光伏應用電湧保護器的選擇
一般概念
為了實現光伏（PV）電站的完整功能，無論是小型的，安裝在家庭住宅的屋頂上還是大型的，跨越廣闊的區域，都有必要開發一個複雜的項目。 該項目包括正確選擇光伏面板以及其他方面，例如機械結構，最佳佈線系統（合適的組件位置，正確的佈線尺寸，保護性互連或網絡保護）以及內部和內部的防雷和過壓保護。 LSP公司提供電湧保護設備（SPD），可以以總購買成本的一小部分保護您的投資。 在投射電湧保護設備之前，有必要熟悉特定的光伏面板及其連接。 此信息提供了用於選擇SPD的基本數據。 它涉及PV面板或燈串（串聯連接的一系列面板）的最大開路電壓。 串聯連接光伏電池板會增加總的直流電壓，然後在逆變器中將其轉換為交流電壓。 較大的應用程序通常可以達到1000 V DC。 光伏面板的開路電壓取決於落在面板電池上的陽光強度和溫度。 它隨著輻射的增加而上升，但隨著溫度的上升而下降。
另一個重要因素涉及外部避雷系統的應用-避雷針。 有關防雷保護的標準CSN EN 62305 ed.2，第1至4部分定義了損失，危害，防雷系統，防雷等級和足夠的電弧距離的類型。 這四個雷電防護等級（I到IV）確定雷擊的參數，並由危險等級確定。
原則上，有兩種情況。 在第一種情況下，需要使用外部防雷系統對物體進行保護，但是不能保持電弧距離（即，空氣終端網絡與PV系統之間的距離）。 在這種情況下，必須確保空氣終端網絡與PV面板或PV面板框架的支撐結構之間的電氣連接。 雷電流IIMP （參數為10/350μs的脈衝電流）能夠進入直流電路； 因此必須安裝1型電湧保護器。 LSP以組合的1 + 2型電湧保護器件FLP7-PV系列的形式提供了一種更合適的解決方案，該器件可在600 V，800 V和1000 V的電壓下產生或不產生遠程信號。 在第二種情況下，不需要通過外部雷電保護系統來裝備被保護物體，或者可以保持電弧距離。 在這種情況下，雷電流不能進入直流電路，僅考慮感應的過電壓（參數為8/20μs的脈衝電流），在這種情況下，需要使用類型2的電湧保護設備，例如SLP40-PV系列對於600 V，800 V和1000 V的電壓，無論有無遠程信號傳輸。
在設計電湧保護設備時，我們必須考慮交流側以及數據線和通信線，它們通常用於現代光伏電站。 光伏電站也從直流（配電）網絡的側面受到威脅。 在這方面，合適的SPD的選擇範圍更廣，並取決於給定的應用程序。 作為通用電湧保護器，我們建議使用現代的FLP25GR系列設備，該設備應在距安裝點五米以內的所有三種1 + 2 + 3類型中合併使用。 它具有壓敏電阻和避雷器的組合。 LSP為測量和調節系統以及數據傳輸線提供了一系列電湧保護設備。 新型逆變器通常配備有可以監控整個系統的接口。 該產品包括各種類型的接口和針對各種頻率和可選數量的線對的各種電壓。 例如，我們可以推薦使用DIN導軌安裝的SPD FLD2系列或PoE電湧保護器ND CAT-6A / EA。
考慮以下三個基本應用的示例：家庭房屋屋頂上的小型PV電站，行政或工業建築物屋頂上的中型電站以及延伸到大塊土地上的大型太陽能公園。
家庭住宅
如光伏系統電湧保護設備的一般概念中所述，特定類型設備的選擇受眾多因素影響。 所有用於光伏應用的LSP產品均適用於DC 600 V，800 V和1000V。始終根據製造商指定的最大開路電壓來選擇特定電壓，具體取決於帶有大約15的PV面板的給定排列。 ％ 預訂。 對於小型光伏電站的家庭住宅，我們建議在直流側使用FLP7-PV系列產品（在家庭住宅不需要外部防雷裝置或空氣終端網絡與PV之間的電弧距離的情況下）維護系統）或SLP40-PV系列（如果在短於電弧距離的距離處安裝了空氣終端網絡）。 由於FLP7-PV單元是1 + 2型組合設備（可防止部分雷電流和過電壓），並且價格差異不大，因此該產品可同時用於這兩種選件，因此，如果項目不可行，則可防止潛在的人為錯誤。沒有完全觀察到。
在交流方面，我們建議在建築物的主要配電器中使用FLP12,5系列設備。 它以固定和可替換的版本FLP12,5系列製造。 如果逆變器位於主配電箱附近，則交流側受主配電箱的電湧保護裝置保護。 例如，如果它位於建築物的屋頂下，則必須在通常位於配電箱旁邊的子配電箱中重複安裝2型電湧保護裝置，例如SLP40系列（同樣是固定或可替換的版本）。逆變器。 我們還提供遠程信號版本的所有上述類型的DC和AC系統電湧保護設備。 對於數據和通信線路，我們建議安裝帶有螺釘終端的DIN導軌安裝FLD2電湧保護設備。
典型1 + 2 / I + II類/ TN-S / TT
FLP12,5-275 / 1S + 1是一個兩極金屬氧化物壓敏電阻避雷器，與符合EN 1-2和IEC 61643-11的61643 + 11型氣體放電管組合在一起。 建議將這些避雷器用於LPZ 0 – 1邊界（根據IEC 1312-1和EN 62305 ed.2）的防雷區概念中，在此處它們可提供雷電電流和雷電電流的等電位連接和放電。進入建築物的電源系統中產生的開關浪湧。 雷電避雷器FLP12,5-275 / 1S + 1主要在作為TN-S和TT系統運行的電源線中使用。 FLP12,5-275 / 1S + 1系列避雷器的主要用途是根據EN 62305 ed.2在LPL III – IV的結構中。 標記“ S”指定具有遠程監控的版本。
典型1 + 2 / I + II類/ 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。 建議將這些避雷器用於LPZ 0-2邊界（根據IEC 1312-1和EN 62305）的防雷區概念中，以等電位連接光伏系統的正母線和負母線，並消除在啟動期間產生的瞬態過電壓大氣放電或轉換過程。 連接在端子L +，L-和PE之間的特定壓敏電阻扇區配有內部隔離開關，當壓敏電阻發生故障（過熱）時，該隔離開關將激活。 這些隔離開關的運行狀態指示在某種程度上是可視的（信號場變色），並且具有遠程監控功能。
行政和工業建築
電湧保護設備的基本規則也適用於此應用。 如果我們忽略電壓，則決定性因素再次是空氣終端網絡的設計。 每個行政或工業建築物很可能都必須配備一個外部電湧保護系統。 理想情況下，光伏電站應放置在外部雷電保護區域內，並保持空氣終端網絡與光伏系統之間（實際面板或其支撐結構之間）的最小起弧距離。 如果空氣終端網絡的距離大於電弧距離，則我們只能考慮感應過電壓的影響，並安裝2型電湧保護設備，例如SLP40-PV系列。 儘管如此，我們仍然建議安裝組合的1 + 2型電湧保護設備，該設備能夠防止部分雷電流以及潛在的過電壓。 這樣的保護裝置之一是SLP40-PV單元，其特徵在於可更換的模塊，但是其轉向能力比FLP7-PV稍低，後者俱有更大的轉向能力，因此更適合於較大的應用。 如果無法維持最小電弧距離，則必須確保光伏系統的所有導電部件與外部雷電防護之間的電流連接足夠直徑。 所有這些電湧保護設備都安裝在逆變器入口之前的直流側的子配電箱中。 在較大的應用中，如果電纜較長，或者使用了集線器，即使在這些區域也適合重複電湧保護。
通常建議將1 + 2型FLP25GR設備用於建築物的AC入口處的主要配電器。 它具有雙倍的壓敏電阻，可提高安全性，並具有25 kA /極的脈衝電流。 FLP25GR單元是電湧保護領域中的一種新穎產品，它結合了所有三種1 + 2 + 3類型，並由壓敏電阻和避雷器組成，因此具有多種優勢。 這兩種產品都將安全，充分地保護建築物。 在大多數情況下，逆變器將位於主配電盤附近，因此再次有必要在副配電盤中緊接交流電源插座的後面安裝電湧保護設備。 在這裡，我們可以使用FLP1器件重複2 + 12,5級電湧保護，該器件以固定和可替換的版本FLP12,5或僅III系列的SPD類型2（同樣以固定和可替換的版本）生產。 我們還提供遠程信號版本的所有上述類型的DC和AC系統電湧保護設備。
典型1 + 2 / I + II類/ TN-S / TT
FLP25GR / 3 + 1是符合EN 1-2和IEC 61643-11的61643 + 11型石墨放電間隙，建議在LPZ 0-1邊界的防雷區概念中使用（根據IEC 1312 -1和EN 62305），它們提供了進入建築物的電源系統中產生的雷電流和開關浪湧的等電位連接和放電。 雷電避雷器FLP25GR / 3 + 1主要在作為TN-S和TT系統運行的電源線中使用。 FLP25GR / 3 + 1避雷器的主要用途是根據EN 62305 ed.2在LPL I – II的結構中。 設備的雙端子允許“ V”形連接，最大載流量為315A。
典型1 + 2 / I + II類/ 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。 建議將這些避雷器用於LPZ 0-2邊界（根據IEC 1312-1和EN 62305）的防雷區概念中，以等電位連接光伏系統的正母線和負母線，並消除在瞬態過程中產生的瞬態過電壓。大氣放電或轉換過程。 連接在端子L +，L-和PE之間的特定壓敏電阻扇區配有內部隔離開關，當壓敏電阻發生故障（過熱）時，該隔離開關將激活。 這些隔離開關的運行狀態指示部分是可視的（信號場變色），部分是遠程監控（通過觸點上可能的自由切換）。
低壓區 1-2-3
TLP是一系列複雜的電湧保護設備，旨在保護數據，通信，測量和控制線路免受電湧影響。 建議在LPZ 0邊界的雷電保護區概念中使用這些電湧保護設備A（B） –符合EN 1的62305。所有類型都可為連接的設備提供有效的保護，使其免受IEC 61643-21規定的共模和差模電湧影響。 個別保護線的額定負載電流IL <0,1A。 這些設備包括氣體放電管，串聯阻抗和過渡管。 保護對的數量是可選的（1-2）。 這些器件是為6V-170V範圍內的標稱電壓而生產的。 最大放電電流為10kA（8/20）。 為了保護電話線，建議使用標稱電壓為U的類型。N= 170V
LPZ 2-3
這些用於計算機網絡的電湧保護設備經過專門設計，可確保在計算機網絡類別5中確保無故障的數據傳輸。它們保護網卡的輸入電子電路免受LPZ邊界處的雷電保護區概念中的電湧影響所造成的損壞。A（B） 符合EN 1的-62305和更高。建議在受保護設備的輸入端使用這些保護設備。
大型光伏電站
大型光伏電站中不經常安裝外部防雷系統。 隨後，不可能使用類型2保護，並且必須使用1 + 2類型電湧保護設備。 大型光伏電站的系統包括一個具有數百千瓦輸出的大型中央逆變器，或一個具有大量小型逆變器的分散式系統。 電纜線的長度不僅對於消除損耗非常重要，而且對於優化電湧保護也很重要。 在中央逆變器的情況下，將來自各個串的DC電纜引至線路集中器，然後將單根DC電纜從該集中器引至中央逆變器。 由於大型光伏電站中的電纜長度可以達到數百米，並且在集線器處或直接在光伏面板上可能會遭受直接的雷擊，因此必須為所有設備安裝1 + 2型電湧保護裝置，這一點很重要。線路集中器，甚至在進入中央逆變器之前。 我們建議使用具有更大轉向能力的FLP7-PV裝置。 如果是分散式系統，則應在逆變器的每個直流入口之前安裝電湧保護設備。 我們可以再次使用FLP7-PV單元。 在這兩種情況下，我們都不能忘記將所有金屬零件與接地互連以均衡電位。
對於中央逆變器電源插座後面的交流側，我們建議使用FLP25GR單元。 這些電湧保護器件允許每極25 kA的大漏電電流。 如果是分散式系統，則必須在逆變器的每個交流電源插座後面安裝一個電湧保護設備，例如FLP12,5，並在主交流配電器中通過上述FLP25GR設備進行重複保護。 中央逆變器或主AC分配器的插座上的AC線最常被導引至附近的變電站，在變電站中，電壓被轉換為HV或VHV，然後被導至地上電力線。 由於直接在電源線上發生雷擊的可能性較高，因此必須在變電站中安裝高性能的1類電湧保護設備。 LSP公司提供其FLP50GR設備，對於這些應用來說已經足夠了。 它是一個火花隙，能夠轉移每極50 kA的雷電脈衝電流。
為了確保大型電站的正確運行和最大效率，光伏電站通過現代化的電子測量和調節系統以及將數據傳輸到控制室的方式進行監控。 各種系統具有不同的邊界，並且LSP為所有標準使用的系統提供保護。 像以前的應用程序一樣，我們在這裡只提供部分產品，但是我們能夠提供各種定制的概念。
LSP公司在許多國家都有代表，其合格的員工隨時準備為您選擇適合給定應用或特定項目技術概念的電湧保護設備。 您也可以訪問我們的網站www.LSP.com，在這裡您可以聯繫我們的業務代表並找到我們產品的完整報價，這些產品均符合國際標準IEC 61643-11：2011 / EN 61643-11：2012。
典型1 + 2 / I + II類/ TN-S / TT
FLP12,5-xxx / 3 + 1是金屬氧化物壓敏電阻避雷器，與符合EN 1-2和IEC 61643-11的61643 + 11型氣體放電管結合使用，建議在防雷區中使用LPZ 0-1邊界（根據IEC 1312-1和EN 62305）的概念，它們提供了進入建築物的電源系統中產生的雷電流和開關浪湧的等電位連接和放電。 雷電避雷器FLP12,5-xxx / 3 + 1主要在作為TN-S和TT系統運行的電源線中使用。 FLP12,5-xxx / 3 + 1避雷器的主要用途是根據EN 62305 ed.2在LPL I – II的結構中。
典型1 + 2 / I + II類/ TN-S / TT
FLP25GR-xxx / 3 + 1是金屬氧化物壓敏電阻避雷器，與符合EN 1-2和IEC 61643-11的61643 + 11型氣體放電管結合使用，建議在以下區域使用防雷區概念： LPZ 0-1的邊界（根據IEC 1312-1和EN 62305），它們提供了進入建築物的電源系統中產生的雷電流和開關浪湧的等電位連接和放電。 雷電避雷器FLP12,5-xxx / 3 + 1主要在作為TN-S和TT系統運行的電源線中使用。 FLP25GR-xxx避雷器的主要用途是根據EN 62305 ed.2在LPL III – IV的結構中。
典型1 + 2 / I + II類
FLP7-PV是符合EN 1-2和EN 61643的11 + 50539型避雷器和避雷器。其設計目的是保護光伏系統的正母線和負母線免受電湧影響。 建議將這些避雷器用於LPZ 0-2邊界（根據IEC 1312-1和EN 62305）的防雷區概念中。 特定的壓敏電阻扇區配有內部隔離開關，當壓敏電阻發生故障（過熱）時，該隔離開關將激活。 這些隔離開關的運行狀態指示部分是機械的（在發生故障的情況下，通過發出紅色信號的目標突出顯示），並且具有遠程監控功能。
低壓區 1-2-3
TLP是一系列複雜的電湧保護設備，旨在保護數據，通信，測量和控制線路免受電湧影響。 建議在LPZ 0邊界的雷電保護區概念中使用這些電湧保護設備A（B） –符合EN 1的62305。所有類型都可為連接的設備提供有效的保護，使其免受IEC 61643-21規定的共模和差模電湧影響。 個別保護線的額定負載電流IL <0,1A。 這些設備包括氣體放電管，串聯阻抗和過渡管。 保護對的數量是可選的（1-2）。 這些器件是為6V-170V範圍內的標稱電壓而生產的。 最大放電電流為10kA（8/20）。 為了保護電話線，建議使用標稱電壓為U的類型。N= 170V。
