Bedeutung des Überspannungsschutzes bei der Photovoltaik-Stromerzeugung

Wie jedes elektronische Gerät können Solaranlagen Spannungsspitzen erzeugen, die Komponenten beschädigen und das Gerät lahmlegen können.Überspannungsschutzgeräthelfen, das System am Laufen zu halten.

Denken Sie an einen Heim- oder Bürocomputer.Neben Desktops oder Laptops können auch externe Monitore, Lautsprecher oder sogar Drucker vorhanden sein.Da zu viele Komponenten nicht an die Steckdose angeschlossen werden konnten, kauften die meisten Menschen eine Schalttafel.Das Panel ist jedoch nicht nur eine praktische Möglichkeit, eine Menge Dinge in eine Steckdose zu stecken.Es trägt tatsächlich dazu bei, diese Elektronik vor den schädlichen Auswirkungen von Überspannungen zu schützen.

Ein Spannungsstoß, auch transiente Spannung genannt, bezieht sich normalerweise auf einen vorübergehenden Spannungsanstieg, der viel höher als normal ist.Beispielsweise beträgt die Standardspannung für ein Zuhause oder ein Büro 120 V.Spannung kann man sich als elektrischen Druck vorstellen.So wie ein zu hoher Wasserdruck zum Platzen eines Gartenschlauchs führen kann, kann eine zu hohe Spannung die Elektronik beschädigen.Diese Überspannungen können von natürlichen Quellen wie Blitzen, aber auch von Innenräumen oder peripheren Geräten des Stromnetzes ausgehen.

Überspannungsschutzgeräte helfen, Schäden an elektronischen Geräten zu verhindern, indem sie überschüssigen Strom von „heißen“ Stromleitungen auf Erdungskabel übertragen.Bei den meisten gängigen Überspannungsschutzgeräten wird dies durch Metalloxid-Varistoren (MOV) erreicht, bei denen es sich um Metalloxide handelt, die über zwei Halbleiter mit Strom- und Erdungskabeln verbunden sind.

Solarenergie braucht einen Überspannungsschutz

Auch Solarmodule sind elektronische Geräte und unterliegen daher dem gleichen Risiko von Überspannungsschäden.Aufgrund ihrer großen Oberfläche und ihrer Platzierung an exponierten Stellen, beispielsweise auf Dächern oder in offenen Flächen auf dem Boden, sind Solarmodule besonders anfällig für Blitzeinschläge.

Solarbauer wissen nicht immer, ob sie in einem blitzgefährdeten Gebiet bauen.Integrieren Sie Daten aus dem US Lightning Detection Network in ein kostenloses Tool, mit dem Solarunternehmen die Blitzgefahr ihrer Projekte bewerten können.

Blitze haben eine Temperatur von etwa 50.000 °F (fünfmal höher als die Sonne), daher ist es keine Überraschung, dass sie für Solaranlagen schädlich sein können.Wenn Sie direkt auf das Solarpanel treffen, kann der Blitz Löcher in das Gerät brennen oder sogar eine Explosion verursachen, und das gesamte System wird zerstört.

Allerdings sind die Auswirkungen von Beleuchtung und anderen Überspannungen nicht immer erheblich.Die sekundären Auswirkungen dieser Ereignisse würden nicht nur die Hauptkomponenten wie Module und Wechselrichter betreffen, sondern auch Überwachungssysteme, Spotter-Kontrollen und Wetterstationen, sagte Sirava.

Blitzschutz

Sekundäreffekte sind meist die am wenigsten erkannten Gefahren.Der Verlust eines PV-Moduls führt zu einem String-Ausfall, während ein Ausfall des Zentralwechselrichters zu einem Leistungsverlust in den meisten Teilen der Anlage führt.

Installation eines Überspannungsschutzes

Da einfach alle elektrischen Geräte von der Überspannung betroffen sind, kann das SPD für alle Komponenten von Solaranlagen verwendet werden.Industrieversionen dieser Geräte verwenden außerdem eine Kombination aus Metalloxid-Varistoren (MOV) und anderen zufälligen Geräten, um Überspannungen zur Erde zu übertragen.Daher wird SPD im Allgemeinen installiert, nachdem das sichere Erdungssystem installiert ist.

Unter Berücksichtigung des elektrischen Einleitungsdiagramms der SPD-Kaskade vom Versorgungsdienst bis zu den Array-Geräten mit robuster Wartungsausrüstung am Haupteingang, um zu verhindern, dass große Überspannungstransienten und kleinere Geräte Geräteendpunkte entlang kritischer Pfade erreichen.

SPD-Netzwerke sollten in der AC- und DC-Verteilung im gesamten Solarfeld installiert werden, um kritische Schaltkreise aufrechtzuerhalten.Das SPD-Gerät muss am DC-Eingang und AC-Ausgang des Systemwechselrichters montiert werden, und die positiven und negativen DC-Leitungen müssen geerdet sein, wenn sie geerdet sind.Auf jeder geerdeten Stromleitung muss eine Wechselstromwartung erfolgen.Die Combiner-Schaltkreise müssen ebenfalls gewartet werden, und alle Steuerschaltkreise und sogar die Überwachungs- und Überwachungssysteme müssen gewartet werden, um Störungen und Datenverluste zu vermeiden.

Im Hinblick auf das System der Betriebs- und Versorgungsplanung empfiehlt sich die 10-m-Regel.Bei Geräten mit einer DC-Kabellänge von weniger als 10 m (33 Fuß) sollte das DC-Solar-Überspannungsschutzgerät an einem geeigneten Ort angebracht werden, z. B. am Standort des Wechselrichters, der Busbox oder in der Nähe des Solarmoduls.Für Geräte mit einer DC-Kabellänge von mehr als 10 m,Solar-Überspannungsschutzgerätmuss am Wechselrichterende des Wechselrichters und am Modulende des Kabels installiert werden.

Solaranlagen für Privathaushalte mit Miniatur-Wechselrichtern haben sehr kurze Gleichstromkabel, aber längere Wechselstromkabel.Das am Verteiler montierte SPD kann das Haus vor den Auswirkungen der Überspannung der Anlage schützen.Zusätzlich zu den Überspannungen durch kommunale Stromversorgung und andere interne Geräte schützen Überspannungsschutzgeräte auf der Hauptplatine das Haus auch vor Überspannungen in der Anlage.

In Systemen jeder Größe muss SPD von zugelassenen Elektrikern auf Anraten des Herstellers und in Übereinstimmung mit Installationen und elektrischen Standardinstallationen betrieben werden, um Sicherheit und Wirksamkeit zu maximieren.

Es können auch andere Prozesse übernommen werden, beispielsweise das Hinzufügen von Blitzableitern, um die Sonnenkollektoren noch besser vor Beleuchtung zu schützen.

Selbst der leistungsstärkste Überspannungswartungsplan hat seine Grenzen.So kann die SPD beispielsweise Sachschäden durch direkte Blitzeinschläge nicht vermeiden.

Das ist das Beste, was die moderne Wissenschaft leisten kann:Überspannungsschutzgerät