Bu sayfada
Solar için bir DC SPD'yi nominal gerilime veya en büyük kA değerine göre değil, PV dizisine ve kuruluma göre seçin. Önce bir dizinin soğuk hava maksimum açık devre gerilimini hesaplayın. Ardından uygun Ucpv ve sistem konfigürasyonuna sahip bir fotovoltaik DC SPD'yi kısa listeye alın, yıldırım maruziyeti ve yıldırım koruma tasarımına göre Tip 2 veya Tip 1+2 seçin, korumanın nerede gerekli olduğuna karar verin ve Up, kısa devre uyumluluğu, yedek koruma ve üreticinin kesin talimatlarını doğrulayın.
| Seçim kontrolü | Kaydedilecek karar |
|---|---|
| Maksimum dizi gerilimi | İzin verilen en uzun dizi için hesaplanmış soğuk hava Voc değeri |
| SPD gerilim uygunluğu | Ucpv ve bu maksimum gerilime uygun PV sistem yapılandırması |
| SPD Tipi | Maruziyete, harici LPS'ye, ayırmaya ve proje kurallarına bağlı olarak Tip 2 veya Tip 1+2 |
| Yerleşim | Tasarım incelemesinden sonra dizi/birleştirici, inverter DC girişi veya her iki kablo uç noktası |
| Koruma performansı | Up, In/Imax veya uygulanabilir olduğu durumlarda Iimp ve ekipman dayanımı ile koordinasyon |
| Hata akımı güvenliği | Iscpv/SCCR yönü, izin verilen yedek cihaz ve mevcut hata akımı |
| Kanıt | PV DC veri sayfası, geçerli uygunluk/test belgeleri, kablolama şeması ve kurulum talimatları |
Bu sayfa şunun sahibidir: seçim görevi. Terminal seviyesindeki düzenlemeler için, özel SPD kablolama kılavuzu ve solar birleştirici kutu kablolama şemasını. kullanın. Bir proje şeması ve kesin SPD kılavuzu bağlayıcı belgeler olmaya devam eder.
Bir Solar Sistemde SPD Ne İşe Yarar?
Bir aşırı gerilim koruyucu cihaz, kısa süreli aşırı gerilimi sınırlar ve aşırı gerilim akımını tasarlanmış koruma yolu üzerinden yönlendirir. PV DC tarafında, eviriciye, birleştirici ekipmana, izleme donanımına veya diğer bağlı cihazlara ulaşan geçici gerilimi azaltması amaçlanmıştır.
Bir SPD; DC sigorta, devre kesici, ayırıcı, eş potansiyel kuşaklama sistemi veya harici yıldırımdan korunma sisteminin yerini tutmaz. Ayrıca sürekli yüksek voltajı düzenlemez. Bu işlevler, kurulumun bir parçası olarak koordine edilmelidir.
PV sistemleri genellikle dört arayüzde ayrı incelemeler gerektirir:
- dizi veya birleştirici kutusu DC devreleri;
- inverter DC girişi;
- inverter AC çıkışı veya dağıtım panosu; ve
- veri, sensör veya haberleşme hatları.
The DC and AC products are not interchangeable. IEC 61643-31:2018 applies to SPDs dedicated to the DC side of photovoltaic generators and inverters up to 1,500 V DC. IEC 61643-32:2017 addresses selection and application for PV installations. AC-side devices follow the applicable AC SPD product and installation framework.
Adım 1: Soğuk Hava Maksimum String Voc Değerini Hesaplayın
PV modülü açık devre voltajı, hücre sıcaklığı düştükçe yükselir. Bu durum, Ucpv seçimi için başlangıç noktası olarak inverterin nominal DC voltajını değil, dizinin mümkün olan maksimum Voc değerini esas almayı gerektirir.
Modül üreticisinin gerilim-sıcaklık katsayısını ve proje yönteminin gerektirdiği tasarım minimum sıcaklığını kullanın. Basitleştirilmiş bir hesaplama şöyledir:
Voc,max = Nseries × Voc,module,STC × [1 + |βVoc| × (25 − Tmin)]Nerede?
Nseriesbir dizideki seri modül sayısıdır;Voc,module,STCstandart test koşullarındaki modül açık devre gerilimidir;βVocondalık olarak ifade edilen, derece Celsius başına Voc sıcaklık katsayısının mutlak değeridir; veTminilgili proje yöntemi tarafından kullanılan tasarım sıcaklığıdır.
Çözümlü örnek
STC'de her biri 45 V Voc değerine sahip 20 modülün seri bağlı olduğunu varsayın. Modül veri sayfası −0.301%/°C'lik bir Voc sıcaklık katsayısı vermektedir ve tasarım minimum sıcaklığı −10°C'dir.
STC'de dizi Voc = 20 × 45 V = 900 V
Sıcaklık farkı = 25 − (−10) = 35°C
Soğuk düzeltme faktörü = 1 + 0.003 × 35 = 1.105
Voc,max = 900 V × 1.105 = 994.5 VThe result is too close to treat a 1,000 V Ucpv label as an automatic choice. The engineer must apply the relevant standard method, required margin, module tolerance, inverter maximum input voltage, and the SPD manufacturer’s instructions. Some IEC-oriented manufacturer guidance applies an additional Ucpv relationship to maximum array voltage; use the project-approved method rather than mixing rules from different markets.
Koruma seviyesini dikkate almadan Ucpv değerini artırmayın. Daha yüksek bir sürekli çalışma gerilimi, daha yüksek bir Up değeri ile de ilişkili olabilir. Seçim bir koordinasyon problemidir: SPD, normal maksimum PV gerilimine dayanmalı ve kurulum iletken etkileri dahil olmak üzere, korunan ekipmanın dayanım hedefinin altındaki geçici gerilimleri yine de sınırlamalıdır.
Adım 2: SPD'yi PV DC Sistemine Göre Eşleştirin
“DC SPD” etiketi yeterli değildir. Cihazın fotovoltaik DC görevi için tasarlandığını ve devre konfigürasyonuyla eşleştiğini doğrulayın.
| Kontrol | Neden önemli | Talep edilecek kanıtlar |
|---|---|---|
| PV DC uygulaması | DC ark ve bağlantı kesme davranışı AC'den farklıdır | PV DC kullanımını ve geçerli ürün standardını belirten veri sayfası |
| Ucpv | Maksimum normal PV geriliminde uygun kalmalıdır | Anma değeri ve üretici seçim kuralı |
| Koruma modları ve kutuplar | Topraklanmış, fonksiyonel olarak topraklanmış veya yüzer PV mimarisiyle eşleşmelidir | Tam model için üretici devre şeması |
| Iscpv veya belirtilen kısa devre davranışı | SPD, mevcut PV hata akımı koşullarında güvenli olmalıdır | Test/derecelendirme verileri ve izin verilen koruyucu düzenleme |
| Takılabilir kartuş kodlaması | Uyumsuz bir yedeğin takılmasını önler | Taban ve kartuş parça numarası uyumluluğu |
| Çevresel sınırlar | Birleştirici kutular ısı, nem, yoğuşma ve irtifa etkilerine maruz kalabilir | Sıcaklık, irtifa, muhafaza ve kirlilik derecesi sınırları |
IEC 61643-31, batarya gibi enerji depolama sistemlerine sahip PV sistemleri için SPD'leri açıkça kapsam dışında bırakır. Bu, PV artı depolama projesinin aşırı gerilim koruması kullanamayacağı anlamına gelmez; batarya tarafı ve dönüştürücü tarafı korumasının kendi ekipmanlarını ve kanıtlarını gerektirdiği anlamına gelir. Şunun için BESS aşırı gerilim koruma kılavuzu bu ayrı uygulama için kullanın.
Adım 3: Maruziyete Göre Tip 2 veya Tip 1+2 Seçin
Tip bir kalite derecesi değildir. Tip 1 ve kombine Tip 1+2 cihazlar yıldırım akımı görevi için değerlendirilir; Tip 2 cihazlar ise endüklenen ve anahtarlama kaynaklı aşırı gerilimler için kullanılan aşırı akım testi bağlamını ele alır. Seçim, daha büyük etiketin her zaman daha iyi olduğu varsayımına göre değil, tesisatın yıldırım akımı yollarına göre yapılır.
| Kurulum koşulu | Tasarım incelemesi için başlangıç noktası | Nihai kararı ne belirlemelidir |
|---|---|---|
| Harici bir yıldırımdan korunma sistemi (LPS) olmayan çatı üstü PV | Tip 2 genellikle endüklenen aşırı gerilimler için değerlendirilir | Yerel kurallar, risk değerlendirmesi, evirici talimatları, kablo güzergahı ve saha maruziyeti |
| Harici bir LPS'ye sahip ve yeterli ayırma mesafesi korunan bina | Tip 2, koordine edilmiş tasarımın bir parçası olabilir | LPS tasarımı, ayırma mesafesi hesaplaması, eş potansiyel kuşaklama konsepti ve ilgili standart |
| Harici LPS mevcut ve ayırma mesafesi korunamıyor | Tip 1 veya Tip 1+2 görevleri genellikle ilgili giriş noktalarında değerlendirilir | Beklenen yıldırım akımı paylaşımı, LPS sınıfı, iletken güzergahı ve proje şartnamesi |
| Açıkta kalan zemin montajlı veya şebeke tipi PV sahası | Projeye özel Tip 1/Tip 1+2 ve Tip 2 koordinasyonu gerekçelendirilebilir | Yıldırım riski, ağ tipi topraklama, çoklu kablo girişleri, duruş maliyeti ve mühendislik çalışması |
| Mevcut bir birleştirici kutuda değişim | Onaylı tasarıma uyun; Tipi görünüşünden yola çıkarak tahmin etmeyin | Orijinal çizimler, kesin taban/kartuş verileri ve saha değişiklik geçmişi |
Iimp, genellikle 10/350 μs darbe ile ilişkilendirilen Tip 1 yıldırım akımı test bağlamına aittir. In ve Imax, Tip 2 performansı için kullanılan 8/20 μs akım dalgası bağlamı ile ilişkilidir. Bu değerler birbirinin yerine kullanılamaz, bu nedenle bir dalga biçimi altındaki daha yüksek bir tepe kA değeri, başka bir dalga biçimi altında daha üstün bir kapasiteyi kanıtlamaz. Bu Tip 1, Tip 2 ve Tip 3 kılavuzu sınıflandırma sınırını açıklar.
Adım 4: Solar DC SPD'nin Nerede Gerektiğine Karar Verin
Yerleşim, gerçek koruma yolunu kontrol eder. SPD, kablo girişi veya koruduğu ekipmanın yakınında değerlendirilmeli ve bağlantılar onaylı tasarımın izin verdiği kadar kısa ve doğrudan tutulmalıdır.
| Konum | Amaç | Tasarım soruları |
|---|---|---|
| Dizi bağlantı kutusu veya string birleştirici | Dış mekan dizi devrelerine giren veya bu devrelerde endüklenen aşırı gerilimleri sınırlayın | Muhafaza uygun mu? Bağlantı noktası yakın mı? Her bir giriş mimarisi SPD ile eşleşiyor mu? |
| Evirici DC girişi | İnverter terminallerindeki geçici gerilimi düşürün | Koruma entegre edilmiş ve belgelenmiş mi? Dizi tarafındaki SPD'ye olan mesafe nedir? |
| Daha uzun bir DC kablo güzergahının her iki ucu | Kablo uç noktalarının her ikisinde de geçici gerilimi kontrol edin | IEC 61643-32, inverter kılavuzu veya proje tasarımı, mesafeye dayalı ek koruma gerektiriyor mu? |
| İnverter AC çıkışı veya AC panosu | AC şebekesi üzerinden giren aşırı gerilimleri ele alın | Besleme sistemine uygun bir AC SPD kullanın; bir PV DC cihazını varsayıma dayalı olarak yeniden kullanmayın |
| İzleme ve haberleşme arayüzü | Güç SPD'lerini baypas edebilecek sinyal yollarını koruyun | Sinyal gerilimi, arayüz, bant genişliği ve topraklama konseptini eşleştirin |
Birçok kılavuz, ek korumayı değerlendirmek için ekipman ile bir SPD arasında yaklaşık 10 m'lik bir kontrol noktası belirtir. Bunu evrensel bir yönetmelik cümlesi olarak değil, bir uygulama tasarımı tetikleyicisi olarak ele alın. Geçerli sürüm, sistem topolojisi, kablo güzergahı, LPS tasarımı, ekipman dayanımı ve üretici rehberliği nihai düzenlemeyi belirler.
Aynı şekilde, kısa iletkenler önemlidir çünkü aşırı gerilim akımındaki hızlı değişim, bağlantı iletkenlerinde endüktif gerilim yükselmesine neden olur. Kurulan koruma gerilimi sadece işaretli Up değeri değildir; iletken uzunluğu ve güzergahı, ekipmanın maruz kalabileceği gerilimi artırır. Büyük döngülerden ve uzak montajdan kaçının, ancak iletken boyutu ve güzergahı için tam kurulum talimatlarını esas alın.
Adım 5: Değerleri Bir Set Olarak Okuyun
| İşaretleme veya parametre | Seçim sorusu | Yaygın hata |
|---|---|---|
| Ucpv | Maksimum soğuk hava dizi gerilimi ve PV mimarisi için uygun mu? | Nominal inverter geriliminden seçim yapma |
| Yukarı | Koruma seviyesi, bağlantı etkilerinden sonra ekipman dayanımı ile uyumlu mu? | Her sistemde en düşük katalog Up değerinin geçerli olduğunu varsaymak |
| İçinde | Tekrarlanan nominal deşarj akımı kapasitesi, Tip 2 görevi için uygun mu? | In değerini mümkün olan maksimum yıldırım akımı olarak adlandırmak |
| Imax | Beyan edilen maksimum Tip 2 deşarj akımı test değeri nedir? | Bunu doğrudan Iimp ile karşılaştırmak |
| Iimp | Kutup veya koruma modu başına beyan edilen Tip 1 yıldırım akımı kapasitesi nedir? | Farklı değerlerin toplanması veya dalga formunun göz ardı edilmesi |
| Iscpv/SCCR yönü | SPD ve koruma düzeni, mevcut kısa devre koşuluna dayanabilir mi? | Alışkanlık gereği yedek devre kesici seçimi |
| Uoc veya sistem konfigürasyon sınırları | Hangi PV mimarisi ve gerilim ilişkilerine izin verilmektedir? | Her iki kutuplu görünen ürünün her yüzer diziye uyduğu varsayıldığında |
| Durum ve uzaktan kontak | Koruma kaybı nasıl tespit edilecektir? | Kapalı bir birleştirici kutu göstergesini bir bakım programı olarak değerlendirmek |
Kullanın SPD veri sayfası kılavuzunu beyanları karşılaştırırken. Cihazları sadece Imax değerine göre sıralamayın; gerilim uygunluğu, koruma seviyesi, Tip, kısa devre güvenliği ve kurulum geometrisi sonucun tamamını etkiler.
Adım 6: Kısa devre ve yedek korumayı doğrulayın
Bir SPD, koruduğu devreye paralel bağlanır. Sağlıklı bir kararlı durumda çok az normal akım taşır, ancak arızalı veya performansı düşmüş bir koruma bileşeni bir hata durumu yaratabilir. Bu nedenle harici sigorta veya devre kesici, dahili koruma ve belirtilen kısa devre değeri, mevcut akım ve kurulum talimatları ile koordine edilmelidir.
Onaydan önce şunları kaydedin:
- kurulum noktasındaki mevcut kısa devre akımı;
- SPD'nin geçerli kısa devre veya PV hata akımı beyanı;
- harici yedek korumanın gerekli olup olmadığı;
- üreticinin belirttiği durumlarda izin verilen cihaz tipi ve maksimum/minimum değerler;
- iletken kesiti ve terminal torku;
- güvenli bakım için yalıtım yöntemi; ve
- tek bir kartuşun değiştirilmesinin tüm koruma modlarını geri getirip getirmediği.
Önceki cihaz çalıştığı veya hatalı açma şüphesi olduğu için asla daha büyük bir sigorta veya devre kesici ile değiştirmeyin. mevcut devre kesici bağlantı kılavuzu bir üst akım cihazını paylaşmadan veya seçmeden önce gereken kanıtları açıklar.
Proje Türüne Göre Solar DC SPD Seçimi
| Proje | Pratik kısa liste | Ek sorular |
|---|---|---|
| Küçük konut tipi çatı üstü | İnverter yakınında veya onaylı dizi giriş noktasında PV Tip 2 | Entegre bir SPD mevcut mu? AC tarafında hangi koruma mevcut? Harici bir LPS var mı? |
| Birleştiricili ticari çatı üstü | Belgelenmiş DC giriş noktalarında Tip 2; LPS/maruziyetin gerektirdiği durumlarda Tip 1+2 | Kablo mesafeleri, çatı bölgeleri, uzaktan gösterge, pano sıcaklığı ve yedek kartuşlar |
| Zemin montajlı tesis | Mühendislik ürünü çok noktalı koordinasyon | Örgülü topraklama ağı, uzun hatlar, çoklu evirici istasyonları, yıldırım yoğunluğu ve bakım izleme |
| 1,500 V utility array | Gerilim sınıfı için özel olarak belgelendirilmiş PV DC SPD | Maksimum dizi Voc değeri, irtifa/sıcaklık değer kaybı, evirici limitleri ve kesin test kanıtları |
| PV artı batarya depolama | Ayrı PV, batarya, dönüştürücü, AC ve sinyal incelemeleri | IEC 61643-31’in PV kapsamı, batarya tarafı uygulamasını otomatik olarak kapsamaz |
Satın Almadan Önce Talep Edilecek Belgeler
Faydalı bir RFQ, parça numarası istemeden önce sistemi belirtir.
| RFQ alanı | Proje girdisi |
|---|---|
| Uygulama | Çatı üstü, zemin montajlı, birleştirici, inverter DC girişi veya yedek |
| Maksimum dizi Voc değeri | Düzeltilmiş değer ve hesaplama yöntemi |
| Nominal ve maksimum sistem gerilimi | İnverter ve dizi limitlerini dahil edin |
| Harici LPS | Mevcut/yok, sınıf ve ayrım durumu |
| SPD Tipi | Tasarıma bağlı olarak Tip 2 veya Tip 1+2 |
| Gerekli koruma modları | PV topolojisinden ve üretici şemasından |
| Up, In, Imax, Iimp | Doğru test bağlamında gerekli değerler |
| Mevcut arıza akımı | Öngörülen kurulum noktasında |
| Yedekleme koruması | Gerekli tip/değer veya gerek olmadığına dair kanıt |
| Çevre | Muhafaza, sıcaklık, rakım, nem, yoğuşma ve kirlilik koşulları |
| İzleme | Görsel durum, uzaktan kontak ve bakım yanıtı |
| Kanıt | Veri sayfası, beyan/sertifika, test raporu uygunluğu, kurulum kılavuzu ve yedek parça uyumluluğu |
Bir birleştirici kutu malzeme listesi ve koruma fonksiyonu sınırı için şunları kullanın: güneş enerjisi birleştirici kutu koruma tasarım kılavuzu. Teslim edilen bir DC SPD'yi kurulumdan önce kontrol etmek için, ekteki DC SPD kurulum öncesi inceleme ve test kılavuzunu kullanın.
Yaygın Seçim Hataları
- PV DC tarafında AC SPD kullanımı. Benzer muhafaza şekli, PV DC uygunluğunu kanıtlamaz.
- Soğuk hava Voc değeri yerine nominal gerilim kullanımı. Bu durum, normal çalışmayı Ucpv değerine çok yakın veya onun üzerinde bir noktaya getirebilir.
- Sadece kA değerine göre seçim yapmak. Dalga formu, Tip, koruma modu ve gerilim seviyesi önemlidir.
- Tip 1+2'nin her zaman daha iyi olduğunu varsaymak. Yine de ekipman ve tesisat ile koordineli olmalıdır.
- Sadece bir arayüzü korumak. DC, AC ve haberleşme yolları ayrı ayrı incelenmelidir.
- Genel bir bağlantı şemasını kopyalamak. Kutup düzeni ve koruma modları, sisteme ve modele özeldir.
- Kısa devre güvenliğinin göz ardı edilmesi. Yedek koruma ve mevcut hata akımı, isteğe bağlı dokümantasyon alanları değildir.
- Durumun görülmemesi. Kapalı bir dış mekan kutusunun içindeki arızalı bir kartuş, inceleme veya uzaktan sinyalizasyon olmadan fark edilmeyebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Bir güneş enerjisi sistemi için hangi boyutta SPD gerekir?
Tek bir kA “boyutu” yoktur. Soğuk hava koşullarındaki maksimum dizi Voc değerini hesaplayın, uygun Ucpv ve sistem konfigürasyonunu seçin, maruziyete göre SPD Tipini belirleyin, ardından Up, deşarj akımı değerleri, hata akımı güvenliği ve yerleşimi koordine edin.
Is a 1,000 V DC SPD suitable for every 1,000 V solar system?
No. “1,000 V system” is not the calculation result. The longest string’s cold-weather Voc, the SPD’s Ucpv rule, the inverter limit, topology, and project margin all need verification.
Hem birleştiricide hem de eviricide bir SPD’ye ihtiyacım var mı?
Muhtemelen. Daha uzun kablo güzergahları, ayrı yapılar, kablo girişine maruz kalma, ekipman dayanımı ve geçerli tasarım, her iki uç noktada da korumayı haklı çıkarabilir. Bir mesafe kuralını evrensel bir reçeteye dönüştürmeyin.
Tek bir SPD, bir solar eviricinin hem DC hem de AC taraflarını koruyabilir mi?
Genel bir seçim varsayımı olarak hayır. PV DC ve AC devreleri farklı gerilim davranışlarına, ürün gereksinimlerine, koruma modlarına ve bağlantı düzenlerine sahiptir. Her arayüzü ayrı ayrı değerlendirin.
Bir solar SPD doğrudan yıldırım çarpmasına karşı koruma sağlar mı?
SPD, koordineli bir yıldırım ve aşırı gerilim koruma konseptinin bir parçasıdır. Doğrudan yıldırım maruziyeti; harici bir LPS, eş potansiyel kuşaklama, ayırma, Tip 1 yıldırım akımı kapasiteli SPD’ler ve risk tabanlı tasarım gerektirebilir. Hiçbir tekil SPD, her çarpmaya veya enerji seviyesine karşı korumayı garanti etmez.
Teknik Referanslar
- IEC 61643-31:2018 — PV DC SPD’ler için gereksinimler ve test yöntemleri
- IEC 61643-32:2017 — PV SPD'ler için seçim ve uygulama prensipleri
- DEHN 2025 teknik kataloğu — SPD terimleri ve PV Ucpv kılavuzu
- NEMA Aşırı Gerilim Koruma Enstitüsü — SPD'ler nasıl çalışır
Proje girdileri belgelendikten sonra, karşılaştırın VIOX aşırı gerilim koruyucu cihaz seçenekleri tam PV DC gerilimi, Tip, koruma modları, hata akımı gereksinimleri, ortam ve kanıt paketi ile.
Bu kılavuz seçim ve tedarik incelemesini destekler; bir proje kablolama talimatı değildir. Nihai tasarım, kurulum, test ve bakım; geçerli kurallara, evirici dokümantasyonuna, kesin SPD talimatlarına ve yetkili elektrik incelemesine uygun olmalıdır.
