Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīces: Galīgais ceļvedis saules enerģijas, elektrisko ierīču un rūpnieciskiem lietojumiem.

Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD) ir kritiski svarīgi komponenti saules fotoelementu sistēmās, elektrisko transportlīdzekļu uzlādes stacijās un rūpnieciskos lietojumos, kas paredzēti jutīgu elektronisko iekārtu aizsardzībai pret dažādu elektrisko traucējumu izraisītiem sprieguma pārspriegumiem. Šīm ierīcēm ir izšķiroša nozīme elektrisko sistēmu ilgmūžības un uzticamības uzturēšanā, novirzot pārspīlēto spriegumu no kritiski svarīgiem komponentiem, tādējādi novēršot bojājumus un nodrošinot darbības nepārtrauktību.

VIOX SPD

Izpratne par līdzstrāvas pārejas pārspriegumiem

Līdzstrāvas pārejas pārspriegumu definīcija

Līdzstrāvas pārejas pārspriegumi attiecas uz īslaicīgiem sprieguma lēcieniem, kas rodas līdzstrāvas (DC) elektriskajās sistēmās. Šie pārspriegumi var ievērojami pārsniegt normālo darba spriegumu un parasti ilgst no dažām mikrosekundēm līdz dažām milisekundēm. Tiem raksturīgs ātrs kāpuma laiks, un to amplitūda var sasniegt vairākus kilovoltus. Pārejas pārspriegumus var izraisīt dažādi ārēji vai iekšēji traucējumi, kas apdraud elektroiekārtas, potenciāli izraisot izolācijas bojājumus, iekārtu atteici vai darbības traucējumus.

Kopējie cēloņi līdzstrāvas sistēmās

Pārejas pārspriegumu rašanos līdzstrāvas sistēmās veicina vairāki faktori:

• Zibens trāpījumi: Zibens ir viens no būtiskākajiem pārsprieguma pārspriegumu dabiskajiem cēloņiem. Tieša zibens spēriens var izraisīt augstsprieguma pārspriegumus, kas izplatās pa gaisvadu līnijām un pieslēgtajām iekārtām, izraisot nopietnus bojājumus. Pat netieša ietekme, piemēram, zibens spēriena radītais elektromagnētiskais starojums, var radīt ievērojamus sprieguma lēcienus tuvējās sistēmās.
• Pārslēgšanas operācijas: Elektrisko ierīču, piemēram, motoru, transformatoru vai slēdžu, ieslēgšana vai izslēgšana var radīt īslaicīgus pārspriegumus. Šādas pārslēgšanas darbības var izraisīt pēkšņas strāvas plūsmas izmaiņas, radot sprieguma kāpumus, kas var ietekmēt pieslēgtās iekārtas. Šī iemesla izplatīts piemērs ir parādība, kas pazīstama kā "pārslēgšanās" induktīvās slodzes darbības laikā.
• Elektrostatiskās izlādes (ESD): ESD notikumi rodas, kad divi objekti ar atšķirīgu elektrostatisko potenciālu saskaras vai atrodas tuvu viens otram, izraisot strauju elektrības izlādi. Tas var radīt īslaicīgus, bet intensīvus sprieguma lēcienus, kas ir īpaši kaitīgi jutīgiem elektroniskiem komponentiem.
• Rūpnieciskie satricinājumi: Rūpniecībā tādas darbības kā lielu motoru iedarbināšana vai transformatoru ieslēgšana var radīt ievērojamus īslaicīgus pārspriegumus. Šādus pārspriegumus bieži izraisa pēkšņas izmaiņas slodzes apstākļos, un tie var izraisīt traucējumus elektrotīklā.
• Kodolenerģētiskie elektromagnētiskie impulsi (NEMP): Lai gan retāk, NEMP notikumi, ko izraisa kodolsprādzieni lielā augstumā, var izraisīt milzīgus īslaicīgus pārspriegumus plašās teritorijās. Šādu sprādzienu radītais elektromagnētiskais lauks var radīt spēcīgus sprieguma lēcienus elektropārvades un sakaru līnijās.

Kā darbojas līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīces

Līdzstrāvas SPD darbības principi

Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD) darbojas, uzraugot sprieguma līmeni līdzstrāvas (DC) sistēmā un ātri reaģējot uz visiem pārspriegumiem, kas pārsniedz iepriekš noteiktās robežvērtības. Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīču galvenā funkcija ir novirzīt pārspīlēto spriegumu no jutīgām iekārtām, nodrošinot, ka tās paliek drošās ekspluatācijas robežās.

1. Sprieguma uzraudzība: Līdzstrāvas SPD nepārtraukti uzrauga spriegumu ķēdē. Ja tas konstatē pārspriegumu, piemēram, zibens spērienu vai komutācijas darbību izraisītu pārspriegumu, tas aktivizējas, lai aizsargātu sistēmu.
2. Pārsprieguma novirzīšana: Galvenais mehānisms ietver tādus komponentus kā metālu oksīdu varistori (MOV) vai gāzes izlādes caurules (GDT). Normālos apstākļos šie komponenti uzrāda augstu pretestību, efektīvi izolējot SPD no ķēdes. Tomēr, ja rodas pārspriegums, to pretestība krasi samazinās, ļaujot liekajai strāvai plūst caur tiem un droši novirzīt uz zemi.
3. Ātrā reaģēšana: Viss process notiek nanosekundes laikā, kas ir ļoti svarīgi, lai aizsargātu iekārtas pat no īsākajiem pārspriegumiem. Pēc pārsprieguma izkliedēšanas MOV vai GDT atgriežas augstas pretestības stāvoklī, gatavs nākamajiem pārspriegumiem.

Izpētīt Youtube

DC SPD galvenie komponenti

Lai nodrošinātu efektīvu aizsardzību pret pārspriegumiem, līdzstrāvas SPD darbojas vairāki galvenie komponenti:

• Metāla oksīda varistors (MOV): Tas ir visbiežāk izmantotais komponents līdzstrāvas SPD. MOV ir no sprieguma atkarīgi rezistori, kas, reaģējot uz pārsprieguma apstākļiem, ierobežo sprieguma lēcienus, mainot savu pretestību. Tie nodrošina zemas pretestības ceļu pārsprieguma strāvām, efektīvi novirzot tās no jutīgām iekārtām.
• Gāzes izplūdes caurule (GDT): GDT, ko bieži izmanto kopā ar MOV, nodrošina papildu aizsardzību, ļaujot strāvai plūst caur tām, kad tiek pārsniegts noteikts sprieguma slieksnis. Tās ir īpaši efektīvas, lai apstrādātu lielas enerģijas pārspriegumus.
• Pārejas sprieguma slāpēšanas diodes (TVS): Šie komponenti ir paredzēti ātrai reaģēšanai uz pārejošiem pārspriegumiem un spēj efektīvi ierobežot sprieguma lēcienus. Tos bieži izmanto lietojumos, kur nepieciešama ātra reakcija.
• Dzirksteļošanas spraugas: Tie tiek izmantoti kā aizsargierīces, kas rada vadītspējīgu ceļu, kad spriegums pārsniedz noteiktu līmeni, ļaujot pārspriegumiem apiet jutīgus komponentus.

Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīču veidi

Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD) iedala dažādos tipos, pamatojoties uz to uzstādīšanas vietām un piedāvātās aizsardzības līmeni. Izpratne par šiem tipiem palīdz izvēlēties piemērotu SPD konkrētām vajadzībām līdzstrāvas sistēmās. Galvenie līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīču tipi ir 1. tips, 2. tips un 3. tips.

1. tipa līdzstrāvas SPD

1. tipa līdzstrāvas SPD ir paredzēti aizsardzībai pret augstas enerģijas pārspriegumiem, ko galvenokārt izraisa tiešie zibens spērieni vai augstsprieguma notikumi. Tos parasti uzstāda pirms galvenā sadales skapja, vai nu pie ieejas pakalpojumā, vai arī integrē primāro slēdžu panelī. Šīs ierīces spēj pārvarēt pārsprieguma galveno triecienu, droši novadot lieko enerģiju uz zemi.

Ieguvumi:

• Piedāvā visaugstākā līmeņa aizsardzību pret pārspriegumiem, kas tieši savienota ar ienākošo barošanas avotu.
• Ievērojama enerģijas absorbcijas spēja
• Pirmā aizsardzības līnija pret lieliem uzplūdiem

Pielietojuma piemēri:

• Elektrisko pakalpojumu ieejas
• Galvenie sadales paneļi komerciālos kompleksos
• Ēkas ar ārējām zibensaizsardzības sistēmām

2. tipa līdzstrāvas SPD

2. tipa līdzstrāvas SPD ir paredzēti aizsardzībai pret pārsprieguma pārspriegumiem, kas ir izgājuši cauri 1. tipa SPD, vai netieši saistītiem pārspriegumiem. Tos uzstāda pie galvenā sadales paneļa vai apakšpaneļiem ēkā. Otrā tipa līdzstrāvas SPD ir būtiski, lai aizsargātu pret komutācijas darbību radītiem pārspriegumiem un nodrošinātu nepārtrauktu aizsardzību visā elektriskajā sistēmā.

Ieguvumi:

• Nodrošina stabilu aizsardzību pret pārspriegumiem
• Palielina kopējās pārsprieguma aizsardzības sistēmas efektivitāti, novēršot iekšēji radītos pārspriegumus.
• Novērš jutīgu iekārtu bojājumus, kas savienotas ar sadales paneļiem.

Pielietojuma piemēri:

• Galvenie un sadales paneļi dzīvojamās ēkās
• Komerciālo ēku elektrosistēmas
• Rūpniecisko mašīnu un iekārtu paneļi

Kombinētā tipa DC SPD

Ir pieejama arī 1. un 2. tipa līdzstrāvas SPD kombinācija, kas parasti tiek uzstādīta patērētāju blokos. Šī kombinācija nodrošina visaptverošu risinājumu, piedāvājot aizsardzību gan pret tiešajiem, gan netiešajiem pārspriegumiem.

Salīdzinājums ar AC SPD

Lai gan maiņstrāvas un līdzstrāvas SPD darbības principi ir līdzīgi, pastāv vairākas būtiskas atšķirības:

1. Sprieguma līmeņi: maiņstrāvas SPD aizsargā iekārtas, kas pieslēgtas pie komunālo pakalpojumu tīkla ar spriegumu no 120 V līdz 480 V. Turpretī līdzstrāvas SPD ir paredzēti saules fotoelektriskajām sistēmām ar spriegumu no dažiem simtiem voltu līdz 1500 V atkarībā no sistēmas lieluma un konfigurācijas.
2. Spriegošanas īpašības: Sprieguma viļņu raksturlielumu atšķirību dēļ maiņstrāvas un līdzstrāvas SPD ir atšķirīgas saspiešanas īpašības. Maiņstrāvas spriegums mainās starp pozitīvām un negatīvām vērtībām, bet līdzstrāvas spriegums ir nemainīgs un vienvirziena. Tāpēc maiņstrāvas SPD ir jāapstrādā divvirzienu sprieguma pārspriegumi, bet līdzstrāvas SPD jāapstrādā tikai vienvirziena pārspriegumi.
3. MOV specifikācijas: Metāla oksīda varistori (MOV), ko izmanto maiņstrāvas un līdzstrāvas SPD, ir veidoti atšķirīgi, lai pielāgotos katras sistēmas unikālajām sprieguma un strāvas īpašībām. Līdzstrāvas MOV jāiztur nepārtraukts līdzstrāvas spriegums un jāapstrādā pārspriegumi vienā virzienā, bet maiņstrāvas MOV jāpielāgo maiņstrāvas spriegumam un jāapstrādā divvirzienu pārspriegumi.
4. Uzstādīšana un pieslēgšana: Lai gan gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas SPD uzstādīšanas process ir līdzīgs, savienojuma punkti atšķiras. Maiņstrāvas SPD parasti pieslēdz pie komunālo pakalpojumu tīkla un slodzes iekārtām, bet līdzstrāvas SPD - pie saules fotoelementu bloka, invertora vai komutatora bloka.

Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīču lietojumi

Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīcēm (SPD) ir izšķiroša nozīme dažādu līdzstrāvas sistēmu aizsardzībā pret sprieguma pārspriegumu kaitīgo ietekmi. Šeit ir minēti daži galvenie lietojumi, kuros plaši izmanto līdzstrāvas SPD:

A. Saules fotoelementu sistēmas

Saules fotoelementu (PV) sistēmas ir viens no visizplatītākajiem līdzstrāvas SPD lietojumiem. Šīs ierīces aizsargā jutīgus komponentus, piemēram, saules paneļus, invertorus, lādēšanas kontrolierus un akumulatorus, no sprieguma pārspriegumiem, ko izraisa zibens spērieni, tīkla svārstības vai pārslēgšanas darbības. DC SPD palīdz nodrošināt saules fotoelektrisko sistēmu uzticamību un ilgmūžību, ierobežojot šo pārspriegumu ietekmi.

B. Vēja turbīnas

Vēja turbīnas, kas ražo elektroenerģiju, izmantojot līdzstrāvas ģeneratorus, arī gūst labumu no līdzstrāvas SPD nodrošinātās aizsardzības. Šīs ierīces aizsargā turbīnas elektriskos komponentus, tostarp ģeneratorus, pārveidotājus un vadības sistēmas, no sprieguma pārspriegumiem, kas var rasties zibens spērienu vai tīkla traucējumu dēļ.

C. Elektrisko transportlīdzekļu uzlādes stacijas

Tā kā elektromobiļu (EV) izplatība turpina pieaugt, arvien svarīgāka kļūst nepieciešamība pēc uzticamas uzlādes infrastruktūras. Līdzstrāvas SPD tiek izmantoti elektromobiļu uzlādes stacijās, lai aizsargātu uzlādes iekārtas un pieslēgtos transportlīdzekļus no sprieguma pārrāvumiem, nodrošinot drošu un nepārtrauktu uzlādes darbību.

D. Telekomunikāciju iekārtas

Telekomunikāciju sistēmām, kas bieži izmanto līdzstrāvas padevi, nepieciešama spēcīga aizsardzība pret pārspriegumiem, lai aizsargātu jutīgus elektroniskos komponentus. Līdzstrāvas SPD tiek izmantoti dažādos telekomunikāciju lietojumos, piemēram, mobilo sakaru torņos, datu centros un tīkla iekārtās, lai pasargātu no sprieguma pārspriegumiem, kas var traucēt pakalpojumu sniegšanu un sabojāt dārgu aparatūru.

E. Rūpnieciskās līdzstrāvas barošanas sistēmas

Daudzi rūpnieciskie procesi un iekārtas ir atkarīgas no līdzstrāvas, tāpēc tās ir neaizsargātas pret sprieguma pārspriegumiem. Līdzstrāvas SPD tiek izmantoti rūpniecībā, lai aizsargātu līdzstrāvas motorus, piedziņas, programmējamos loģiskos kontrollerus (PLC) un citus svarīgus komponentus no pārspriegumu radītiem bojājumiem. Šī aizsardzība palīdz saglabāt rūpniecisko procesu uzticamību un efektivitāti.

Kāpēc līdzstrāvas sistēmām nepieciešama aizsardzība pret pārspriegumiem

Pārsprieguma aizsardzība ir būtiska līdzstrāvas sistēmām, lai aizsargātu jutīgas iekārtas, nodrošinātu uzticamību un atbilstību drošības standartiem. Šeit ir detalizēti izklāstīts, kāpēc līdzstrāvas sistēmām nepieciešama aizsardzība pret pārspriegumiem.

A. Jutīgu līdzstrāvas maiņstrāvas iekārtu aizsardzība

Līdzstrāvas sistēmas bieži darbina jutīgas elektroniskās ierīces, tostarp invertorus, akumulatorus un vadības sistēmas. Šie komponenti ir neaizsargāti pret sprieguma pārspriegumiem, ko izraisa zibens spērieni, pārslēgšanas darbības vai bojājumi elektrotīklā.

• Iekārtu bojājumu novēršana: Sprieguma pārspriegumi var pārsniegt elektronisko komponentu pieļaujamās robežas, izraisot neatgriezeniskus bojājumus vai bojājumus. Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD) slāpē vai novirza šos pārspriegumus, pasargājot kritiskās iekārtas no bojājumiem.
• Darbības integritāte: Uzturot stabilu sprieguma līmeni, līdzstrāvas SPD palīdz nodrošināt jutīgu ierīču pareizu darbību bez pārtraukumiem, ko izraisa pārejoši pārspriegumi.

B. Sistēmas uzticamības un ilgmūžības nodrošināšana

Līdzstrāvas sistēmu uzticamību un ilgmūžību ievērojami uzlabo efektīva aizsardzība pret pārspriegumiem.

• Pagarināts aprīkojuma kalpošanas laiks: Samazinot sprieguma svārstību ietekmi, līdzstrāvas SPD samazina elektronisko komponentu nolietojumu, ļaujot tiem optimāli darboties ilgāku laiku. Tas ir īpaši svarīgi tādās lietojumprogrammās kā saules fotoelementu sistēmas un elektrisko transportlīdzekļu uzlādes stacijas, kur iekārtu nomaiņa var būt dārga un traucējoša.
• Minimizēts dīkstāves laiks: Aizsardzība pret pārspriegumiem palīdz novērst negaidītas kļūmes, kas var izraisīt sistēmas dīkstāvi. Tas ir ļoti svarīgi nozarēs, kas ir atkarīgas no nepārtrauktas darbības, piemēram, telekomunikācijās un rūpnieciskajā automatizācijā.

C. Atbilstība standartiem un noteikumiem

Atbilstība nozares standartiem un noteikumiem ir vēl viens būtisks iemesls, kāpēc līdzstrāvas sistēmās jāievieš aizsardzība pret pārspriegumiem.

• Drošības noteikumi: Daudzās jurisdikcijās ir ieviesti drošības standarti, kas nosaka elektroinstalāciju aizsardzību pret pārspriegumiem. Šo noteikumu ievērošana ne tikai nodrošina atbilstību, bet arī paaugstina vispārējo drošību, samazinot pārspriegumu izraisītu elektroapgādes ugunsgrēku vai iekārtu darbības traucējumu risku.
• Apdrošināšanas prasības: Dažas apdrošināšanas polises var prasīt, lai apdrošināšanas seguma nosacījums ir pārsprieguma aizsardzības ierīču uzstādīšana. Tas vēl vairāk uzsver, cik svarīgi ir uzstādīt DC SPD, lai aizsargātu vērtīgus aktīvus.

Pareizas līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīces izvēle

Izvēloties līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīci (SPD), ir svarīgi ievērot vairākas galvenās specifikācijas un apsvērumus, lai nodrošinātu optimālu aizsardzību jūsu sistēmai. Šeit ir sniegts visaptverošs ceļvedis pareizās līdzstrāvas SPD izvēlei.

A. Galvenās specifikācijas, kas jāņem vērā

1. Maksimālais nepārtrauktais darba spriegums (MCOV)MCOV ir augstākais spriegums, ko SPD var nepārtraukti apstrādāt bez traucējumiem. Ir ļoti svarīgi izvēlēties SPD ar MCOV nominālu, kas pārsniedz jūsu līdzstrāvas sistēmas normālo darba spriegumu. Saules fotoelementu fotoelektriskajām sistēmām tas parasti ir no 600 V līdz 1500 V atkarībā no konkrētā lietojuma un konfigurācijas.
2. Nominālā izlādes strāva (In) Šī specifikācija norāda tipisko pārsprieguma strāvu, ko SPD var atkārtoti izturēt bez degradācijas. Augstāks In rādītājs liecina par labāku veiktspēju biežos pārsprieguma apstākļos. Parastās vērtības līdzstrāvas SPD ir no 20 kA līdz 40 kA atkarībā no lietojuma.
3. Maksimālā izlādes strāva (Imax) Imax ir maksimālā pārsprieguma strāva, ko SPD var apstrādāt viena pārsprieguma gadījuma laikā, neizdodoties bojājumiem. Ir ļoti svarīgi izvēlēties SPD ar Imax rādītāju, kas ir pietiekams, lai pārvarētu iespējamos pārspriegumus jūsu vidē; bieži vien tas ir 10 kA, 20 kA vai lielāks rādītājs.
4. Sprieguma aizsardzības līmenis (Up)Up ir maksimālais spriegums, kas var parādīties aizsargātajā iekārtā pārsprieguma laikā. Zemāka Up vērtība norāda uz labāku jutīgo komponentu aizsardzību. Tipiskās Up vērtības līdzstrāvas SPD ir aptuveni 3,8 kV, taču tās var atšķirties atkarībā no konstrukcijas un lietojuma prasībām.

B. Tirgū sastopamie DC SPD varianti

Vairāki cienījami ražotāji piedāvā virkni līdzstrāvas SPD, kas pielāgoti dažādiem lietojumiem:

• USFULL DC SPD: Šīm ierīcēm, kas pazīstamas ar savu izturīgo konstrukciju un atbilstību starptautiskajiem standartiem, parasti ir MCOV nominālais spriegums no 660 V līdz 1500 V un nominālais izlādes strāvas stiprums no 20 kA līdz 40 kA.
• LSP produkti: Šie SPD ir īpaši izstrādāti saules enerģijas lietojumiem un spēj pielāgoties augstiem sprieguma līmeņiem, vienlaikus nodrošinot efektīvu aizsardzību pret pārspriegumiem pret zibens un tīkla svārstībām.
• Citi zīmoli: Dažādi ražotāji piedāvā 1. un 2. tipa SPD, kas paredzēti dažādiem uzstādīšanas punktiem saules fotoelementu sistēmās, akumulatoru uzglabāšanas sistēmās un rūpnieciskos lietojumos.

C. DC SPD izmaksu apsvērumi

Izmaksas ir svarīgs faktors, izvēloties DC SPD, taču tām nevajadzētu būt vienīgajam apsvērumam:

• Sākotnējais ieguldījums pret ilgtermiņa ietaupījumiem: Lai gan augstākas kvalitātes SPD var būt dārgākas sākotnējās izmaksas, ilgtermiņā tie var ietaupīt naudu, jo novērš dārgu iekārtu bojājumus un samazina uzturēšanas izmaksas.
• Sertifikācijas un atbilstības izmaksas: UL 1449, IEC 61643-31). Ierīces ar atbilstošiem sertifikātiem var būt dārgākas, taču tās nodrošina uzticamību un veiktspēju.
• Uzstādīšanas izmaksas: Izvērtējiet, vai SPD ir nepieciešama profesionāla uzstādīšana, vai arī to var viegli uzstādīt darbinieki, kas pārzina elektrosistēmas. Uzstādīšanas izmaksas var atšķirties atkarībā no sarežģītības.
  

Uzstādīšanas paraugprakse

Lai maksimāli palielinātu līdzstrāvas SPD efektivitāti, ir svarīgi pareizi uzstādīt. Galvenie paraugprakses piemēri ir šādi:

• SPD izvietošana kritiskajos punktos, piemēram, invertoru un komutatoru ieejas pusē.
• Papildu SPD uzstādīšana abos kabeļu posmu galos, kas garāki par 10 metriem.
• Nodrošināt pareizu zemējumu visām vadošajām virsmām un vadiem, kas ienāk sistēmā vai iziet no tās.
• Izvēloties SPD, kas atbilst attiecīgajiem nozares standartiem, piemēram, UL 1449 vai IEC 61643-31 attiecībā uz drošību un uzticamību.

Šīs vadlīnijas palīdz optimizēt aizsardzības pret pārspriegumiem veiktspēju un uzlabot elektrisko sistēmu vispārējo drošību saules enerģijas, elektromobiļu uzlādes un rūpnieciskos lietojumos.

Līdzstrāvas SPD uzstādīšana un apkope

Pareiza līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīču (SPD) uzstādīšana un apkope ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu to efektivitāti jutīgu iekārtu aizsardzībā pret sprieguma pārspriegumiem. Šeit ir sniegts detalizēts ceļvedis par labāko praksi līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīču uzstādīšanā un uzturēšanā.

A. Pareiza uzstādīšanas tehnika

1. Optimālās atrašanās vietas noteikšanaIstallējiet līdzstrāvas SPD pēc iespējas tuvāk aizsargājamām iekārtām, piemēram, saules invertoriem vai akumulatoru sistēmām. Tas samazina savienojošo kabeļu garumu, tādējādi samazinot inducēto pārspriegumu risku kabeļu ceļā.
2. Sistēmas izslēgšanaPirms uzstādīšanai pārliecinieties, ka visa sistēma ir izslēgta un izolēta no iespējamiem elektriskiem apdraudējumiem. Tas ir ļoti svarīgi drošībai uzstādīšanas laikā.
3. SPD pieslēgšanaVairākumam līdzstrāvas SPD ir trīs spailes: pozitīvā (+), negatīvā (-) un zemes (PE vai GND). Pareizi savienojiet atbilstošos kabeļus no līdzstrāvas avota un zemējuma sistēmas ar attiecīgajiem SPD termināliem, nodrošinot drošus savienojumus, lai novērstu loku.
4. Droša uzstādīšanaIzmantojiet piemērotu korpusu, kas aizsargā SPD no vides faktoriem, vienlaikus nodrošinot atbilstošu siltuma izkliedi. SPD jāuzstāda droši, parasti vertikālā stāvoklī ar spailēm uz leju, lai novērstu mitruma uzkrāšanos.
5. Testēšana pēc uzstādīšanasPēc uzstādīšanas pabeigšanas pārbaudiet sistēmu, lai pārliecinātos, ka tā darbojas pareizi un ka SPD nodrošina atbilstošu aizsardzību pret pārspriegumiem.

B. Koordinācija ar citiem sistēmas komponentiem

Lai aizsardzība pret pārspriegumiem būtu efektīva, ir nepieciešama koordinācija ar citiem elektrosistēmas komponentiem:

• Zemējuma sistēma: Pārliecinieties, ka SPD ir pareizi iezemēts saskaņā ar vietējiem elektrotehnikas noteikumiem. Drošs zemas pretestības zemējuma savienojums ir būtisks efektīvai pārsprieguma novirzīšanai.
• Integrācija ar citiem VPD: Lielākās sistēmās var būt nepieciešami vairāki SPD dažādos punktos (piemēram, garu kabeļu posmu abos galos). Ja kabeļu garums pārsniedz 10 metrus, apsveriet iespēju izvietot papildu SPD gan invertora, gan saules bateriju bloka tuvumā, lai nodrošinātu visaptverošu aizsardzību.
• Savietojamība ar aprīkojumu: Lai nodrošinātu optimālu aizsardzību, netraucējot normālu darbību, izvēlieties SPD, kas atbilst pieslēgto ierīču nominālajam spriegumam un specifikācijām.

C. Regulāra apkope un testēšana

Regulāra apkope ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu, ka DC SPD turpina efektīvi darboties:

• Vizuālās pārbaudes: Periodiski pārbaudiet SPD, lai konstatētu fizisku bojājumu, korozijas vai vaļēju savienojumu pazīmes. Pārliecinieties, ka visas sastāvdaļas ir nebojātas un darbojas pareizi.
• Funkcionālā testēšana: Veikt regulārus testus, lai pārbaudītu, vai SPD darbojas. Tas var ietvert saspiešanas sprieguma pārbaudi un izolācijas pretestības testu veikšanu, lai identificētu iespējamos defektus vai darbības pasliktināšanos.
• Dokumentācija: Veiciet tehniskās apkopes darbību, pārbaužu un testu rezultātu uzskaiti, lai sekotu līdzi veiktspējai laika gaitā un identificētu jebkādas tendences, kas var liecināt par gaidāmo kļūmi.

D. Ekspluatācijas laika beigu rādītāji un nomaiņa

Lai saglabātu sistēmas aizsardzību, ir ļoti svarīgi atpazīt, kad līdzstrāvas SPD ir beidzies tā kalpošanas laiks:

• Dzīves beigu rādītāji: Daudzi mūsdienu SPD ir aprīkoti ar vizuāliem indikatoriem (piemēram, LED), kas signalizē, kad tie ir izsmēluši maksimālo pārsprieguma jaudu un ir jānomaina. Pievērsiet uzmanību šiem indikatoriem ikdienas pārbaužu laikā.
• Darbības rādītāju samazināšanās: Ja sistēmas veiktspēja ievērojami mainās vai ja, neraugoties uz uzstādīto SPD, iekārtas sāk bojāties, tas var liecināt par to, ka SPD vairs nav efektīvs.
• Nomaiņas grafiks: Izveidojiet nomaiņas grafiku, pamatojoties uz ražotāja ieteikumiem vai nozares labāko praksi. Regulāra novecojošo SPD nomaiņa var novērst negaidītas kļūmes pārsprieguma notikumu laikā.

Drošības apsvērumi līdzstrāvas SPD

Strādājot ar līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības ierīcēm (SPD), ir ļoti svarīgi par prioritāti noteikt drošību. Lūk, daži galvenie apsvērumi:

A. Darbs ar augstu līdzstrāvas spriegumu

Līdzstrāvas sistēmas, jo īpaši saules fotoelementu lietojumprogrammās, var darboties ar ļoti augstu spriegumu, kas bieži vien ir no dažiem simtiem voltu līdz pat 1500 V. Uzstādot un uzturot līdzstrāvas SPD, ir nepieciešami atbilstoši drošības pasākumi:

• Strādājot ar augstsprieguma līdzstrāvas sistēmām, lietojiet atbilstošus individuālos aizsardzības līdzekļus (IAL), piemēram, izolētus cimdus un sejas aizsargu.
• Pirms jebkādu darbu veikšanas ar līdzstrāvas SPD vai pieslēgtajiem komponentiem pārliecinieties, ka sistēma ir pareizi atvienota no sprieguma un bloķēta.
• Ievērojiet ražotāja norādījumus par drošu apiešanos ar DC SPD un tā uzstādīšanu.

B. Pareiza zemējuma nozīme

Efektīvai zemas pretestības zemējuma sistēmai ir izšķiroša nozīme drošai līdzstrāvas SPD darbībai. Augstas pretestības zemējuma ceļš var izraisīt bīstamu zemējuma potenciāla paaugstināšanos pārsprieguma laikā, radot risku personālam un iekārtām. Vienmēr pārliecinieties, ka:

• DC SPD ir pareizi savienots ar zemējuma sistēmu, izmantojot īsu, biezu vadu.
• Zemējuma sistēma atbilst vietējiem elektrotehniskajiem noteikumiem un standartiem attiecībā uz pretestību un bojājuma strāvas kapacitāti.
• Lai pārbaudītu zemējuma sistēmas integritāti, tiek veiktas periodiskas pārbaudes.

C. Saskaņošana ar līdzstrāvas atvienotājiem un drošinātājiem

Lai nodrošinātu pareizu darbību, līdzstrāvas SPD ir jāsaskaņo ar citām pārslodzes aizsardzības ierīcēm, piemēram, drošinātājiem un slēdžiem:

• Līdzstrāvas SPD parasti tiek uzstādīti drošinātāju un atvienotāju līnijas pusē, lai nodrošinātu pirmo aizsardzības līniju pret pārspriegumiem.
• Pārliecinieties, ka SPD maksimālā izlādes strāva (Imax) pārsniedz uzstādīšanas vietā pieejamo bojājuma strāvu.
• Pārbaudiet, vai SPD sprieguma aizsardzības līmenis (Up) ir zemāks par pieslēgto iekārtu un koordinācijas ierīču izturības spriegumu.

Pievēršot uzmanību šiem drošības apsvērumiem, uzstādītāji var samazināt riskus un nodrošināt drošu līdzstrāvas SPD darbību augstsprieguma sistēmās, piemēram, saules fotoelektriskās enerģijas sistēmās.

Līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības nākotnes tendences

Tā kā līdzstrāvas sistēmu popularitāte turpina pieaugt, jo īpaši atjaunojamās enerģijas un elektrisko transportlīdzekļu lietojumos, parādās uzlabojumi līdzstrāvas pārsprieguma aizsardzības jomā:

A. Integrācija ar viedajām monitoringa sistēmām

Mūsdienu līdzstrāvas SPD arvien biežāk tiek izmantotas viedās funkcijas, kas nodrošina attālinātu uzraudzību un diagnostiku:

• Iebūvētie sensori un sakaru moduļi nodrošina SPD statusa un pārsprieguma notikumu datu uzraudzību reāllaikā.
• Mākoņplatformas nodrošina centralizētu uzraudzību un analīzi, lai optimizētu apkopi un prognozētu kļūmes.
• Automatizēti brīdinājumi informē operatorus par iespējamām problēmām, ļaujot veikt proaktīvu apkopi.

B. Sasprindzinājums līdzstrāvas SPD tehnoloģijās

Pastāvīgie pētījumi un izstrāde ļauj uzlabot līdzstrāvas SPD tehnoloģijas:

• Jauni materiāli un konstrukcijas uzlabo tādu komponentu kā metālu oksīdu varistori (MOV) pārspriegumu apstrādes spēju un izturību.
• Hibrīdie SPD apvieno vairākas aizsardzības tehnoloģijas (piemēram, MOV un silīcija lavīnas diodes), lai optimizētu veiktspēju dažādos pārsprieguma apstākļos.
• Miniaturizācija un integrācija nodrošina kompaktākus un rentablākus līdzstrāvas SPD risinājumus, kas piemēroti izplatītiem lietojumiem.

C. Līdzstrāvas sistēmu aizsardzības standartu attīstība

Tā kā līdzstrāvas sistēmas kļūst arvien izplatītākas, standartizācijas organizācijas strādā, lai izstrādātu vadlīnijas to drošai un uzticamai aizsardzībai:

• Esošie standarti, piemēram, UL 1449 un IEC 61643, tiek atjaunināti, lai ņemtu vērā līdzstrāvas sistēmu unikālās prasības.
• Tiek izstrādāti jauni standarti, lai aptvertu jaunus lietojumus, piemēram, elektrisko transportlīdzekļu uzlādes infrastruktūru un enerģijas uzkrāšanas sistēmas.
• Starptautisko standartu saskaņošana atvieglo līdzstrāvas SPD tehnoloģiju pieņemšanu un tirdzniecību visā pasaulē.

Pielietojumi, kas nav saistīti ar saules enerģiju

Lai gan galvenā uzmanība tiek pievērsta saules enerģijas lietojumiem, līdzstrāvas līdzstrāvas SPD ir būtiska nozīme arī citās nozarēs. Elektrotransportlīdzekļu uzlādes stacijās šīs ierīces aizsargā elektromobiļu lādētājus no elektrotīkla traucējumu vai zibens spērienu izraisītiem pārspriegumiem, nodrošinot uzlādes infrastruktūras drošību un ilgmūžību.. Līdzstrāvas SPD var izmantot arī rūpniecībā, kur tie pasargā jutīgas iekārtas un vadības sistēmas no elektriskiem pārspriegumiem, kas var traucēt darbību un izraisīt dārgas dīkstāves. . Līdzstrāvas SPD daudzpusība padara tos neaizstājamus dažādās augstsprieguma līdzstrāvas vidēs, nodrošinot visaptverošu aizsardzību pret negaidītiem elektriskiem traucējumiem.

Standarti un noteikumi

Standarta	Apraksts	Galvenie punkti
IEC 61643-11	Prasības un testēšana SPD zemsprieguma enerģijas sadales sistēmās	Līdz 1 000 V maiņstrāvas vai 1 500 V līdzstrāvas sprieguma diapazons Izklāsta darbības kritērijus
IEC 61643-21	Īpašas prasības SPD fotogalvaniskajās sistēmās	Risina līdzstrāvas ķēdes problēmas saules enerģijas sistēmās Nodrošina spēju izturēt specifiskus saules enerģijas pārsprieguma apstākļus.
IEC 61643-31	Prasības SPD, ko izmanto ar informācijas tehnoloģiju iekārtām	Attiecas gan uz maiņstrāvas, gan līdzstrāvas ķēdēm Koncentrējas uz jutīgu elektronisko ierīču aizsardzību
UL 1449	Underwriters Laboratories standarts pārsprieguma aizsardzības ierīcēm	Ietver veiktspējas un drošības testēšanas kritērijus Bieži vien Ziemeļamerikā tiek prasīts izmantošanai dzīvojamās un komerciālās ēkās.
IEEE C62.41	Norādījumi par pārsprieguma sprieguma un strāvas raksturlielumiem energosistēmās	Palīdz projektēt SPD, lai tie izturētu gaidāmos pārsprieguma apstākļus. Sniedz ieskatu ražotājiem

Ievērojamākie līdzstrāvas SPD ražotāji

1. VIOXVIOX piedāvā visaptverošus aizsardzības risinājumus pārsprieguma aizsardzības un zibens aizsardzības/uzzemējuma jomā daudzām dažādām nozarēm, tostarp saules fotoelektrisko sistēmu jomā: https://viox.com/
2. Dehn Inc.Uzņēmums Dehn Inc., kas dibināts 1910. gadā un atrodas Floridā, ASV, ir atzīts par inovatīviem pārsprieguma aizsardzības risinājumiem dažādās nozarēs. Viņi piedāvā virkni SPD, kas pielāgoti gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas lietojumiem.Tīmekļa vietne: https://www.dehn-usa.com/
3. Phoenix ContactŠis Vācijas uzņēmums specializējas elektrotehnikas un automatizācijas tehnoloģiju jomā, ražojot plašu pārsprieguma aizsardzības ierīču klāstu dažādiem lietojumiem, tostarp līdzstrāvas sistēmām.Tīmekļa vietne: https://www.phoenixcontact.com/
4. RaycapRaycap, kas dibināta 1987. gadā un kuras galvenā mītne atrodas Clearwater Loop, Post Falls, ID, ASV, piedāvā dažādus pārsprieguma aizsardzības risinājumus, kas pielāgoti telekomunikāciju un atjaunojamās enerģijas nozarēm.Mājas lapa: https://www.raycap.com/
5. CitelFirma Citel, kas dibināta 1937. gadā Francijā, specializējas pārsprieguma aizsardzības risinājumos un piedāvā plašu produktu klāstu dažādiem lietojumiem, tostarp līdzstrāvas sistēmām.Tīmekļa vietne: https://citel.fr/
6. SaltekVirzošais Čehijas uzņēmums, kas nodarbojas ar pārsprieguma aizsardzības ierīču izstrādi un ražošanu zemsprieguma energosistēmām, telekomunikācijām un datu centriem.Tīmekļa vietne: https://www.saltek.eu/
7. ZOTUPZOTUP, kas dibināta 1986. gadā Bergamo, Itālijā, piedāvā plašu pārsprieguma aizsardzības ierīču klāstu dažādiem lietojumiem.Tīmekļa vietne: https://www.zotup.com/
8. MersenMersen ir globāls eksperts elektrotehnisko izstrādājumu un progresīvu materiālu jomā augsto tehnoloģiju nozarēm.Mersen piedāvā pārsprieguma aizsardzības risinājumus dažādiem pielietojumiem.Tīmekļa vietne: https://ep-us.mersen.com/
9. ProsurgeProsurge piedāvā plašas pārsprieguma aizsardzības ierīces, kas īpaši izstrādātas fotoelementu (PV) sistēmām un citiem līdzstrāvas lietojumiem, nodrošinot drošu aizsardzību pret sprieguma pārspriegumiem.Tīmekļa vietne: https://prosurge.com/