Het belang van overspanningsbeveiliging bij de opwekking van fotovoltaïsche energie

Zoals elk elektronisch apparaat kunnen zonnepanelen spanningspieken genereren die componenten kunnen beschadigen en het apparaat kunnen verlammen.overspanningsbeveiligingsapparaathelpen het systeem draaiende te houden.

Denk aan een thuis- of kantoorcomputer.Naast desktops of laptops kunnen er ook externe monitoren, luidsprekers of zelfs printers zijn.Te veel componenten konden niet op het stopcontact worden aangesloten, dus kochten de meeste mensen een schakelbord.Het paneel is echter niet alleen een handige manier om een ​​heleboel spullen in een stopcontact te steken.Het helpt feitelijk om deze elektronica te beschermen tegen de schadelijke gevolgen van spanningspieken.

Een piek, ook wel transiënte spanning genoemd, verwijst meestal naar een tijdelijke spanningsstijging die veel hoger is dan normaal.De standaardspanning voor een woning of kantoor is bijvoorbeeld 120V.Spanning kan worden gezien als elektrische druk.Dus net zoals een te hoge waterdruk ervoor kan zorgen dat een tuinslang barst, kan een te hoge spanning de elektronica beschadigen.Deze spanningspieken kunnen afkomstig zijn van natuurlijke bronnen, zoals bliksem, maar ook van de interne of randapparatuur van het elektriciteitsnet.

Overspanningsbeveiliging helpt schade aan elektronische apparatuur te voorkomen door overtollige stroom van “hete” stroomleidingen naar aardedraden over te brengen.Bij de meest voorkomende overspanningsbeveiligers wordt dit bereikt door metaaloxidevaristors (MOV), dit zijn metaaloxiden die via twee halfgeleiders met stroom- en aardedraden zijn verbonden.

Voor zonne-energie is een overspanningsbeveiliging nodig

Zonnepanelen zijn ook elektronische apparaten en lopen daarom dezelfde risico's op overspanningsschade.Zonnepanelen zijn bijzonder kwetsbaar voor blikseminslagen vanwege hun grote oppervlak en hun plaatsing op blootgestelde locaties, zoals op daken of in open ruimtes op de grond.

Zonne-aannemers weten niet altijd of ze bouwen in een gebied dat gevoelig is voor blikseminslag.Integreer gegevens van het Amerikaanse Lightning Detection Network in een gratis tool waarmee zonne-energieaannemers de bliksemgevaren van hun projecten kunnen evalueren.

Bliksem is ongeveer 50.000 ° F (vijf keer hoger dan de zon), dus het is geen verrassing dat het schadelijk kan zijn voor zonne-energie-apparatuur.Als u rechtstreeks op het zonnepaneel slaat, kan de bliksem gaten in het apparaat verbranden of zelfs een explosie veroorzaken, waardoor het hele systeem wordt vernietigd.

De effecten van verlichting en andere overspanningen zijn echter niet altijd significant.De secundaire effecten van deze gebeurtenissen zullen niet alleen de primaire componenten zoals modules en omvormers beïnvloeden, maar ook bewakingssystemen, spottercontroles en weerstations, zei Sirava.

Bescherming tegen bliksem

Secundaire effecten zijn meestal de minst onderkende gevaren.Verlies van PV-modules betekent verlies van strings, terwijl verlies van centrale omvormers stroomverlies in de meeste delen van de installatie betekent.

Installatie van overspanningsbeveiliging

Omdat alle elektrische apparatuur eenvoudigweg door de overspanning wordt beïnvloed, kan de SPD voor alle componenten van zonnepanelen worden gebruikt.Industriële versies van deze apparaten maken ook gebruik van een combinatie van metaaloxidevaristors (MOV) en andere lukrake apparaten om overspanning naar de aarde over te brengen.Als gevolg hiervan wordt SPD doorgaans geïnstalleerd nadat het beveiligde aardingssysteem is geïnstalleerd.

Rekening houdend met het elektrische enkellijnsdiagram van de SPD-cascade van de nutsvoorziening naar de array-apparatuur, met robuuste onderhoudsapparatuur bij de primaire ingang, om te voorkomen dat grote piektransiënten en kleinere apparaten de eindpunten van apparaten langs kritieke paden bereiken.

SPD-netwerken moeten worden geïnstalleerd in AC- en DC-distributie door het hele zonnepaneel om kritische circuits te behouden.Het SPD-apparaat moet op de DC-ingang en AC-uitgang van de systeemomvormer worden gemonteerd, en de positieve en negatieve DC-lijnen moeten worden geaard als ze geaard zijn.Op elke geaarde elektriciteitslijn moet wisselstroomonderhoud worden uitgevoerd.De combinercircuits moeten ook worden onderhouden, en alle regelcircuits en zelfs de bewakings- en bewakingssystemen moeten worden onderhouden om verstoring en gegevensverlies te voorkomen.

Met betrekking tot het systeem van bedrijfs- en nutsplanning wordt de 10m-regel aanbevolen.Voor apparaten met een DC-kabellengte van minder dan 10 m (33 ft) moet de DC-zonne-overspanningsbeveiliging op een handige locatie worden geplaatst, zoals de locatie van de omvormer, busbox of in de buurt van de zonnemodule.Voor apparaten met een DC-kabellengte van meer dan 10 m,apparaat voor overspanningsbeveiliging op zonne-energiewordt geïnstalleerd aan het omvormeruiteinde van de omvormer en aan het moduleuiteinde van de kabel.

Residentiële zonnesystemen met miniatuuromvormers hebben zeer korte DC-kabels, maar langere AC-kabels.De op het spruitstuk gemonteerde SPD kan het huis beschermen tegen de gevolgen van de array-piek.Naast de spanningspieken van de gemeentelijke stroomvoorziening en andere interne apparatuur beschermen overspanningsbeveiligers op het moederbord het huis ook tegen spanningspieken.

In systemen van elke omvang moet de SPD worden bediend door erkende elektriciens, op advies van de fabrikant en in overeenstemming met de installaties en elektrische standaardinstallaties, om de veiligheid en effectiviteit te maximaliseren.

Er kunnen andere processen worden toegepast, zoals het toevoegen van bliksemafleiders om zonnepanelen verder te beschermen tegen verlichting.

Zelfs het krachtigste overspanningsonderhoudsplan heeft zijn beperkingen.De SPD kan bijvoorbeeld fysieke schade veroorzaakt door directe blikseminslagen niet vermijden.

Dit is het beste wat de moderne wetenschap kan doen:overspanningsbeveiligingsapparaat