أهمية حامي الطفرة في توليد الطاقة الكهروضوئية

مثل أي جهاز إلكتروني، يمكن للمصفوفات الشمسية توليد زيادات في الجهد يمكن أن تلحق الضرر بالمكونات وتشل الجهاز.جهاز حماية الطفرةالمساعدة في الحفاظ على تشغيل النظام.

فكر في كمبيوتر منزلي أو مكتبي.بالإضافة إلى أجهزة الكمبيوتر المكتبية أو المحمولة، قد تكون هناك شاشات خارجية أو مكبرات صوت أو حتى طابعات.لا يمكن توصيل الكثير من المكونات بمأخذ الحائط، لذلك اشترى معظم الأشخاص لوحة مفاتيح.ومع ذلك، فإن اللوحة ليست مجرد وسيلة مناسبة لوضع مجموعة من الأشياء في المقبس.إنه يساعد في الواقع على حماية هذه الإلكترونيات من التأثيرات الضارة الناجمة عن الزيادات المفاجئة.

عادة ما يشير الارتفاع، المعروف أيضًا باسم الجهد العابر، إلى زيادة عابرة في الجهد أعلى بكثير من المعتاد.على سبيل المثال، الجهد القياسي للمنزل أو المكتب هو 120 فولت.يمكن اعتبار الجهد بمثابة ضغط كهربائي.وبالتالي، مثلما يمكن أن يؤدي ضغط الماء الزائد إلى انفجار خرطوم الحديقة، فإن الجهد العالي جدًا يمكن أن يؤدي إلى تلف الأجهزة الإلكترونية.قد تأتي هذه الزيادات من مصادر طبيعية، مثل البرق، وكذلك من المعدات الداخلية أو الطرفية لشبكة الطاقة.

يساعد جهاز الحماية من زيادة التيار على منع تلف المعدات الإلكترونية عن طريق نقل الطاقة الفائضة من خطوط الطاقة "الساخنة" إلى الأسلاك الأرضية.في معظم أدوات الحماية من زيادة التيار الشائعة، يتم تحقيق ذلك بواسطة مكثفات أكسيد المعدن (MOV)، وهي عبارة عن أكاسيد معدنية متصلة بالطاقة والأسلاك الأرضية من خلال اثنين من أشباه الموصلات.

تحتاج الطاقة الشمسية إلى حامي الطفرة

تعتبر الألواح الشمسية أيضًا أجهزة إلكترونية، وبالتالي فهي عرضة لنفس مخاطر التلف الناتج عن زيادة التيار.الألواح الشمسية معرضة بشكل خاص لضربات البرق بسبب مساحة سطحها الكبيرة ووضعها في أماكن مكشوفة، مثل الأسطح أو في المساحات المفتوحة على الأرض.

لا يعرف مقاولو الطاقة الشمسية دائمًا ما إذا كانوا يبنون في منطقة معرضة لضربات البرق.دمج البيانات من شبكة كشف البرق الأمريكية في أداة مجانية تسمح لمقاولي الطاقة الشمسية بتقييم مخاطر البرق في مشاريعهم.

تبلغ درجة حرارة البرق حوالي 50000 درجة فهرنهايت (أعلى بخمس مرات من حرارة الشمس)، لذلك ليس من المستغرب أن يكون ضارًا بمعدات الطاقة الشمسية.إذا ضربت اللوحة الشمسية مباشرة، فقد يؤدي البرق إلى إحداث ثقوب في الجهاز أو حتى التسبب في انفجار، وسيتم تدمير النظام بأكمله.

ومع ذلك، فإن تأثيرات الإضاءة وغيرها من الفولتية الزائدة ليست مهمة دائمًا.وقال سيرافا إن الآثار الثانوية لهذه الأحداث لن تؤثر فقط على المكونات الأساسية مثل الوحدات والمحولات، بل ستؤثر أيضًا على أنظمة المراقبة وأجهزة التحكم ومحطات الأرصاد الجوية.

الحماية من الصواعق

الآثار الثانوية عادة ما تكون أقل المخاطر المعروفة.فقدان الوحدة الكهروضوئية يعني فقدان السلسلة، في حين أن فقدان العاكس المركزي يعني فقدان الطاقة في معظم أجزاء المحطة.

تركيب حامي الطفرة

نظرًا لأن جميع المعدات الكهربائية تتأثر ببساطة بالزيادة المفاجئة، يمكن استخدام SPD لجميع مكونات المجموعة الشمسية.تستخدم الإصدارات الصناعية من هذه الأجهزة أيضًا مجموعة من مكثفات أكسيد المعدن (MOV) وأجهزة عشوائية أخرى لنقل الجهد الزائد إلى الأرض.ونتيجة لذلك، يتم تثبيت SPD بشكل عام بعد تثبيت نظام التأريض الآمن.

مع الأخذ في الاعتبار المخطط الكهربائي أحادي الخط لسلسلة SPD من خدمة المرافق إلى معدات المصفوفة، مع معدات صيانة قوية عند المدخل الرئيسي، لتجنب حدوث زيادة كبيرة في الحجم العابر ووصول الأجهزة الأصغر إلى نقاط نهاية الجهاز على طول المسارات الحرجة.

يجب تركيب شبكات SPD في توزيع التيار المتردد والتيار المستمر في جميع أنحاء المجموعة الشمسية للحفاظ على الدوائر الحيوية.يجب تركيب جهاز SPD على مدخل التيار المستمر ومخرج التيار المتردد لعاكس النظام، ويجب تأريض خطوط التيار المستمر الموجبة والسالبة عند التأريض.يجب نشر صيانة التيار المتردد على كل خط كهرباء مؤرض.كما يجب صيانة دوائر الدمج وصيانة جميع دوائر التحكم وحتى أنظمة المراقبة والمراقبة لتجنب الاضطراب وفقدان البيانات.

وفيما يتعلق بنظام تخطيط الأعمال والمرافق، يوصى بقاعدة الـ 10 أمتار.بالنسبة للأجهزة التي يبلغ طول كابل التيار المستمر فيها أقل من 10 أمتار (33 قدمًا)، يجب أن يكون جهاز الحماية من زيادة التيار الشمسي في مكان مناسب، مثل موقع العاكس أو صندوق الناقل أو بالقرب من وحدة الطاقة الشمسية.بالنسبة للأجهزة التي يزيد طول كابل التيار المستمر فيها عن 10 أمتار،جهاز حماية من التيار الشمسييجب تثبيته في نهاية العاكس للعاكس ونهاية الوحدة للكابل.

تحتوي أنظمة الطاقة الشمسية السكنية ذات العاكسات المصغرة على كابلات تيار مستمر قصيرة جدًا، ولكن كابلات تيار متردد أطول.يمكن لـ SPD المثبت على المشعب أن يحمي المنزل من تأثيرات زيادة الصفيف.بالإضافة إلى تلك الزيادات المفاجئة من الطاقة البلدية وغيرها من المعدات الداخلية، تعمل أدوات الحماية من زيادة التيار الموجودة على اللوحة الأم أيضًا على حماية المنزل من الزيادات المفاجئة في المصفوفة.

في الأنظمة من أي حجم، يجب تشغيل SPD بواسطة كهربائيين مرخصين بناءً على نصيحة الشركة المصنعة ووفقًا للتركيبات والتركيبات الكهربائية القياسية لتحقيق أقصى قدر من السلامة والفعالية.

ويمكن اعتماد عمليات أخرى، مثل إضافة مانعات الصواعق للحفاظ على الألواح الشمسية من الإضاءة.

حتى أقوى خطة صيانة الطفرة لها حدودها.على سبيل المثال، لا يمكن لـ SPD تجنب الأضرار المادية الناجمة عن ضربات البرق المباشرة.

وهذا أفضل ما يمكن أن يفعله العلم الحديث:جهاز حماية الطفرة