برق‌گیر DC برای سیستم خورشیدی: انتخاب، نقشه سیم‌کشی و راهنمای نصب محافظ ولتاژ PV

DC SPD for Solar PV Systems: Selection, Wiring Diagram, and Installation Guide

پاسخ سریع: چگونه یک برق‌گیر DC برای سیستم خورشیدی انتخاب کنیم؟

یک اینورتر برق‌گیر DC برای سیستم خورشیدی با تایید پنج مورد در ابتدا: حداکثر ولتاژ مدار باز رشته‌های PV، نیاز به حفاظت نوع ۲ یا نوع ۱+۲، محل نصب برق‌گیر، حداقل طول ممکن برای سیم‌های اتصال برق‌گیر، و استاندارد یا مشخصات فنی پروژه مورد نظر.

برای اکثر سیستم‌های خورشیدی پشت‌بامی و تجاری، مسیر انتخاب به شرح زیر است:

تصمیم پاسخ کاربردی
چه تجهیزاتی در سمت PV مورد نیاز است؟ یک برق‌گیر با درجه DC مخصوص PV، نه برق‌گیر AC
کدام سطح ولتاژ اهمیت بیشتری دارد؟ Ucpv، انتخاب‌شده بالاتر از حداکثر ولتاژ مدار باز (Voc) رشته‌های فتوولتائیک در هوای سرد
نوع ۲ یا نوع ۱+۲؟ نوع ۲ برای بسیاری از کاربردهای ناشی از اضافه ولتاژ القایی؛ نوع ۱+۲ در مواردی که در معرض جریان صاعقه بیشتری قرار دارند
کجا نصب می‌شود؟ جعبه کمباینر، ورودی DC اینورتر، یا هر دو انتهای مسیر طولانی کابل DC
کدام استانداردها اهمیت دارند؟ IEC 61643-31 و IEC 61643-32 برای برق‌گیرهای (SPD) DC فتوولتائیک؛ IEC 61643-11 برای برق‌گیرهای سمت AC
چه جزئیات نصب اغلب نادیده گرفته می‌شود؟ استفاده از هادی‌های کوتاه و مستقیم برای SPD جهت کاهش افزایش ولتاژ القایی در هنگام نوسان

الف برق‌گیر DC برای سیستم خورشیدی یک دستگاه حفاظت در برابر نوسان (SPD) است که در سمت جریان مستقیم (DC) یک سیستم فتوولتائیک نصب می‌شود. وظیفه آن محدود کردن اضافه ولتاژهای گذرا ناشی از نوسانات القایی صاعقه، عملیات کلیدزنی یا مسیرهای طولانی کابل‌کشی در فضای باز است، پیش از آنکه این ولتاژ به اینورتر، جعبه ترکیبی (Combiner Box)، تجهیزات مانیتورینگ یا سایر قطعات سمت DC برسد.

در یک سیستم خورشیدی PV، حفاظت در برابر نوسان تنها یک وسیله جانبی در تابلو توزیع AC نیست. رشته‌های PV اغلب بر روی سقف‌ها، زمین‌های باز، سازه‌های مرتفع یا مسیرهای طولانی کابل‌کشی نصب می‌شوند. این هادی‌های DC می‌توانند انرژی نوسانی القایی را در هنگام فعالیت صاعقه در نزدیکی، حتی زمانی که برخورد مستقیم به آرایه صورت نگرفته باشد، جذب کنند. به همین دلیل است که یک طراحی کامل حفاظت خورشیدی معمولاً موارد زیر را در نظر می‌گیرد: محل قرارگیری SPD در سمت DC, محل قرارگیری SPD در سمت AC, مسیر کابل‌کشی، هم‌بندی، زمین‌کردن و سطح تحمل اینورتر.

برای خریداران VIOX و تابلو‌سازان، پرسش کاربردی ساده است: کدام surge protective device باید برای سمت DC سیستم فتوولتائیک انتخاب شود و در کجا باید نصب گردد؟


SPD در سیستم خورشیدی چیست؟

SPD به معنای surge protective device. در یک سیستم خورشیدی، SPD با هدایت جریان ضربه‌ای به سمت زمین حفاظتی یا سیستم هم‌بندی، پیک‌های ولتاژ کوتاه‌مدت را محدود می‌کند. این دستگاه جایگزین فیوزها، کلیدهای مینیاتوری، جداکننده‌ها یا سیستم ارتینگ مناسب نیست، بلکه در کنار آن‌ها عمل می‌کند.

در سیستم‌های فتوولتائیک، SPDها معمولاً بر اساس محل نصب دسته‌بندی می‌شوند:

SPD location نقش معمول نوع دستگاه متداول
آرایه خورشیدی یا جعبه کمباینر رشته‌ای محدود کردن انرژی ضربه‌ای جذب‌شده توسط کابل‌های DC رشته‌ای در فضای باز برق‌گیر DC، معمولاً نوع ۲ یا ترکیبی از نوع ۱+۲ بسته به میزان در معرض صاعقه بودن
ورودی DC اینورتر محافظت از اینورتر در برابر نوسانات سمت DC که از آرایه فتوولتائیک وارد می‌شوند دی سی SPD
خروجی AC اینورتر یا تابلوی توزیع AC محدود کردن نوسانات سمت AC که از شبکه یا سیم‌کشی توزیع وارد می‌شوند AC SPD
خطوط مانیتورینگ و ارتباطی محافظت از کابل‌های داده، RS485، اترنت، سنسورها یا رابط‌های مانیتورینگ برق‌گیر سیگنال/داده متناسب با نوع سیگنال

مهم‌ترین قاعده این است که برق‌گیر (SPD) باید با مداری که از آن محافظت می‌کند مطابقت داشته باشد. ورودی DC فتوولتائیک به یک برق‌گیر با درجه‌بندی DC PV نیاز دارد. تابلوی توزیع AC به یک برق‌گیر AC نیاز دارد.


تفاوت بین برق‌گیر (SPD) جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) در سیستم‌های خورشیدی چیست؟

DC SPD and AC SPD placement in a solar PV system.
طرح حفاظت در برابر نوسانات ولتاژ سیستم خورشیدی که نشان‌دهنده استفاده از SPDهای DC در سمت پنل‌ها و SPDهای AC در خروجی اینورتر یا سمت توزیع است.

یک سیستم خورشیدی ممکن است به حفاظت در برابر نوسانات ولتاژ هم در بخش DC و هم در بخش AC نیاز داشته باشد، اما این تجهیزات قابل جایگزینی با یکدیگر نیستند.

نقطه مقایسه برق‌گیر (SPD) جریان مستقیم برای سیستم‌های خورشیدی (PV) برق‌گیر (SPD) جریان متناوب برای خروجی سیستم خورشیدی/سمت شبکه
Installed on رشته‌های پنل خورشیدی (PV Strings)، جعبه‌های ترکیبی (Combiner Boxes)، ورودی DC اینورتر خروجی AC اینورتر، تابلو توزیع AC، تابلوی اصلی
پارامتر ولتاژ اصلی Ucpv یا حداکثر ولتاژ کارکرد مداوم DC در سیستم‌های فتوولتائیک Uc یا حداکثر ولتاژ کارکرد مداوم (MCOV) برای ولتاژ سیستم AC
جهت استاندارد معمول استاندارد IEC 61643-31 برای برق‌گیرهای (SPD) متصل به سمت DC در تاسیسات فتوولتائیک؛ استاندارد IEC 61643-32 برای راهنمای انتخاب و کاربرد استاندارد IEC 61643-11 برای برق‌گیرهای (SPD) ولتاژ پایین AC
مسئله قوس الکتریکی و قطع جریان رفتار قوس DC چالش‌برانگیزتر است زیرا جریان مستقیم فاقد نقطه عبور از صفر طبیعی است جریان AC در هر سیکل از صفر عبور می‌کند که باعث تغییر رفتار در قطع جریان می‌شود
اشتباه رایج استفاده از برق‌گیر (SPD) جریان متناوب (AC) در سمت جریان مستقیم (DC) سیستم‌های فتوولتائیک فرض اینکه برق‌گیر سمت AC به تنهایی از آرایه خورشیدی و ورودی DC اینورتر محافظت می‌کند

اگر سیستم دارای رشته‌های فتوولتائیک متصل به اینورتر باشد، برق‌گیر سمت AC در تابلو توزیع، اینورتر را در برابر نوسانات ولتاژ ورودی از سمت DC به طور کامل محافظت نمی‌کند. حفاظت سمت DC باید به صورت جداگانه ارزیابی شود.


برق‌گیر DC نوع ۲ در مقابل نوع ۱+۲: به کدام یک نیاز دارید؟

Type 2 versus Type 1+2 DC SPD selection for solar PV systems.
مقایسه برق‌گیرهای DC نوع ۲ و نوع ۱+۲ برای کاربردهای خورشیدی پشت‌بامی، تجاری، محیط‌های باز و سیستم‌های دارای حفاظت در برابر صاعقه.

اکثر خریداران سیستم‌های خورشیدی ابتدا می‌پرسند که آیا به برق‌گیر DC نوع ۲ نیاز دارند یا نوع ۱+۲. پاسخ به میزان قرارگیری در معرض صاعقه، چیدمان سیستم، وجود سیستم حفاظت خارجی در برابر صاعقه، مسیر کابل‌کشی و الزامات پروژه بستگی دارد.

وضعیت سیستم خورشیدی فتوولتائیک نقطه شروع پیشنهادی چرا مهم است
سیستم فتوولتائیک پشت‌بام مسکونی بدون حفاظت صاعقه‌گیر خارجی و با در معرض قرارگیری متوسط برق‌گیر (SPD) DC نوع 2 محافظت در برابر اضافه ولتاژهای القایی و گذراهای ناشی از کلیدزنی
سیستم فتوولتائیک پشت‌بام تجاری با مسیرهای طولانی کابل‌کشی DC استفاده از برق‌گیر (SPD) نوع ۲ DC در نقاط اصلی ورود جریان DC؛ در نظر گرفتن مکان‌های متعدد افزایش طول کابل باعث افزایش ریسک اضافه ولتاژ القایی و مساحت حلقه می‌شود
آرایه فتوولتائیک در زمین‌های باز، بالای تپه، دشت‌های وسیع یا مناطق با صاعقه‌خیزی بالا ممکن است طبق ارزیابی ریسک طراحی، به برق‌گیر (SPD) نوع ۱+۲ DC نیاز باشد احتمال بالاتر ورود جریان جزئی صاعقه به سیستم
ساختمان دارای سیستم حفاظت در برابر صاعقه خارجی است و امکان رعایت فاصله جداسازی وجود ندارد برق‌گیر (SPD) جریان مستقیم نوع 1+2 معمولاً انتخاب می‌شود سیستم فتوولتائیک ممکن است در معرض مؤلفه‌های جریان صاعقه قرار گیرد
نیروگاه‌های خورشیدی در مقیاس صنعتی یا ایستگاه‌های اینورتر با ارزش بالا استراتژی حفاظتی هماهنگ‌شده نوع 1+2 و نوع 2 زمان توقف و هزینه جایگزینی، استفاده از حفاظت لایه‌ای را توجیه می‌کند

برای توضیح جامع‌تر در مورد نقش تجهیزات نوع 1، نوع 2 و نوع 3، به راهنمای VIOX مراجعه کنید SPD نوع ۱ در مقابل نوع ۲ در مقابل نوع ۳.

یادداشت فنی: نوع (Type) با درجه ولتاژ (Voltage Rating) متفاوت است

یک برق‌گیر (SPD) نوع ۲ DC به‌طور خودکار برای هر سیستم فتوولتائیک (PV) مناسب نیست. این تجهیز همچنان به پارامترهای صحیح Ucpv، پیکربندی قطب‌ها، رفتار اتصال کوتاه و روش نصب نیاز دارد. آرایه‌های خورشیدی ۶۰۰ ولت، ۱۰۰۰ ولت و ۱۵۰۰ ولت، حتی اگر هر سه پروژه از حفاظت نوع ۲ استفاده کنند، نیازمند بررسی‌های ولتاژی متفاوتی هستند.


نحوه انتخاب Ucpv برای یک برق‌گیر DC خورشیدی

مهم‌ترین پارامتر ولتاژی برای یک برق‌گیر DC فتوولتائیک عبارت است از یو پی وی سی, ، که اغلب به عنوان حداکثر ولتاژ کاری مداوم برای کاربردهای DC فتوولتائیک توصیف می‌شود. برق‌گیر باید در طول بالاترین ولتاژ مدار باز عادی آرایه خورشیدی، از جمله افزایش ولتاژ در هوای سرد، پایدار بماند.

برق‌گیر DC را تنها بر اساس ولتاژ نامی DC اینورتر انتخاب نکنید. محاسبات را از حداکثر ولتاژ مدار باز رشته‌های خورشیدی (PV string) آغاز کنید.

از این مفهوم استفاده کنید:

Voc_max = Nseries x Voc_module_STC x [1 + |betaVoc| x (25 - Tmin)]

کجا:

  • Nseries = تعداد ماژول‌های متصل به صورت سری در هر رشته
  • Voc_module_STC = ولتاژ مدار باز ماژول در شرایط تست استاندارد
  • betaVoc = ضریب دمایی ولتاژ مدار باز (Voc) ماژول به ازای هر درجه سلسیوس، تبدیل شده به فرم اعشاری
  • Tmin = حداقل دمای مورد انتظار سلول یا محیط برای طراحی، بسته به روش محاسباتی پروژه

سپس یک برق‌گیر (SPD) جریان مستقیم با درجه Ucpv بالاتر از حداکثر ولتاژ محاسبه‌شده رشته فتوولتائیک انتخاب کنید، که مطابق با دیتاشیت SPD و استانداردهای پروژه باشد.

کلاس سیستم فتوولتائیک لیست کوتاه ولتاژهای معمول برق مستقیم (DC) برای برق‌گیرها (SPD) احتیاط در انتخاب
سیستم فتوولتائیک ۶۰۰ ولت کلاس ۶۰۰ ولت یا کلاس بالاتر مناسب برای ولتاژ کاری فتوولتائیک (Ucpv) اطمینان حاصل کنید که ولتاژ مدار باز (Voc) در هوای سرد از حد مجاز برق‌گیر (SPD) فراتر نرود
سیستم فتوولتائیک ۱۰۰۰ ولت کلاس ۱۰۰۰ ولت یا کلاس بالاتر مناسب برای ولتاژ کاری فتوولتائیک (Ucpv) بررسی طول رشته (استرینگ) و ضریب دمایی ماژول
سیستم فتوولتائیک ۱۵۰۰ ولت کلاس برق‌گیر (SPD) جریان مستقیم برای سیستم‌های فتوولتائیک ۱۵۰۰ ولت اطمینان حاصل کنید که دستگاه به‌طور خاص برای عملکرد در سیستم‌های فتوولتائیک جریان مستقیم ۱۵۰۰ ولت طراحی شده است

سبد محصولات برق‌گیر (SPD) شرکت VIOX شامل خانواده‌هایی از برق‌گیرهای جریان مستقیم برای کلاس‌های ولتاژی رایج فتوولتائیک، از جمله گزینه‌های ۵۰۰، ۶۰۰، ۸۰۰، ۱۰۰۰، ۱۲۰۰ و ۱۵۰۰ ولت می‌باشد VIOX SPD product page. مدل نهایی همچنان باید با ولتاژ واقعی رشته فتوولتائیک، استاندارد پروژه و محیط نصب مطابقت داده شود.

مثال کاربردی: انتخاب ولتاژ عملکرد مداوم (Ucpv) برای یک رشته فتوولتائیک در هوای سرد

فرض کنید یک رشته فتوولتائیک دارای مجموع ولتاژ مدار باز ۹۰۰ ولت در شرایط تست استاندارد است. ضریب دمایی ولتاژ مدار باز (Voc) ماژول ۰.۳۱- درصد بر درجه سانتی‌گراد و حداقل دمای طراحی ۱۰- درجه سانتی‌گراد است.

اختلاف دما نسبت به ۲۵ درجه سانتی‌گراد عبارت است از:

25 - (-10) = 35°C

افزایش ولتاژ در هوای سرد عبارت است از:

900V x 0.003 x 35 = 94.5V

حداکثر ولتاژ مدار باز تخمینی رشته برابر است با:

900V + 94.5V = 994.5V

در این مورد، با توجه به تلورانس دیتاشیت، حاشیه پروژه و قوانین طراحی محلی، یک برق‌گیر (SPD) با ولتاژ 1000 ولت Ucpv ممکن است بیش از حد به حداکثر مقدار محاسبه‌شده نزدیک باشد. یک برق‌گیر DC خورشیدی 1200 ولتی، مشروط به بررسی مشخصات اینورتر و پروژه، اغلب گزینه کاربردی‌تری برای انتخاب نهایی است.

این مثال عمداً ساده‌سازی شده است. در پروژه‌های واقعی باید از دیتاشیت ماژول، محدودیت‌های اینورتر، داده‌های دمای محلی و استانداردهای طراحی مربوطه استفاده شود.


انتخاب برق‌گیر (SPD) DC خورشیدی بر اساس نوع سیستم

پروژه‌های مختلف فتوولتائیک (PV) به چیدمان حفاظتی یکسانی در برابر نوسانات ولتاژ نیاز ندارند. یک سیستم کوچک پشت‌بامی مسکونی، یک سیستم تجاری با سینی‌های کابل DC طولانی و یک ایستگاه اینورتر در مقیاس نیروگاهی، سطوح در معرض خطر و انتظارات نگهداری متفاوتی دارند.

نوع سیستم فتوولتائیک (PV) رویکرد معمول برای برق‌گیر (SPD) در سمت DC چه چیزی را بررسی کنیم
سیستم فتوولتائیک پشت‌بامی مسکونی برق‌گیر (SPD) نوع ۲ در سمت DC نزدیک ورودی DC اینورتر یا در یک جعبه ترکیبی (Combiner) کوچک در نزدیکی آن ولتاژ کاری فتوولتائیک (Ucpv)، دفترچه راهنمای اینورتر، استانداردهای محلی، الزامات برق‌گیر (SPD) در سمت AC
سیستم فتوولتائیک پشت‌بامی تجاری برق‌گیر (SPD) نوع ۲ در جعبه‌های ترکیبی (Combiner boxes) و/یا نزدیک ورودی‌های اینورتر طول مسیر کابل، هم‌بندی، در معرض بودن پشت‌بام در برابر صاعقه، وضعیت محفظه
آرایه فتوولتائیک نصب‌شده روی زمین نوع ۲ یا نوع ۱+۲ بسته به میزان در معرض بودن و ریسک صاعقه فاصله تا اینورتر، چگالی صاعقه در محل، شبکه اتصال زمین، حلقه‌های کابل طولانی در فضای باز
سیستم فتوولتائیک دارای سیستم حفاظت در برابر صاعقه خارجی برق‌گیر (SPD) جریان مستقیم نوع ۱+۲ معمولاً در نقاط ورودی DC ارزیابی می‌شود فاصله جداسازی، هم‌بندی، مفهوم حفاظت در برابر صاعقه طبق استاندارد IEC 62305، مشخصات پروژه
ایستگاه اینورتر در مقیاس نیروگاهی حفاظت لایه‌ای در سراسر آرایه/ترکیب‌کننده، ورودی DC اینورتر و خروجی AC هماهنگ‌سازی، پایش، نشانگر از راه دور، کارتریج‌های یدکی، دسترسی جهت تعمیر و نگهداری
سیستم ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی به همراه باتری استراتژی برق‌گیر (SPD) DC باید به‌طور جداگانه برای سمت پنل خورشیدی، سمت باتری و سمت اینورتر/مبدل بررسی شود کلاس ولتاژ DC، جریان خطا، سازگاری دستگاه، الزامات تامین‌کننده سیستم ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS)

هدف از این جدول جایگزینی طراحی مهندسی نیست. این جدول به خریداران کمک می‌کند تا پیش از انتخاب مدل خاصی از SPD DC، پرسش‌های دقیق‌تری در استعلام قیمت (RFQ) مطرح کنند.


نمودار اتصال برق‌گیر (SPD) DC برای سیستم‌های خورشیدی فتوولتائیک

Solar DC SPD connection diagram showing parallel connection to PV positive, negative, and earth.
یک برق‌گیر (SPD) DC خورشیدی به‌صورت موازی بین هادی‌های مثبت و منفی پنل خورشیدی و سیستم اتصال به زمین (ارت) یا هم‌بندی متصل می‌شود، نه به‌صورت سری در مسیر جریان بار.

یک نمودار اتصال صحیح برای برق‌گیر (SPD) خورشیدی DC باید یک مفهوم کلیدی را به وضوح نشان دهد: برق‌گیر (SPD) به صورت موازی با مدار DC فتوولتائیک متصل می‌شود، نه به صورت سری در مسیر جریان بار..

جریان رشته فتوولتائیک از طریق مدار DC معمولی به سمت اینورتر جریان می‌یابد. هنگامی که اضافه ولتاژ گذرا رخ می‌دهد، برق‌گیر (SPD) یک مسیر انحراف جریان ضربه از هادی‌های DC به سمت زمین حفاظتی یا سیستم هم‌بندی فراهم می‌کند.

عنصر نمودار نمایش صحیح اشتباه رایج
هادی‌های PV+ و PV- ادامه مسیر از طریق حفاظت و جداسازی DC به سمت ورودی اینورتر ترسیم برق‌گیر (SPD) به گونه‌ای که گویی جریان عادی رشته را به صورت سری حمل می‌کند
دی سی SPD اتصال بین هادی‌های فتوولتائیک (PV) و ارت حفاظتی (PE) یا هم‌بندی مطابق با پیکربندی سیستم اتصال تنها یک قطب در مواردی که سیستم نیاز به حفاظت چندقطبی دارد
ارت حفاظتی یا شینه هم‌بندی نمایش داده شده به عنوان یک مسیر کوتاه با امپدانس پایین در نزدیکی برق‌گیر (SPD) سیم بلند سبز/زرد که برای مرتب‌سازی از اطراف محفظه عبور داده شده است
جعبه ترکیبی (Combiner box) یا ورودی DC اینورتر نمایش داده شده به عنوان نقطه نصب فیزیکی قرار دادن برق‌گیر (SPD) در فاصله دور از تجهیزات تحت حفاظت
AC SPD به صورت جداگانه در خروجی اینورتر یا تابلوی AC نمایش داده شده است با فرض اینکه یک برق‌گیر (SPD) AC از کل سمت DC سیستم فتوولتائیک محافظت می‌کند

برای یک سیستم فتوولتائیک معمولی، نمودار باید به طور معمول این لایه‌های حفاظتی را نشان دهد:

  • رشته‌های فتوولتائیک وارد یک ... می‌شوند جعبه جمع‌کننده خورشیدی.
  • جعبه ترکیبی (Combiner Box) شامل فیوزهای DC یا کلیدهای مینیاتوری DC در صورت نیاز، یک کلید ایزولاتور DC یا کلید جداکننده، و یک برق‌گیر (SPD) DC است.
  • خروجی DC ترکیبی به ورودی DC اینورتر هدایت می‌شود.
  • اگر مسیر کابل‌کشی DC طولانی باشد، یک برق‌گیر (SPD) DC دیگر در نزدیکی ورودی اینورتر نصب می‌شود.
  • خروجی AC اینورتر به طور جداگانه با یک برق‌گیر (SPD) AC مناسب در تابلوی توزیع AC یا تابلوی خروجی اینورتر محافظت می‌شود.

محل نصب برق‌گیر DC در سیستم خورشیدی

محل قرارگیری برق‌گیر (SPD) به اندازه انتخاب آن اهمیت دارد. یک برق‌گیر با مشخصات فنی صحیح، در صورت نصب در محل نامناسب یا استفاده از کابل‌های بلند، ممکن است همچنان اجازه دهد ولتاژ باقی‌مانده بالایی به اینورتر برسد.

نقطه نصب زمان استفاده از آن نکته کاربردی در انتخاب
داخل جعبه ترکیبی (Combiner Box) سیستم فتوولتائیک سیستم‌های چند رشته‌ای (Multi-string)، نقطه اتصال آرایه‌ها در فضای باز، مسیرهای طولانی کابل‌کشی اغلب بهترین مکان برای کنترل نوسانات برق DC در سمت آرایه
نزدیک ورودی DC اینورتر محافظت از قطعات الکترونیکی اینورتر در برابر نوسانات ولتاژ DC ورودی از پنل‌های خورشیدی به‌ویژه زمانی که اینورتر از آرایه خورشیدی فاصله زیادی دارد، اهمیت دارد
در هر دو سمت آرایه/کمباینر و اینورتر فاصله طولانی کابل DC بین آرایه و اینورتر کمک به محدود کردن ولتاژ نوسانی در هر دو انتهای کابل
AC distribution board حفاظت در برابر نوسانات در سمت شبکه یا خروجی اینورتر نیازمند برق‌گیر (SPD) جریان متناوب (AC) است، نه جریان مستقیم (DC)
کابینت مخابراتی یا رابط مانیتورینگ خطوط داده، پایش از راه دور، RS485، اترنت، حسگرها نیاز به تطبیق SPD سیگنال با نوع خط داده

چیدمان حفاظتی موجود در سیستم‌های فتوولتائیک (PV) ممکن است شامل موارد زیر نیز باشد کلیدهای مینیاتوری DC و یک سوئیچ جداکننده DC. این تجهیزات وظایف متفاوتی نسبت به SPD انجام می‌دهند. کلید مینیاتوری DC (DC MCB) در کاربرد صحیح خود از مدار در برابر جریان اضافه محافظت می‌کند، کلید ایزولاتور وظیفه قطع و وصل/ایزولاسیون را بر عهده دارد و SPD ولتاژهای گذرا را محدود می‌کند.


قانون ۱۰ متر: زمانی که یک SPD DC کافی نیست

Solar DC SPD installation showing short lead length and the 10-meter placement rule.
راهنمای نصب SPD DC خورشیدی که نشان‌دهنده استفاده از هادی‌های کوتاه و مستقیم است و همچنین نقطه بازرسی طراحی برای افزودن حفاظت در هر دو انتهای کابل‌های طولانی DC فتوولتائیک.

در بسیاری از طراحی‌های فتوولتائیک، فاصله بین آرایه خورشیدی و اینورتر تعیین می‌کند که آیا یک موقعیت برای نصب SPD DC کافی است یا خیر. یک قانون طراحی رایج عبارت است از:

  • اگر فاصله کابل DC بین آرایه و اینورتر کوتاه باشد، بسته به چیدمان سیستم، ممکن است یک SPD DC در نزدیکی ورودی اینورتر یا در جعبه کمباینر مجاور کافی باشد.
  • اگر طول مسیر کابل DC بیش از حدود ۱۰ متر باشد، باید حفاظت در هر دو انتها در نظر گرفته شود: یک برق‌گیر (SPD) در نزدیکی آرایه خورشیدی یا جعبه کمباینر، و دیگری در نزدیکی ورودی DC اینورتر.

دلیل این امر تنها مسافت نیست. کابل‌های طولانی در فضای باز می‌توانند ولتاژهای ضربه‌ای القایی را جذب کنند و اگر نقطه حفاظتی بیش از حد دور باشد، ضربه‌ای که از یک انتها وارد می‌شود همچنان می‌تواند در انتهای دیگر ولتاژ مخربی ایجاد کند.

برای پروژه‌های EPC و تابلو‌سازی، قانون ۱۰ متر را به عنوان یک نقطه بازرسی طراحی در نظر بگیرید، نه جایگزینی برای استانداردهای پروژه، ارزیابی ریسک صاعقه یا الزامات سازنده اینورتر.


طول سیم‌های اتصال SPD در مدار DC را کوتاه نگه دارید.

سیم‌کشی SPD مسیر عبور ضربه‌های فرکانس بالا است. در طول یک ضربه سریع، هر سانتی‌متر اضافی از هادی، افت ولتاژ القایی ایجاد می‌کند. فیزیک پایه به این صورت است:

V = L x di/dt

کجا:

  • پنجم افزایش ولتاژ القایی ناشی از سیم رابط است.
  • ل اندوکتانس سیم‌کشی است.
  • di/dt نرخ افزایش جریان ضربه است.

به همین دلیل است که یک کابل SPD که به زیبایی مسیریابی شده باشد، اگر حلقه بلندی در اطراف محفظه تشکیل دهد، می‌تواند عملکرد ضعیفی داشته باشد. در رویه‌های نصب مبتنی بر استاندارد IEC، طول کل اتصال در مسیر حفاظتی SPD معمولاً تا حد امکان کوتاه نگه داشته می‌شود و ۰.۵ متر اغلب به عنوان یک هدف کلیدی برای اتصالات موثر SPD در نظر گرفته می‌شود.

دستورالعمل‌های عملی نصب:

  • SPD را نزدیک به هادی‌ها و شینه هم‌بندی (bonding bar) که از آن‌ها محافظت می‌کند، نصب کنید.
  • از ایجاد حلقه‌های بلند بین SPD و هادی PE/هم‌بندی خودداری کنید.
  • تا حد امکان از ایجاد خم‌های تند خودداری کنید.
  • مسیرهای مثبت، منفی و هم‌بندی را فشرده و مستقیم نگه دارید.
  • از سایز هادی‌ها و حفاظت پشتیبان (backup protection) مطابق با الزامات سازنده SPD و استانداردهای مربوطه استفاده کنید.

نحوه انتخاب رتبه‌بندی‌های DC SPD برای سیستم‌های خورشیدی

هنگام مقایسه برگه داده‌های برق‌گیرهای DC (SPD)، تنها بر اساس یک عدد تصمیم‌گیری نکنید. انتخاب باید شامل ولتاژ، توانایی تحمل جریان ضربه‌ای، سطح حفاظتی، رفتار در برابر اتصال کوتاه و قابلیت مشاهده وضعیت نگهداری باشد.

پارامتر مفهوم آن چرا این موضوع در سیستم‌های خورشیدی فتوولتائیک اهمیت دارد
یو پی وی سی حداکثر ولتاژ کاری مداوم برای استفاده در بخش DC سیستم‌های فتوولتائیک باید از حداکثر ولتاژ مدار باز سیستم فتوولتائیک در شرایط دمای پایین بیشتر باشد
در جریان تخلیه اسمی، که معمولاً برای رویدادهای ضربه‌ای مکرر در نظر گرفته می‌شود نشان‌دهنده دوام دستگاه در برابر ضربه‌های القایی مکرر است
آی‌مکس حداکثر جریان تخلیه برای زمینه تست برق‌گیرهای نوع ۲ کمک به مقایسه توانایی تحمل اوج جریان ضربه‌ای در یک رده دستگاه مشابه
آیمپ جریان ضربه‌ای برای تجهیزات نوع ۱ یا ترکیبی ۱+۲ مرتبط در مواردی که احتمال وجود جریان جزئی صاعقه وجود دارد
بالا سطح حفاظت ولتاژ سطح حفاظتی ولتاژ (Up) پایین‌تر معمولاً به معنای ولتاژ عبوری کمتر است، اما باید با در نظر گرفتن هماهنگی و طول کابل‌های نصب ارزیابی شود
جهت Iscpv / SCCR رفتار اتصال کوتاه یا تحمل جریان با حفاظت پشتیبان مورد نیاز حیاتی است زیرا جریان خطای DC در سیستم‌های فتوولتائیک و رفتار قطع آن با سیستم‌های AC متفاوت است
پیکربندی قطب پیکربندی ۲ پل، ۳ پل یا پیکربندی‌های خاص فتوولتائیک باید با سیم‌کشی DC فتوولتائیکِ زمین‌شده، زمین‌نشده یا سیستم‌های خاص مطابقت داشته باشد
نشانگر وضعیت نشانگر بصری و قابلیت سیگنال‌دهی از راه دور (اختیاری) کمک به تیم‌های تعمیر و نگهداری برای تشخیص زمان پایان عمر مفید کارتریج SPD

رتبه‌بندی‌های kA را بدون در نظر گرفتن شرایط محیطی مقایسه نکنید

انتخاب بزرگترین عدد kA در صفحه محصول وسوسه‌انگیز است، اما همیشه بهترین روش انتخاب نیست. رتبه‌بندی جریان ضربه‌ای بالاتر تنها زمانی مفید است که دستگاه با پارامترهای Ucpv، Up، الزامات اتصال کوتاه، طبقه‌بندی نوع، محل نصب و هماهنگی با تجهیزات حفاظتی بالادست/پایین‌دست مطابقت داشته باشد.


SPD جریان مستقیم نوع 1+2 برای سیستم‌های خورشیدی: چه زمانی استفاده از آن منطقی است

یک SPD جریان مستقیم نوع 1+2، ویژگی‌های جریان صاعقه و محدودکننده نوسان را در یک خانواده محصول ترکیب می‌کند. در پروژه‌های فتوولتائیک، این نوع زمانی بیشترین کاربرد را دارد که بخش DC در معرض انرژی نوسانی بالاتری قرار داشته باشد.

استفاده از SPD جریان مستقیم نوع 1+2 را در موارد زیر در نظر بگیرید:

  • ساختمان دارای سیستم حفاظت در برابر صاعقه خارجی باشد.
  • سیم‌کشی آرایه فتوولتائیک نمی‌تواند فاصله کافی را از سیستم حفاظت در برابر صاعقه حفظ کند.
  • آرایه در یک مکان باز یا بالای تپه نصب شده است که در معرض صاعقه قرار دارد.
  • سایت دارای تراکم بالای صاعقه یا هزینه توقف عملیاتی بالایی است.
  • مشخصات فنی پروژه، استفاده از برق‌گیر (SPD) با قابلیت تحمل جریان صاعقه را الزامی کرده است.

در موارد زیر از SPD نوع ۲ جریان مستقیم (DC) استفاده کنید:

  • پروژه عمدتاً به حفاظت در برابر اضافه ولتاژهای القایی و گذراهای ناشی از کلیدزنی نیاز دارد.
  • هیچ سیستم حفاظت خارجی در برابر صاعقه وجود ندارد که بر آرایه فتوولتائیک تأثیر بگذارد.
  • سازنده اینورتر یا طراحی پروژه، استفاده از حفاظت در برابر اضافه ولتاژ نوع ۲ جریان مستقیم (DC) را مشخص کرده است.
  • حفاظت در داخل جعبه ترکیبی (Combiner Box) یا تابلوی DC سمت اینورتر برای حفاظت استاندارد سیستم‌های فتوولتائیک پشت‌بامی/تجاری اضافه می‌شود.

استانداردهای IEC 61643-31 و IEC 61643-32: چه استانداردهایی اهمیت دارند؟

برای حفاظت در برابر نوسانات ولتاژ (Surge) در سیستم‌های خورشیدی DC، جهت‌گیری اصلی IEC سری استاندارد IEC 61643 است:

  • کمیسیون مستقل انتخابات ۶۱۶۴۳-۳۱ الزامات و روش‌های تست برای برق‌گیرها (SPD) متصل به سمت DC تأسیسات فتوولتائیک را پوشش می‌دهد.
  • استاندارد IEC 61643-32 اصول انتخاب و کاربرد برق‌گیرها (SPD) متصل به سمت DC تأسیسات فتوولتائیک را ارائه می‌دهد.
  • کمیسیون مستقل انتخابات ۶۱۶۴۳-۱۱ برای برق‌گیرهای (SPD) متصل به سیستم‌های برق AC ولتاژ پایین کاربرد دارد.

این تمایز حائز اهمیت است زیرا یک برق‌گیر (SPD) DC خورشیدی صرفاً یک برق‌گیر AC با برچسب متفاوت نیست. زمینه تست، رفتار ولتاژ، الزامات قطع اتصال و خطرات کاربردی آن‌ها متفاوت است.

برای پروژه‌های آمریکای شمالی، استاندارد UL 1449 و الزامات کدهای برق محلی نیز ممکن است مرتبط باشند. برای هر بازاری، مهندس پروژه باید ویرایش دقیق استاندارد، پذیرش محلی، الزامات دفترچه راهنمای اینورتر و الزامات مرجع ذی‌صلاح را تأیید کند.

مدارکی که باید پیش از تایید یک برق‌گیر (SPD) خورشیدی DC درخواست شود

برای خرید B2B، مطمئن‌ترین سوال فقط “قیمت چقدر است؟” نیست، بلکه این است که “چه مدارکی ثابت می‌کند این SPD برای کاربرد PV DC مناسب است؟”

مدرک یا مستندات چرا مهم است
دیتاشیت SPD مخصوص DC تایید مقادیر Ucpv، In، Imax، Iimp (در صورت وجود)، Up، پیکربندی پل‌ها و روش اتصال
گواهی تست یا مستندات انطباق با استاندارد IEC 61643-31 کمک به تایید اینکه دستگاه برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ PV DC طراحی شده است، نه فقط برای استفاده در SPDهای ولتاژ پایین AC
نقشه سیم‌کشی از تولیدکننده جلوگیری از اتصال نادرست قطب‌ها، مسیردهی اشتباه سیم ارت (PE) و پیکربندی نامناسب سیستم زمین
دستورالعمل حفاظت پشتیبان (Backup Protection) تایید اینکه آیا به فیوز بالادست، کلید مینیاتوری DC (DC MCB) یا سایر تجهیزات حفاظتی نیاز است یا خیر
شرح نشانگر پایان عمر محصول تایید وضعیت پنجره نمایشگر، عملکرد کارتریج‌های قابل تعویض و کنتاکت کمکی از راه دور (اختیاری)
راهنمای شرایط محیطی و محفظه (Enclosure) مهم برای جعبه‌های ترکیبی (Combiner Boxes) در فضای باز، محیط‌های با دمای بالا، رطوبت، مناطق ساحلی و خطر میعان

اگر تامین‌کننده نتواند به صراحت اعلام کند که محصول برای کاربرد DC فتوولتائیک است، خریدار نباید آن را به عنوان برق‌گیر (SPD) خورشیدی DC در نظر بگیرد.


اشتباهات رایج در نصب برق‌گیر (SPD) خورشیدی

اشتباه اول: استفاده از SPD جریان متناوب (AC) در سمت جریان مستقیم (DC)

این خطرناک‌ترین خطای انتخاب است. مدارهای فتوولتائیک DC به برق‌گیرهای مخصوص DC نیاز دارند. یک SPD جریان متناوب ممکن است نتواند ولتاژ و رفتار قطع جریان مستقیم در مدار فتوولتائیک را به‌طور ایمن مدیریت کند.

اشتباه دوم: انتخاب ولتاژ کاری (Ucpv) بسیار پایین

هوای سرد باعث افزایش ولتاژ مدار باز (Voc) در سیستم‌های فتوولتائیک می‌شود. اگر ولتاژ نامی SPD بر اساس ولتاژ نامی سیستم انتخاب شود و نه بر اساس حداکثر Voc محاسبه‌شده، ممکن است SPD در حین کارکرد عادی تحت فشار قرار گیرد.

اشتباه سوم: محافظت تنها از سمت جریان متناوب (AC)

وجود یک SPD در تابلو توزیع AC مفید است، اما نیاز به ارزیابی میزان قرارگیری در معرض نوسانات ولتاژ در سمت DC را از بین نمی‌برد. ورودی‌های DC اینورتر اغلب گران‌ترین قطعات الکترونیکی هستند که مستقیماً به کابل‌های طولانی فتوولتائیک در فضای باز متصل می‌شوند.

اشتباه چهارم: نصب SPD در فاصله بسیار دور از تجهیزات محافظت‌شده

کابل طولانی بین SPD و ورودی اینورتر، کیفیت حفاظت را کاهش می‌دهد. SPD باید در نزدیکی تجهیزات یا نقطه ورود کابلی که از آن محافظت می‌کند، نصب شود.

اشتباه ۵: سیم‌های بلند و حلقه‌های سیم‌کشی بزرگ

سیم‌های SPD در هنگام وقوع سرج (اضافه ولتاژ)، سیم‌کشی معمولی فرکانس پایین نیستند. سیم‌های بلند باعث ایجاد ولتاژ القایی می‌شوند. مسیر تخلیه سرج را کوتاه، مستقیم و فشرده نگه دارید.

اشتباه ۶: نادیده گرفتن سیگنال‌های وضعیت از راه دور

در نیروگاه‌های خورشیدی تجاری، اگر دستگاه فقط دارای نشانگر بصری در داخل یک جعبه بسته باشد، خرابی کارتریج SPD ممکن است مورد توجه قرار نگیرد. کنتاکت‌های سیگنال‌دهی از راه دور می‌توانند به تیم‌های تعمیر و نگهداری کمک کنند تا وضعیت پایان عمر دستگاه را بدون انتظار برای بازرسی دستی بعدی شناسایی کنند.

اشتباه ۷: طراحی نامناسب محفظه (Enclosure) فضای باز

جعبه‌های ترکیبی (Combiner Boxes) در فضای باز با گرما، تابش فرابنفش، رطوبت و میعان مواجه هستند. یک SPD جریان مستقیم (DC) که در محفظه‌ای با طراحی ضعیف نصب شده باشد، ممکن است سریع‌تر فرسوده شود، حتی اگر رتبه‌بندی خود SPD صحیح به نظر برسد. برای کابینت‌های خورشیدی فضای باز، رتبه‌بندی محفظه، شرایط حرارتی، آب‌بندی گلند کابل، کنترل میعان و دسترسی برای تعمیر و نگهداری را بررسی کنید.


چک‌لیست انتخاب SPD جریان مستقیم (DC) برای خریداران سیستم‌های خورشیدی

قبل از درخواست قیمت یا تایید طراحی برق‌گیر (SPD) سیستم فتوولتائیک، از این چک‌لیست استفاده کنید.

Check item مواردی که باید تأیید شوند
ولتاژ سیستم فتوولتائیک ۶۰۰ ولت، ۱۰۰۰ ولت، ۱۲۰۰ ولت، ۱۵۰۰ ولت یا کلاس DC مخصوص پروژه
حداکثر ولتاژ مدار باز (Voc) رشته‌های فتوولتائیک اصلاح دمای پایین را علاوه بر ولتاژ نامی لحاظ کنید
نوع SPD نوع ۲ یا نوع ۱+۲ بر اساس میزان در معرض صاعقه بودن و طراحی پروژه
نقطه نصب جعبه کمباینر، ورودی DC اینورتر، هر دو انتها یا خروجی AC
سمت DC در مقابل سمت AC برق‌گیر DC برای ورودی PV؛ برق‌گیر AC برای خروجی اینورتر یا سمت شبکه
یو پی وی سی باید متناسب با حداکثر ولتاژ DC محاسبه‌شده سیستم PV باشد
بالا باید با سطح تحمل تجهیزات محافظت‌شده و طول کابل‌های رابط هماهنگ باشد
In / Imax / Iimp مطابقت با سطح در معرض خطر، نوع طبقه‌بندی و مشخصات فنی پروژه
رفتار در برابر اتصال کوتاه تایید حفاظت پشتیبان یا الزامات Iscpv/SCCR از روی دیتاشیت
پیکربندی قطب مطابقت با سیستم‌های سیم‌کشی PV زمین‌شده، شناور یا سیستم‌های خاص
نشانگر وضعیت دارای نشانگر وضعیت بصری، کارتریج قابل تعویض و در صورت نیاز کنتاکت کمکی برای سیگنال‌دهی از راه دور
استانداردها مطابق با استانداردهای IEC 61643-31/32، UL 1449 یا الزامات محلی بسته به بازار هدف

فرمت پیشنهادی مشخصات فنی برق‌گیر (SPD) خورشیدی

برای استعلام قیمت (RFQ) شفاف‌تر، تنها به عبارت “قیمت SPD خورشیدی” بسنده نکنید. مشخصاتی را ارسال کنید که شامل شرایط واقعی طراحی باشد.

نمونه فرمت استعلام قیمت (RFQ):

فیلد استعلام قیمت نمونه ورودی
کاربرد سیستم خورشیدی پشت‌بامی / سیستم خورشیدی زمینی / ایستگاه اینورتر تجاری
ولتاژ سیستم فتوولتائیک 1000 ولت DC یا 1500 ولت DC
حداکثر ولتاژ مدار باز (Voc) رشته مقدار محاسبه‌شده در حداقل دما
نوع SPD برق‌گیر DC نوع ۲ یا برق‌گیر DC نوع ۱+۲
نقطه نصب جعبه ترکیبی (Combiner box) و/یا ورودی DC اینورتر
پیکربندی قطب ۲ پل، ۳ پل، یا مطابق با نیاز پروژه
جهت استاندارد مورد نیاز استاندارد IEC 61643-31، UL 1449، یا الزامات محلی
پایش وضعیت فقط بصری یا دارای کنتاکت سیگنالینگ از راه دور
وضعیت محفظه (Enclosure) اتاق اینورتر داخلی، جعبه کمباینر خارجی، سایت ساحلی، گرمای شدید

این فرمت به VIOX یا هر تأمین‌کننده واجد شرایطی کمک می‌کند تا خانواده صحیح SPDهای DC را انتخاب کنند، به جای اینکه دستگاهی را پیشنهاد دهند که تنها با یک کلمه کلیدی مطابقت دارد.


سوالات متداول

آیا یک SPD می‌تواند هم از سمت DC پنل‌های خورشیدی و هم از سمت خروجی AC محافظت کند؟

خیر. یک SPD DC از سمت ورودی PV محافظت می‌کند، در حالی که یک SPD AC از خروجی اینورتر یا سمت شبکه/توزیع محافظت می‌کند. یک طراحی کامل حفاظت در برابر نوسانات خورشیدی اغلب هر دو سمت را ارزیابی می‌کند، زیرا انرژی نوسانی می‌تواند از طریق کابل‌های PV خارجی یا از طریق شبکه توزیع AC وارد شود.

چگونه بفهمم که باید یک SPD DC نصب کنم یا دو عدد؟

فاصله بین آرایه PV یا جعبه کمباینر و اینورتر را بررسی کنید. اگر طول کابل DC کوتاه باشد، بسته به طراحی سیستم، ممکن است یک SPD DC که به درستی قرار گرفته باشد کافی باشد. اگر مسیر کابل DC طولانی باشد (معمولاً حدود ۱۰ متر یا بیشتر)، مهندسان اغلب استفاده از SPD در هر دو انتها را ارزیابی می‌کنند: یکی نزدیک آرایه یا کمباینر و دیگری نزدیک ورودی DC اینورتر.

اگر Ucpv کمتر از ولتاژ واقعی رشته PV باشد چه اتفاقی می‌افتد؟

SPD ممکن است ولتاژ کاری عادی PV را به عنوان شرایط اضافه ولتاژ تلقی کند. این امر می‌تواند باعث گرم شدن بیش از حد، پایان عمر زودرس، نشانگر خرابی کاذب یا حالت خرابی خطرناک شود. مقدار Ucpv باید بالاتر از حداکثر ولتاژ مدار باز رشته PV در هوای سرد انتخاب شود، نه فقط بالاتر از ولتاژ نامی اینورتر.

چرا با وجود مقدار Up پایین در برق‌گیر (SPD)، طول سیم‌های اتصال اهمیت دارد؟

مقدار Up در برگه مشخصات فنی SPD تحت شرایط آزمون استاندارد اندازه‌گیری می‌شود. در تابلو برق واقعی، طول زیاد سیم‌ها باعث ایجاد ولتاژ القایی در هنگام بروز موج‌های سریع می‌شود. اگر مسیر سیم‌کشی طولانی، دارای حلقه یا اتصال ضعیف باشد، ولتاژ عبوری مؤثر در اینورتر می‌تواند از مقدار Up درج شده روی SPD بیشتر باشد.

آیا SPD جریان مستقیم (DC) نوع 1+2 همیشه بهتر از نوع 2 است؟

همیشه این‌طور نیست. نوع 1+2 در مکان‌هایی که در معرض جریان صاعقه هستند، مانند سیستم‌هایی که دارای حفاظت خارجی در برابر صاعقه بوده یا آرایه‌های خورشیدی بسیار در معرض خطر هستند، کاربرد دارد. برای بسیاری از سیستم‌های فتوولتائیک استاندارد روی پشت‌بام یا سیستم‌های تجاری که نگرانی اصلی، موج‌های القایی است، یک SPD نوع 2 که به‌درستی انتخاب شده باشد، می‌تواند گزینه مناسبی باشد. تصمیم‌گیری باید بر اساس ریسک صاعقه پروژه و الزامات طراحی محلی انجام شود.

آیا SPD جریان مستقیم (DC) باید قبل از جداکننده (ایزولاتور) DC نصب شود یا بعد از آن؟

موقعیت دقیق به طراحی جعبه ترکیبی (Combiner Box) یا ورودی اینورتر و نقشه سیم‌کشی سازنده بستگی دارد. نکته مهم این است که SPD باید با سیم‌های کوتاه به هادی‌های تحت حفاظت و شینه اتصال زمین متصل شود. نباید صرفاً به دلیل راحتی در چیدمان تابلو، آن را در فاصله دوری نصب کرد.

یک SPD جریان مستقیم (DC) خورشیدی برای سیستم‌های فتوولتائیک تجاری باید چه نوع سیگنال از راه دوری ارائه دهد؟

سیستم‌های فتوولتائیک تجاری و نیروگاهی معمولاً از SPDهایی با نشانگر وضعیت بصری به همراه کنتاکت سیگنال‌دهی از راه دور استفاده می‌کنند که معمولاً به یک سیستم مانیتورینگ، مدار هشدار یا سیستم کنترل نظارتی متصل می‌شود. این امر به تیم‌های تعمیر و نگهداری کمک می‌کند تا بدون نیاز به باز کردن دستی تک‌تک جعبه‌های ترکیبی، پایان عمر مفید SPD را تشخیص دهند.

آیا اگر جعبه ترکیبی (Combiner Box) در فاصله دوری قرار داشته باشد، یک SPD خورشیدی DC می‌تواند از اینورتر محافظت کند؟

تنها تا حدی. اگر جعبه ترکیبی از اینورتر فاصله زیادی داشته باشد، کابل بین آن‌ها همچنان می‌تواند ولتاژهای القایی ناشی از نوسانات را جذب کند. در این صورت، ممکن است به یک SPD DC دوم در نزدیکی ورودی DC اینورتر نیاز باشد تا ولتاژ نوسانی که به اینورتر می‌رسد، کاهش یابد.

قبل از استفاده از یک SPD DC در جعبه ترکیبی فتوولتائیک (PV)، باید چه مدارکی را از تأمین‌کننده درخواست کنم؟

برگه اطلاعات (Datasheet) SPD DC، نقشه سیم‌کشی، رتبه‌بندی Ucpv، رتبه‌بندی‌های In/Imax یا Iimp، مقدار Up، دستورالعمل‌های حفاظت پشتیبان، جزئیات نشانگر پایان عمر و در صورت لزوم، مستندات تست یا انطباق با استاندارد IEC 61643-31 را درخواست کنید. برای جعبه‌های ترکیبی فضای باز، الزامات محیطی و محفظه (Enclosure) را نیز تأیید کنید.

آیا SPD DC جایگزین فیوزهای PV، MCBهای DC یا کلیدهای ایزولاتور DC می‌شود؟

خیر. SPD DC ولتاژهای گذرا را محدود می‌کند. فیوزهای PV یا MCBهای DC در صورت لزوم در برابر جریان بیش از حد محافظت می‌کنند و کلیدهای ایزولاتور DC وظیفه قطع و وصل یا جداسازی را بر عهده دارند. این تجهیزات عملکردهای متفاوتی دارند و باید در طراحی جعبه ترکیبی یا ورودی اینورتر با یکدیگر هماهنگ شوند.


نتيجه گيری

بهترین SPD DC برای سیستم‌های خورشیدی تنها بر اساس بالاترین عدد kA انتخاب نمی‌شود. انتخاب آن بر اساس تطبیق با ولتاژ DC سیستم PV، نوع عملکرد (Type 2 یا Type 1+2)، محل نصب، طول کابل، طول سیم‌های رابط، طراحی سیستم زمین/هم‌بندی و استانداردهای مربوطه مانند IEC 61643-31 و IEC 61643-32 انجام می‌شود.

برای اکثر خریداران، ترتیب ارزیابی صحیح به شرح زیر است:

  1. تایید کنید که نقطه حفاظتی در سمت DC است یا سمت AC.
  2. حداکثر ولتاژ مدار باز (Voc) رشته‌های خورشیدی را در شرایط دمای پایین محاسبه کنید.
  3. کلاس Ucpv مناسب را انتخاب کنید.
  4. بر اساس میزان در معرض صاعقه بودن، بین نوع 2 و نوع 1+2 تصمیم‌گیری کنید.
  5. برق‌گیر (SPD) را نزدیک به تجهیزات تحت حفاظت نصب کرده و طول سیم‌های رابط را کوتاه نگه دارید.
  6. حفاظت پشتیبان، نشانگر وضعیت و محیط محفظه را تایید کنید.

اگر در حال انتخاب محصولات SPD DC برای جعبه‌های ترکیبی خورشیدی (PV Combiner Boxes)، حفاظت ورودی اینورتر یا تابلوهای توزیع خورشیدی هستید، VIOX می‌تواند در انتخاب محصول مناسب به شما کمک کند. خانواده SPD با توجه به کلاس ولتاژ واقعی، نقطه نصب و الزامات پروژه.

About Author
Author picture

سلام من جو, اختصاصی حرفه ای با 12 سال تجربه در صنعت برق است. در VIOX برقی تمرکز من این است که در ارائه با کیفیت بالا و راه حل های الکتریکی طراحی شده برای دیدار با نیازهای مشتریان ما. من تخصص دهانه اتوماسیون صنعتی و سیم کشی مسکونی و تجاری سیستم های الکتریکی.با من تماس بگیرید [email protected] اگر شما هر گونه سوال.

نیاز خود را به ما بگویید
همین حالا درخواست قیمت کنید