چه چیزی یک دستگاه محافظ ولتاژ 1500 ولت DC را برای سیستم های خورشیدی و ذخیره سازی ضروری می کند؟

چرا سیستم های DC ولتاژ بالا نیاز به حفاظت در برابر نوسان دارند؟

آرایه‌های فتوولتائیک خورشیدی مدرن (PV) و سیستم‌های ذخیره انرژی باتری (BESS) در ولتاژ تا 1500 ولت DC برای کاهش جریان و بهبود کارایی کار می‌کنند. با این حال، این ولتاژهای بالاتر همچنین آسیب پذیری را در برابر اضافه ولتاژهای گذرا ناشی از صاعقه، عملیات سوئیچینگ و خطاهای شبکه افزایش می دهد. بدون حفاظت کافی از نوسانات، نوسانات می‌توانند اینورترها، کنترل‌کننده‌های شارژ و تجهیزات نظارتی را از بین ببرند و منجر به خرابی و تعویض پرهزینه شوند. الفدستگاه محافظ 1500 ولت DC Surge Protectiveبه طور خاص برای بستن نوک های ولتاژ بیش از حد و منحرف کردن جریان ولتاژ ایمن به زمین طراحی شده است و قابلیت اطمینان سیستم را حفظ می کند.

خریداران هنگام انتخاب SPD های DC با چه چالش های رایجی روبرو هستند؟

مهندسان تدارکات و پیمانکاران EPC اغلب با سه مشکل دست و پنجه نرم می‌کنند: رتبه‌بندی ولتاژ ناکافی، ظرفیت نادرست افزایش جریان و عدم رعایت استاندارد. برخی از SPDها که برای ولتاژهای DC کمتر نامگذاری شده اند تحت تنش 1500 ولت DC به طور فاجعه باری از کار می افتند. برخی دیگر ممکن است دارای رتبه بندی ولتاژ کافی باشند، اما کنترل جریان نوسان کافی ندارند (Imax یا Iimp). علاوه بر این، بسیاری از SPDهای عمومی الزامات تست دقیق IEC 61643-11 یا UL 1449 برای سیستم های DC را برآورده نمی کنند. خریداران همچنین باید عوامل محیطی مانند دما، رطوبت و گرد و غبار رایج در مزارع خورشیدی را در نظر بگیرند. قابل اعتمادDC SPDاز یک تامین کننده قابل اعتماد مانندسوتیااین عدم قطعیت ها را از طریق صدور گواهینامه مناسب و پشتیبانی مهندسی برنامه حذف می کند.

چگونه یک SPD 1500 ولت DC برای محافظت از تجهیزات کار می کند؟

یک SPD 1500 ولت DC از وریستورهای اکسید فلزی (MOV) یا لوله‌های تخلیه گاز (GDT) استفاده می‌کند که در یک پیکربندی سری/موازی چیده شده‌اند تا به درجه ولتاژ بالا دست یابند. در شرایط عادی، SPD امپدانس بسیار بالایی ارائه می دهد. هنگامی که یک ولتاژ گذرا از آستانه فراتر رفت، SPD به مسیری با امپدانس کم سوئیچ می‌کند، جریان موجی را هدایت می‌کند و ولتاژ باقیمانده (سطح حفاظت ولتاژ، بالا) را به سطح ایمن برای تجهیزات پایین‌دست محدود می‌کند. برای سیستم های 1500 ولت DC، SPD ها معمولاً بین هر قطب (مثبت و منفی) و زمین و اغلب بین قطب ها (پیکربندی حالت 2 یا حالت 3 بر اساس IEC 61643-11) متصل می شوند.

کدام نوع 1500 ولت DC SPD برای برنامه شما مناسب است؟

طبق استاندارد IEC 61643-11، SPD ها به عنوان نوع 1 (برای برخورد مستقیم صاعقه)، نوع 2 (برای تغییر نوسانات سوئیچینگ)، و نوع 3 (برای حفاظت در سطح تجهیزات) طبقه بندی می شوند. برای سیستم های خورشیدی و ذخیره سازی 1500 ولت DC:

• نوع 1SPD های DC (Imax تا 50 کیلو آمپر، Iimp 12.5 کیلو آمپر در هر قطب) برای پانل های توزیع اصلی در نیروگاه های PV بزرگ با حفاظت در برابر صاعقه خارجی توصیه می شود.
• نوع 2DC SPD (Imax 20-40 kA) با جعبه‌های ترکیب‌کننده و ورودی‌های اینورتر که منبع جهش بیشتر از سوئیچینگ یا صاعقه غیرمستقیم است، مناسب هستند.
• بسیاری از SPD ها ویژگی های نوع 1+2 را برای انعطاف پذیری ترکیب می کنند.

در زیر مقایسه ای از مدل های معمولی 1500 ولت DC SPD ارائه شده استسوتیا:

انتخاب نوع مناسب تضمین می‌کند که SPD می‌تواند انرژی موج مورد انتظار را در حالی که سطح حفاظتی ولتاژ پایین را حفظ می‌کند، کنترل کند.

چگونه می توان مطابقت با استانداردهای بین المللی را تأیید کرد؟

هنگام خرید SPD 1500 ولت DC، اصرار بر صدور گواهینامه شخص ثالث مطابق باIEC 61643-11:2011و در صورت صادرات به آمریکای شمالی،UL 1449 (ویرایش پنجم). IEC 61643-11 تست هایی را برای سطح حفاظت ولتاژ، پایداری حرارتی و قابلیت جریان افزایشی تعریف می کند. به‌روزرسانی‌های UL 1449 نشان‌گذاری‌های رتبه‌بندی DC مناسب را تضمین می‌کنند و نیاز به آزمایش در حداکثر ولتاژ کار مداوم دارند. به دنبال علامت گواهی بر روی محصول باشید یا گزارش تست را از تامین کننده درخواست کنید.سوتیاSPD ها کاملاً با این استانداردها مطابقت دارند و برای پروژه های جهانی اطمینان ایجاد می کنند.

چه روش های نصبی باعث بهبود طول عمر SPD می شود؟

نصب صحیح به اندازه خود SPD مهم است. دستورالعمل های زیر حفاظت و عمر مفید را به حداکثر می رساند:

• SPD را تا حد امکان نزدیک به تجهیزات محافظت شده نصب کنید (طول سرب را به حداقل برسانید).
• از کوتاه ترین و مستقیم ترین هادی ها استفاده کنید (مقطع توصیه شده ≥ 16 میلی متر مربع مس).
• اطمینان حاصل کنید که قطع کننده SPD (در صورت یکپارچه بودن) برای جریان اتصال کوتاه سیستم درجه بندی شده است.
• محافظ مناسب جریان اضافه (شکن مدار یا فیوز) در بالادست SPD نصب کنید.
• به طور منظم نشانگر وضعیت SPD (سبز/قرمز) را بررسی کنید و پس از یک رویداد افزایش شدید آن را تعویض کنید.

مراجع
[1] IEC 61643-11:2011. دستگاه های حفاظتی ولتاژ پایین - قسمت 11: SPD های متصل به سیستم های قدرت ولتاژ پایین - الزامات و روش های آزمایش. ژنو: IEC، 2011.
[2] UL 1449. استاندارد برای دستگاه‌های محافظ برق. ویرایش پنجم نورثبروک: استانداردهای UL، 2021.
[3] IEC 62606:2013. الزامات عمومی برای دستگاه های تشخیص خطا قوس (AFDDs). ژنو: IEC، 2013.