Surge in PV Systems: En komplett guide til sin rolle, risiko og utvalg

# Surge in PV Systems: En komplett guide til sin rolle, risiko og utvalg

Enten det er et lite oppsett av solcellepanel eller et kommersielt fotovoltaisk (PV) kraftverk, er "Surge" et uunngåelig nøkkelemne - men mange mennesker innser bare viktigheten når utstyret ikke fungerer. Denne merknaden bryter ned kjernen til bølger i PV -systemer og hvordan du velger en Surge Protective Device (SPD) som passer systemet ditt, noe som gjør det enkelt for nybegynnere å forstå.

## I. Først, forstå: Hva er egentlig en bølge i et PV -system?

Enkelt sagt er en bølge en plutselig "spenning/strømsjokkbølge" i et PV -system, med tre vanlige kilder:  

1. ** Ekstern påvirkning **: Den mest typiske er lynnedslag (direkte eller indusert lyn). Utladning fra skyer kan øyeblikkelig generere en høy spenning på titusenvis av volt i linjene;  

2. ** Systemoppstart/avslutning **: Når PV-omformere eller kombinasjonsbokser starter opp eller stenger av, plutselige endringer i gjeldende utløser "Operational Surges";  

3. ** Gridsvingninger **: Plutselige økning i rutenettspenningen (f.eks. Når en rutenettfeil blir reparert) kan forårsake omvendte påvirkninger på nettkoblet PV-system.  

Disse bølgene er preget av å være "korte, men intense" - de kan bare vare noen få mikrosekunder, men spenningen kan sveve til mer enn 10 ganger systemets nominelle spenning, som vanlige PV -moduler og omformer ikke tåler.

## II. Core Roll of Surge Protective Devices (SPDS): Installere en "sikkerhetsventil" for PV -systemer

Bølger i seg selv er ikke "nyttige"; Det som virkelig fungerer er ** Surge Protective Device (SPD, også kjent som en lynrester) **. Kjerneoppgaven er å "blokkere farlige bølger", spesielt i tre aspekter:  

1. ** Beskytt kjerneutstyr mot sammenbrudd **  

Komponenter i PV-omformere, PV-panelkryssbokser og kombinasjonsbokser har øvre grenser for spennings motstandskapasitet (f.eks. Når overspenningen overstiger denne grensen, vil komponentene brenne ut øyeblikkelig, med vedlikeholdskostnader som ofte varierer fra tusenvis til titusenvis av yuan. SPD -er kan lede elektrisitet i et øyeblikk (vanligvis ≤25 nanosekunder) når en bølge oppstår, og avleder overflødig spenning/strøm til bakken - utelukker å "blokkere kuler" for utstyret.  

2. ** Forhindre plutselig systemavtale eller funksjonsfeil **  

Selv om en bølge ikke direkte forbrenner utstyret, kan det forstyrre omformerens kontrollbrikke, noe som får omformeren til å falsk rapportere feil og koble fra nettet. For eksempel, etter tordenvær, slutter mange PV -systemer plutselig å generere strøm - dette skyldes sannsynligvis bølger som påvirker omformeren. Å installere riktig SPD kan redusere slike "uberettigede problemer" og sikre den stabile kraftproduksjonen av systemet.  

3. ** Utvid den totale levetiden til PV -systemet **  

Hyppige små bølger (f.eks. De som er forårsaket av daglige nettsvingninger) kan skade kretsløpene for moduler og omformere "over tid", for eksempel aldring av kondensatoren. SPD-er kan filtrere ut disse små bølgene og indirekte forlenge levetiden til hele PV-systemet (vanligvis med ytterligere 3-5 år).

## III. Nøkkeltrinn: Hvordan velge en SPD som er egnet for PV -systemet ditt?

Å velge en SPD handler ikke om "jo større jo bedre" eller "jo billigere, desto mer kostnadseffektivt." Det krever å fokusere på tre kjerneparametere i systemet ditt og følge fire trinn:  

### Trinn 1: Først, avklar systemets "Spenningsnivå"

Dette er den mest grunnleggende forutsetningen-den nominelle spenningen til SPD må samsvare med DC-siden og AC-sidespenningene til PV-systemet:  

-** Residential PV (vanligvis 3-10kw) **: DC-sidespenningen er vanligvis 300V-800V; Velg en SPD med en nominell DC -spenning (UC) ≥800V. AC -siden er koblet til et 220V rutenett; Velg en SPD med en nominell vekselstrømspenning (UC) ≥250V.  

-** Kommersiell/industriell PV (vanligvis 50 kW og over) **: DC-sidespenningen kan nå 1000V-1500V; SPDs UC skal være ≥1500V. AC-siden er koblet til et 380V tre-fase kraftnett; Velg en SPD med UC ≥420V.  

*Merk: Hvis SPDs nominelle spenning er lavere enn systemspenningen, vil den brenne ut seg selv; Hvis det er for høyt, kan den ikke aktivere beskyttelse på en riktig måte.*

### Trinn 2: Velg "Gjeldende bilkapasitet" basert på systemkraft

Gjeldende bærekapasitet (IIMP eller In) representerer den maksimale bølgestrømmen som en SPD tåler. Hvis den er for liten, vil SPD bli brutt ned av bølgen; Hvis det er for stort, vil det være bortkastet penger:  

- ** Boligsystemer (3-10kw) **: Hvis det ikke er noen høye bygninger i nærheten og sannsynligheten for lynnedslag er lav, er en SPD med i = 20ka (8/20μs bølgeform) tilstrekkelig; Hvis den er plassert i fjellrike områder eller tordenværsutsatte regioner, er en SPD med i = 40ka mer pålitelig.  

- ** Kommersielle/industrisystemer (50kw og over) **: For SPD-er i fronten av kombinasjonsbokser og omformere anbefales det å velge de med i = 40ka-60KA; For storskala kraftverk (MW-nivå) er det nødvendig med en ekstra primær SPD med i ≥100ka på høyspenningssiden.  

*Morsomt faktum: 8/20μs er den vanligste bølgeformen i PV -systemer, noe som betyr at det tar 8 mikrosekunder for overspenningsstrømmen å stige fra 0 til toppen og 20 mikrosekunder å falle til halvparten av toppen.*

### Trinn 3: Kontroller "beskyttelsesnivået" og match installasjonsstedet

SPD -er i PV -systemer krever "hierarkisk beskyttelse", og forskjellige nivåer av SPD -er bør velges for forskjellige steder:  

- ** Primærbeskyttelse (System Inlet) **: For eksempel hovedfordelingsboksen til PV-arrayen og frontenden av det nettkoblede skapet. Velg en "klasse B" SPD (i stand til å motstå store strømmer fra direkte lynnedslag) med en stor strømførende kapasitet (over 40 ka).  

- ** Sekundærbeskyttelse (utstyrsfrontend) **: For eksempel er inngangsendene til omformere og kombinasjonsbokser. Velg en "klasse C" SPD (beskytter mot indusert lyn og operasjonelle bølger) med en strømbærende kapasitet på 20 ka-40KA.  

- ** Tertiær beskyttelse (komponentfrontend) **: For eksempel de interne kretskortet for omformere og overvåkningsutstyr. Velg en "klasse D" SPD (beskytter mot små bølger) med en strømførende kapasitet på 10 ka-20ka.  

*Boligsystemer må ha minst sekundærbeskyttelse (frontenden av omformeren + nettkoblet skap), mens kommersielle systemer må være utstyrt med alle tre beskyttelsesnivåer.*

### Trinn 4: Ikke overse "Sertifisering og kompatibilitet"

- ** Sertifisering **: Sørg for å velge SPD -er med internasjonale eller innenlandske sertifiseringer, for eksempel EUs CE -sertifisering og Kinas CQC -sertifisering. Unngå å kjøpe "tre-nei-produkter" (mange SPD-er av lav kvalitet mislykkes etter noen måneders bruk).  

- ** Kompatibilitet **: Vær oppmerksom på om SPDs grensesnitttype (f.eks. Terminalblokk eller plugg) samsvarer med PV -kablene. Bekreft samtidig at SPDs installasjonsstørrelse kan passe inn i distribusjonsboksen (distribusjonsbokser for boliger har begrenset plass, så ikke kjøp store).

## IV. Endelig påminnelse: Riktig installasjon er like viktig som riktig valg

1. ** Installer nær det beskyttede utstyret **: SPD skal installeres så nær det beskyttede utstyret (f.eks. Innen 1 meter fra omformerens frontend). Jo kortere kabelen, jo bedre er beskyttelseseffekten;  

2. ** Pålitelig jording **: Forankringsmotstanden til SPDs jordingsledning må være ≤4Ω. Dårlig jording vil forhindre at bølgestrømmen blir avledet, noe som gjør SPD ubrukelig;  

3. ** Regelmessig inspeksjon **: Før tordenværssesongen hvert år, sjekk SPDs indikatorlys (det skal være grønt under normale forhold; hvis det blir rødt eller går ut, er erstatning påkrevd). Residential SPDS anbefales å erstattes hvert 3-5 år, og kommersielle hvert 2-3 år.

Hvis PV -systemet ditt har spesifikke parametere (for eksempel strøm eller installasjonssted), kan du legge dem til i kommentarene, og jeg kan hjelpe deg med å avgrense valgforslagene! Du er også velkommen til å dele eventuelle overspenningsrelaterte problemer du har opplevd, slik at vi kan unngå fallgruver sammen!