Memilih Peranti Pelindung Lonjakan (SPD) yang sesuai ialah keputusan penting untuk memastikan jangka hayat dan kebolehpercayaan sistem tenaga suria anda. Panduan komprehensif ini akan membimbing anda melalui faktor penting untuk dipertimbangkan semasa memilih SPD untuk pemasangan fotovoltaik anda, membantu anda melindungi pelaburan berharga anda daripada merosakkan lonjakan elektrik.
Mengapa Sistem Suria Anda Memerlukan Perlindungan SPD
Sistem tenaga suria sangat terdedah kepada kerosakan akibat beberapa sebab:
- Lokasi terdedah: Tatasusunan solar biasanya dipasang dalam kedudukan tinggi dan terdedah
- Sambungan kabel lanjutan: Kabel kuasa DC boleh bertindak sebagai antena untuk lonjakan teraruh
- Elektronik sensitif: Penyongsang, sistem pemantauan dan peralatan kawalan mengandungi komponen yang terdedah
- Tarikan kilat: Tatasusunan panel solar boleh menjadi laluan menarik untuk sambaran kilat
Tanpa perlindungan lonjakan yang mencukupi, serangan kilat tunggal atau peristiwa penukaran grid boleh menyebabkan kerosakan beribu-ribu dolar pada penyongsang, pengawal cas, panel dan sistem pemantauan anda. Lonjakan yang lebih kecil dan berulang boleh merendahkan komponen sistem dari semasa ke semasa, mengurangkan kecekapan dan memendekkan jangka hayat operasi.
Faktor Utama untuk Memilih SPD Solar yang Tepat
1. Fahami Jenis SPD dan Aplikasinya
SPD dikategorikan kepada tiga jenis utama, setiap satu menyediakan keperluan perlindungan yang berbeza:
SPD Jenis 1:
- Digunakan untuk perlindungan daripada serangan kilat langsung
- Dipasang di pintu masuk perkhidmatan atau sambungan utiliti
- Diuji dengan bentuk gelombang 10/350μs untuk mengendalikan impuls tenaga tinggi
- Diperlukan dalam bangunan dengan sistem perlindungan kilat luaran
- Biasanya menggunakan teknologi jurang percikan
Jenis 2 SPD:
- Memberi perlindungan terhadap lonjakan teraruh dan peristiwa penukaran
- Dipasang pada papan pengedaran atau sub-panel
- Diuji dengan bentuk gelombang 8/20μs
- Gunakan teknologi Metal Oxide Varistor (MOV).
- Jenis yang paling biasa digunakan dalam pemasangan solar standard
Jenis 3 SPD:
- Menyediakan perlindungan yang baik untuk peralatan terminal yang sensitif
- Dipasang berhampiran peranti elektronik tertentu
- Mempunyai kapasiti pelepasan yang lebih rendah daripada Jenis 1 dan 2
- Selalunya digunakan untuk sistem pemantauan dan antara muka komunikasi
Untuk kebanyakan sistem suria kediaman dan komersial, anda memerlukan gabungan jenis SPD untuk perlindungan menyeluruh. SPD gabungan Jenis 1+2 juga tersedia, yang menyepadukan ciri perlindungan kedua-dua jenis ke dalam satu unit.
2. Nilaikan Keperluan Voltan Sistem Anda
Salah satu kriteria pemilihan yang paling kritikal ialah memadankan penarafan voltan SPD dengan keperluan sistem suria anda:
Voltan Kendalian Berterusan Maksimum (MCOV atau Uc):
- SPD sebelah DC mesti mempunyai penarafan MCOV lebih tinggi daripada voltan litar terbuka (Voc) maksimum sistem anda
- Ingat bahawa suhu sejuk meningkatkan voltan tatasusunan PV
- Peraturan praktikal yang baik: Pilih SPD DC dengan MCOV sekurang-kurangnya 10% melebihi sistem maksimum Voc
- Sebagai contoh, sistem 600V DC memerlukan SPD dengan MCOV sekurang-kurangnya 660V DC
- SPD sisi AC hendaklah melebihi voltan sistem nominal sekurang-kurangnya 25%
Menggunakan SPD dengan MCOV yang tidak mencukupi akan mengakibatkan kegagalan pramatang dan berpotensi menimbulkan bahaya kebakaran, kerana peranti akan melihat voltan sistem normal sebagai keadaan lonjakan.
3. Semak Tahap Perlindungan Voltan (Naik)
Tahap perlindungan voltan atau voltan pengapit menunjukkan voltan maksimum yang akan mencapai peralatan anda semasa lonjakan:
- Nilai Lower Up memberikan perlindungan yang lebih baik untuk komponen sensitif
- Naik harus berada di bawah penarafan menahan impuls peralatan anda
- Untuk perlindungan terbaik, pilih SPD dengan Up sekurang-kurangnya 20% lebih rendah daripada toleransi peralatan
- Penyongsang PV biasa memerlukan nilai Naik di bawah 2.5-4kV
Apabila membandingkan SPD, tahap perlindungan voltan yang lebih rendah secara amnya menunjukkan perlindungan yang unggul, tetapi mesti seimbang dengan parameter lain.
4. Menilai Kapasiti Semasa Pelepasan yang Diperlukan
Dua penilaian penting menentukan keupayaan SPD untuk mengendalikan arus lonjakan:
Arus Pelepasan Nominal (Masuk):
- Menunjukkan berapa banyak arus lonjakan yang boleh dikendalikan oleh SPD berulang kali
- Nilai yang lebih tinggi bermakna ketahanan yang lebih baik untuk lonjakan yang kerap
- Untuk SPD Jenis 2 dalam aplikasi solar, cari In rating 10-20kA atau lebih tinggi
Arus Pelepasan Maksimum (Imax):
- Arus lonjakan tunggal tertinggi yang boleh dialihkan oleh SPD dengan selamat
- Peranti jenis 2 biasanya berkisar antara 40-80kA
- Sistem di kawasan kilat tinggi harus menggunakan penarafan yang lebih tinggi
- SPD Jenis 1 menggunakan penarafan Arus Pelepasan Impuls (Iimp).
Imbangkan penilaian ini berdasarkan risiko kilat lokasi anda dan kepentingan sistem. Kawasan dengan ribut petir yang kerap memerlukan penarafan yang lebih tinggi daripada lokasi yang mempunyai aktiviti kilat yang minimum.
5. Pertimbangkan Penarafan Arus Litar Pendek (SCCR)
SCCR menentukan arus litar pintas prospektif maksimum yang boleh dikendalikan dengan selamat oleh SPD jika ia gagal:
- SCCR SPD mestilah sama atau lebih besar daripada arus kerosakan yang ada pada titik pemasangannya
- Ini adalah keperluan keselamatan wajib dalam banyak kod elektrik
- SPD DC dalam sistem PV voltan tinggi menghadapi cabaran yang ketara dengan pengendalian arus kerosakan
- Sesetengah SPD memerlukan peranti perlindungan arus lampau luaran untuk mencapai SCCR bertanda mereka
6. Tentukan Penempatan SPD Optimum
Penempatan strategik SPD adalah penting untuk perlindungan sistem suria yang berkesan:
Garis Panduan Peletakan Sisi DC:
"Peraturan <10 Meter" diterima pakai secara meluas dalam industri:
- Jika panjang kabel DC kurang daripada 10 meter: Satu set SPD pada input DC penyongsang secara amnya mencukupi
- Jika panjang kabel DC melebihi 10 meter: Pasang dua set SPD – satu berhampiran tatasusunan PV (dalam kotak penggabung) dan satu lagi pada input penyongsang
Untuk sistem yang lebih besar, pertimbangkan perlindungan pada perkara utama ini:
- Tahap tatasusunan: Pasang SPD pada kotak penggabung untuk tatasusunan teragih
- Input DC penyongsang: Pasang SPD dengan segera sebelum input DC penyongsang
- Tahap rentetan: Untuk sistem dengan berbilang rentetan, pertimbangkan perlindungan peringkat rentetan
Penempatan Sisi AC:
- Titik interkoneksi grid: Perlindungan utama pada panel perkhidmatan utama
- Output AC penyongsang: Perlindungan sekunder berhampiran penyongsang
- Panel pengedaran: Perlindungan tambahan pada sub-panel untuk sistem yang lebih besar
Pertimbangkan juga perlindungan untuk sistem komunikasi dan pemantauan, yang selalunya sangat sensitif terhadap lonjakan.
7. Semak Pematuhan dengan Piawaian Berkaitan
Sahkan bahawa SPD pilihan anda mematuhi piawaian yang berkenaan:
- IEC 61643-31: Standard khusus untuk SPD dalam aplikasi fotovoltaik
- IEC 61643-32: Prinsip pemilihan dan aplikasi untuk PV SPD
- UL 1449: Standard keselamatan untuk SPD di Amerika Utara
- Siri IEC 62305: Piawaian untuk sistem perlindungan kilat
- Perkara NEC 690.7(C): Keperluan Kod Elektrik Kebangsaan
Produk yang memenuhi UL 1449 dengan penetapan Jenis 1 atau Jenis 2 diterima secara umum untuk aplikasi PV di Amerika Utara.
8. Nilaikan Pengaruh Perlindungan Kilat Luaran
Jika bangunan anda mempunyai Sistem Perlindungan Kilat (LPS) luaran, anda perlu mempertimbangkan "jarak pemisahan '" antaranya dan sistem PV anda:
- Jika jarak pemisahan boleh dikekalkan: SPD Jenis 2 mungkin mencukupi
- Jika jarak pemisahan tidak dapat dikekalkan: SPD Jenis 1 menjadi wajib
Ini ialah pertimbangan reka bentuk asas yang memberi kesan ketara kepada strategi pemilihan SPD anda.
9. Fahami Konfigurasi Pembumian Sistem Anda
Konfigurasi pembumian yang berbeza memerlukan skema sambungan SPD khusus:
Konfigurasi Sisi DC:
- Dibumikan secara berfungsi: Satu kutub DC disambungkan ke bumi
- Dibumikan rintangan tinggi: Kutub DC disambungkan ke bumi melalui rintangan
- Digali/terapung: Tiada tiang bersambung terus ke bumi
Konfigurasi Sisi AC:
- Sistem TN-C, TN-S, TN-CS
- sistem TT
- sistem IT
Setiap konfigurasi memerlukan skema sambungan SPD khusus untuk memastikan perlindungan yang berkesan. Sebagai contoh, sistem PV tidak berasas (IT) selalunya memerlukan SPD dengan "konfigurasi Y" untuk perlindungan menyeluruh.
Amalan Terbaik Pemasangan untuk Prestasi SPD Optimum
Minimumkan Panjang Lead Sambungan
Pendawaian fizikal SPD memberi kesan kritikal terhadap prestasinya:
- Teruskan menyambungkan petunjuk sesingkat mungkin
- Jumlah panjang plumbum yang ideal hendaklah kurang daripada 0.5 meter
- Jangan sekali-kali melebihi 1 meter untuk jumlah panjang sambungan
- Elakkan selekoh tajam dalam konduktor kerana ia meningkatkan kearuhan
Semasa arus lonjakan yang meningkat dengan pantas, walaupun panjang pendek wayar penyambung menghasilkan penurunan voltan induktif yang ketara. Ini menambah terus kepada voltan pengapit SPD, yang berpotensi menjejaskan perlindungan.
Pastikan Saiz Konduktor yang Betul
- Untuk SPD Jenis 2, gunakan konduktor tembaga minimum 6 mm² untuk sambungan bumi pelindung
- Untuk SPD Jenis 1, gunakan kuprum 16 mm² atau lebih besar untuk sambungan bumi pelindung
- Konduktor hidup hendaklah sekurang-kurangnya sama dengan pendawaian sistem, jika tidak lebih besar
- Sentiasa ikut cadangan pengilang dan piawaian yang berkaitan
Laluan Kabel Dengan Sewajarnya
- Laluan AC, DC dan kabel data bersama-sama dengan konduktor ikatan ekuipotensi yang berkaitan
- Ini mengurangkan kawasan gelung yang dibentuk oleh pendawaian, meminimumkan lebihan voltan teraruh
- Buat laluan kabel yang ditetapkan yang meminimumkan pendedahan kepada gangguan elektromagnet
Keperluan Penyelenggaraan untuk Perlindungan Jangka Panjang
Malah SPD terbaik mempunyai jangka hayat yang terhad:
- Kebanyakan SPD berkualiti mempunyai jangka hayat perkhidmatan 10-15 tahun dalam keadaan biasa
- Penunjuk visual harus diperiksa dengan kerap untuk tanda-tanda pengaktifan atau kegagalan SPD
- Untuk pemasangan kritikal, pilih SPD dengan keupayaan pemantauan jauh
- Gantikan SPD selepas peristiwa lonjakan besar walaupun tiada kerosakan luaran yang kelihatan
- Tetapkan jadual pemeriksaan biasa, terutamanya sebelum musim ribut
Kesilapan Pemilihan SPD Biasa untuk Dielakkan
Elakkan ralat yang kerap ini semasa memilih perlindungan lonjakan untuk sistem suria anda:
- Perlindungan kurang saiz: Memilih SPD dengan kapasiti pengendalian tenaga yang tidak mencukupi
- Mengabaikan prestasi terma: Gagal mengambil kira suhu tinggi dalam kepungan luar
- Menghadapi penyelarasan: Memasang SPD yang tidak sepadan yang tidak menyelaraskan pelesapan tenaga dengan betul
- Perlindungan tidak lengkap: Melindungi hanya bahagian DC atau AC, meninggalkan kelemahan
- Menggunakan SPD AC untuk perlindungan DC: SPD AC dan DC TIDAK boleh ditukar kerana keupayaan pelindapkejutan arka yang berbeza.
- Berkompromi pada kualiti: Memilih pilihan yang paling murah berbanding peranti yang diperakui dengan betul
- Pembumian yang tidak betul: Memasang walaupun SPD terbaik dengan sistem pembumian yang tidak mencukupi
- Penunjuk tiada: Memilih peranti tanpa penunjuk status, menyukarkan penyelenggaraan
Kesimpulan: Melindungi Pelaburan Suria Anda
Memilih SPD yang sesuai untuk sistem suria anda memerlukan pertimbangan yang teliti terhadap ciri sistem, faktor persekitaran dan keperluan perlindungan. Dengan menilai keperluan anda dengan betul dan melaksanakan strategi perlindungan yang diselaraskan, anda boleh mengurangkan risiko kerosakan berkaitan lonjakan dengan ketara.
Ingat perkara penting ini:
- Pilih SPD yang direka bentuk dan dinilai khusus untuk aplikasi fotovoltaik
- Padankan penilaian voltan dengan keperluan sistem anda
- Laksanakan perlindungan pada kedua-dua sisi DC dan AC
- Pilih tahap perlindungan yang sesuai berdasarkan risiko kilat geografi
- Pastikan pemasangan yang betul mengikut garis panduan pengilang
- Mengekalkan dan menggantikan SPD mengikut jadual yang disyorkan
Pelaburan yang agak kecil dalam perlindungan lonjakan kualiti boleh menghalang beribu-ribu dolar dalam kemungkinan kerosakan dan masa henti sistem. Jangan berkompromi dalam melindungi sistem suria anda—ia merupakan komponen penting untuk memastikan pelaburan tenaga boleh diperbaharui anda memberikan pulangan untuk beberapa dekad yang akan datang.
Berkaitan
Pemutus Litar Sarung Beracuan lwn Peranti Pelindung Lonjakan
VIOX VSP1-C40PV/3(S) 1500V(D4) SPD Berbilang Kutub Boleh Palam
