物的电源系统中产生的雷电流和开关浪涌的等电位连接和放电。 雷电避雷器FLP25GR / 3 + 1主要在作为TN-S和TT系统运行的电源线中使用。 FLP25GR / 3 + 1避雷器的主要用途是根据EN 62305 ed.2在LPL I – II的结构中。 设备的双端子允许“ V”形连接，最大载流量为315A。
典型1 + 2 / I + II类/ TN-S / TT
FLP7-PV是符合EN 1-2，IEC 61643-11和UTE C 61643-11-61的740 + 51型避雷器和避雷器。 这些避雷器建议在LPZ 0-2（根据IEC 1312-1和EN 62305）的边界的防雷区概念中使用，以等电位连接光伏系统的正母线和负母线，并消除在瞬态过程中产生的瞬态过电压。大气放电或转换过程。 连接在端子L +，L-和PE之间的特定压敏电阻扇区配有内部隔离开关，当压敏电阻发生故障（过热）时，该隔离开关将激活。 这些隔离开关的运行状态指示部分是可视的（信号场变色），部分是远程监控（通过触点上可能的自由切换）。
低压区 1-2-3
TLP是一系列复杂的电涌保护设备，旨在保护数据，通信，测量和控制线路免受电涌影响。 建议在LPZ 0边界的雷电保护区概念中使用这些电涌保护设备A（B） –符合EN 1的62305。所有类型都可为连接的设备提供有效保护，使其免受IEC 61643-21规定的共模和差模电涌影响。 个别保护线的额定负载电流IL <0,1A。 这些设备包括气体放电管，串联阻抗和过渡管。 保护对的数量是可选的（1-2）。 这些器件的额定电压范围为6V-170V。 最大放电电流为10kA（8/20）。 为了保护电话线，建议使用标称电压为U的类型。N= 170V
LPZ 2-3
这些用于计算机网络的电涌保护设备经过专门设计，可确保在计算机网络类别5中实现无故障的数据传输。它们保护网卡的输入电子电路免受LPZ边界处的雷电保护区概念中的电涌影响所造成的损坏。A（B） 符合EN 1，为-62305或更高。建议在受保护设备的输入端使用这些保护设备。
大型光伏电站
大型光伏电站中不经常安装外部防雷系统。 随后，不可能使用类型2保护，并且必须使用1 + 2类型电涌保护设备。 大型光伏电站的系统包括一个具有数百千瓦输出的大型中央逆变器，或一个具有大量小型逆变器的分散式系统。 电缆线的长度不仅对于消除损耗非常重要，而且对于优化电涌保护也很重要。 在中央逆变器的情况下，将来自各个串的DC电缆引导至线路集中器，然后将单根DC电缆从该集中器引至中央逆变器。 由于大型光伏电站中的电缆长度可以达到数百米，并且在集线器处或直接在光伏面板上可能会遭受直接的雷击，因此必须为所有设备安装1 + 2型电涌保护装置，这一点很重要。线路集中器，甚至在进入中央逆变器之前。 我们建议使用具有更大转向能力的FLP7-PV装置。 如果是分散式系统，则应在逆变器的每个直流入口之前安装电涌保护设备。 我们可以再次使用FLP7-PV单元。 在这两种情况下，我们都不能忘记将所有金属零件与接地互连以均衡电位。
对于中央逆变器电源插座后面的交流侧，我们建议使用FLP25GR单元。 这些电涌保护器件允许每极25 kA的大漏电电流。 如果是分散式系统，则必须在逆变器的每个交流电源插座后面安装一个电涌保护设备，例如FLP12,5，并在主交流配电器中通过上述FLP25GR设备进行重复保护。 中央逆变器或主AC分配器的插座上的AC线最常被导引至附近的变电站，在变电站中，电压被转换为HV或VHV，然后被导至地上电力线。 由于直接在电源线上发生雷击的可能性较高，因此必须在变电站中安装高性能的1类电涌保护设备。 LSP公司提供其FLP50GR设备，对于这些应用来说已经足够了。 它是一个火花隙，能够转移每极50 kA的雷电脉冲电流。
为了确保大型电站的正确运行和最大效率，光伏电站通过现代化的电子测量和调节系统以及将数据传输到控制室的方式进行监控。 各种系统具有不同的边界，并且LSP为所有标准使用的系统提供保护。 像以前的应用程序一样，我们在这里仅提供部分产品，但是我们能够提供各种定制的概念。
LSP公司在许多国家都有代表处，其合格的员工随时准备为您选择针对特定应用或特定项目的技术概念的正确电涌保护设备。 您也可以访问我们的网站www.LSP.com，在这里您可以联系我们的业务代表并找到我们产品的完整报价，这些产品均符合国际标准IEC 61643-11：2011 / EN 61643-11：2012。
典型1 + 2 / I + II类/ TN-S / TT
FLP12,5-xxx / 3 + 1是金属氧化物压敏电阻避雷器，与符合EN 1-2和IEC 61643-11的61643 + 11型气体放电管结合使用，建议在防雷区中使用LPZ 0-1边界（根据IEC 1312-1和EN 62305）的概念，它们提供了进入建筑物的电源系统中产生的雷电流和开关浪涌的等电位连接和放电。 雷电避雷器FLP12,5-xxx / 3 + 1主要在作为TN-S和TT系统运行的电源线中使用。 FLP12,5-xxx / 3 + 1避雷器的主要用途是根据EN 62305 ed.2在LPL I – II的结构中。
典型1 + 2 / I + II类/ TN-S / TT
FLP25GR-xxx / 3 + 1是金属氧化物压敏电阻避雷器，与符合EN 1-2和IEC 61643-11的61643 + 11型气体放电管结合使用，建议在以下区域使用防雷区概念： LPZ 0-1的边界（根据IEC 1312-1和EN 62305），它们提供了进入建筑物的电源系统中产生的雷电流和开关浪涌的等电位连接和放电。 雷电避雷器FLP12,5-xxx / 3 + 1主要在作为TN-S和TT系统运行的电源线中使用。 FLP25GR-xxx避雷器的主要用途是根据EN 62305 ed.2在LPL III – IV的结构中。
典型1 + 2 / I + II类
FLP7-PV是符合EN 1-2和EN 61643的11 + 50539型避雷器和电涌放电器。它设计用于保护光伏系统的正母线和负母线免受电涌影响。 建议将这些避雷器用于LPZ 0-2边界（根据IEC 1312-1和EN 62305）的防雷区概念中。 特定的压敏电阻扇区配有内部隔离开关，当压敏电阻发生故障（过热）时，该隔离开关将激活。 这些隔离开关的运行状态指示部分是机械的（在发生故障的情况下，通过发出红色信号的目标而发出信号），并且具有远程监控功能。
低压区 1-2-3
TLP是一系列复杂的电涌保护设备，旨在保护数据，通信，测量和控制线路免受电涌影响。 建议在LPZ 0边界的雷电保护区概念中使用这些电涌保护设备A（B） –符合EN 1的62305。所有类型都可为连接的设备提供有效保护，使其免受IEC 61643-21规定的共模和差模电涌影响。 个别保护线的额定负载电流IL <0,1A。 这些设备包括气体放电管，串联阻抗和过渡管。 保护对的数量是可选的（1-2）。 这些器件的额定电压范围为6V-170V。 最大放电电流为10kA（8/20）。 为了保护电话线，建议使用标称电压为U的类型。N= 170V。
