Ökning i PV -system: En komplett guide till dess roll, risker och urval

# Ökning i PV -system: En komplett guide till dess roll, risker och urval

Oavsett om det är en liten bostadssolpanelinställning eller ett kommersiellt fotovoltaik (PV) kraftverk, "Surge" är ett oundvikligt viktigt ämne - men många människor inser bara dess betydelse när utrustningen fungerar. Den här anteckningen delar upp kärnrollen för överspänningar i PV -system och hur man väljer en överspänningsskydd (SPD) som passar ditt system, vilket gör det enkelt för nybörjare att förstå.

## I. Först, förstå: Vad är exakt en ökning i ett PV -system?

Enkelt uttryckt är en våg en plötslig "spänning/aktuell chockvåg" i ett PV -system, med tre vanliga källor:  

1. ** Extern påverkan **: Den mest typiska är blixtnedslag (direkt eller inducerad blixt). Utsläpp från moln kan omedelbart generera en högspänning på tiotusentals volt i linjerna;  

2. ** Systemstart/avstängning **: När PV-inverterare eller kombinationslådor startar eller stängs av, plötsliga förändringar i den aktuella triggeren "operationella överspänningar";  

3. ** Nätfluktuationer **: Plötsliga ökningar av nätspänningen (t.ex. när ett nätfel repareras) kan orsaka omvända effekter på nätanslutna PV-systemet.  

Dessa överspänningar kännetecknas av att de är "korta men intensiva" - de kan vara bara några mikrosekunder, men spänningen kan sväva till mer än tio gånger systemets nominella spänning, som vanliga PV -moduler och inverterare inte kan tåla.

## ii. Kärnrollen för Surge Protective Devices (SPDS): Installera en "säkerhetsventil" för PV -system

Överspänningar själva är inte "användbara"; Det som verkligen fungerar är ** Surge Protective Device (SPD, även känd som en blixtnöd) **. Dess kärnuppgift är att "blockera farliga överspänningar", specifikt i tre aspekter:  

1. ** Skydda kärnutrustning från uppdelning **  

Komponenter i PV-inverterare, PV-panelskopplingslådor och kombinationslådor har övre gränser för spänningsförmågan (t.ex. DC-sidspänningen tål inverterare är vanligtvis 1000V-1500V). När överspänningsspänningen överskrider denna gräns kommer komponenter att brinna ut direkt, med underhållskostnader som ofta sträcker sig från tusentals till tiotusentals yuan. SPD: er kan utföra elektricitet med ett ögonblick (vanligtvis ≤25 nanosekunder) när en våg inträffar, vilket avleder överskottsspänning/ström till marken - motsvarande "blockering av kulor" för utrustningen.  

2. ** Förhindra plötslig systemavstängning eller fel **  

Även om en ökning inte direkt bränner utrustningen, kan den störa inverterarens kontrollchip, vilket gör att växelriktaren falskt rapporterar fel och kopplar från nätet. Till exempel, efter en åskväder, slutar många bostadssystem plötsligt att generera el - detta beror troligen på överspänningar som påverkar växelriktaren. Att installera rätt SPD kan minska sådana "oberättigade problem" och säkerställa systemets stabila kraftproduktion.  

3. ** Förläng den totala livslängden för PV -systemet **  

Ofta små överspänningar (t.ex. de som orsakas av dagliga nätfluktuationer) kan skada kretsarna för moduler och inverterare "över tid", såsom accelererande kondensatoråldring. SPD: er kan filtrera bort dessa små överspänningar och indirekt förlänga livslängden för hela PV-systemet (vanligtvis med ytterligare 3-5 år).

## III. Nyckelsteg: Hur väljer du en SPD som är lämplig för ditt PV -system?

Att välja en SPD handlar inte om "ju större desto bättre" eller "desto billigare desto mer kostnadseffektivt." Det kräver fokus på tre kärnparametrar för ditt system och följer fyra steg:  

### Steg 1: Först förtydliga systemets "spänningsnivå"

Detta är den mest grundläggande förutsättningen-SPD: s nominella spänning måste matcha DC-sidan och AC-sidspänningen för PV-systemet:  

-** Residential PV (vanligtvis 3-10 kW) **: DC-sidspänningen är i allmänhet 300V-800V; Välj en SPD med en nominell DC -spänning (UC) ≥800V. AC -sidan är ansluten till ett 220V -rutnät; Välj en SPD med en nominell AC -spänning (UC) ≥250V.  

-** Kommersiell/industriell PV (vanligtvis 50 kW och högre) **: DC-sidspänningen kan nå 1000V-1500V; SPD: s UC bör vara ≥1500V. AC-sidan är ansluten till ett 380V tre-fas kraftnät; Välj en SPD med UC ≥420V.  

*Obs: Om SPD: s nominella spänning är lägre än systemspänningen kommer den att bränna ut sig själv; Om det är för högt kan det inte aktivera skyddet i rätt tid.*

### Steg 2: Välj "Aktuell bärningskapacitet" baserat på systemkraft

Strömbyråkapacitet (IIMP eller IN) representerar den maximala överspänningsströmmen som en SPD tål. Om den är för liten kommer SPD att brytas ned av överspänningen; Om det är för stort kommer det att vara slöseri med pengar:  

- ** Bostadssystem (3-10kW) **: Om det inte finns några höga byggnader i närheten och blixtnedslagets sannolikhet är låg, är en SPD med i = 20KA (8/20μs vågform) tillräcklig; Om de ligger i bergsområden eller åskväderbenägna regioner, är en SPD med i = 40KA mer pålitlig.  

- ** Kommersiella/industriella system (50 kW och högre) **: För SPD: er i framsidan av kombinationslådor och inverterare rekommenderas det att välja de med i = 40ka-60KA; För storskaliga kraftverk (MW-nivå) krävs en ytterligare primär SPD med i ≥100KA på högspänningssidan.  

*Roligt faktum: 8/20μs är den vanligaste överspänningsvågformen i PV -system, vilket innebär att det tar 8 mikrosekunder för att överspänningsströmmen kommer att stiga från 0 till sin topp och 20 mikrosekunder att sjunka till hälften av toppen.*

### Steg 3: Kontrollera "skyddsnivån" och matcha installationsplatsen

SPD: er i PV -system kräver "hierarkiskt skydd", och olika nivåer av SPD: er bör väljas för olika platser:  

- ** Primärt skydd (systeminlopp) **: Till exempel huvudfördelningsrutan för PV-arrayen och den främre änden av det nätanslutna skåpet. Välj en "klass B" SPD (som kan motstå stora strömmar från direkta blixtnedslag) med en stor strömbärande kapacitet (över 40KA).  

- ** Sekundärt skydd (utrustningens frontend) **: Till exempel ingångsändarna på inverterare och kombinationslådor. Välj en "klass C" SPD (skyddar mot inducerad blixtnedslag och operativa överspänningar) med en strömbärande kapacitet på 20 KA-40KA.  

- ** Tertiärt skydd (komponentens frontend) **: Till exempel de inre kretskorten för inverterare och övervakningsutrustning. Välj en "klass D" SPD (skyddar mot små överspänningar) med en strömbärande kapacitet på 10KA-20KA.  

*Bostadssystem måste ha åtminstone sekundärt skydd (frontänden av inverteraren + nätanslutna skåp), medan kommersiella system måste vara utrustade med alla tre skyddsnivåerna.*

### Steg 4: Glöm inte "Certifiering och kompatibilitet"

- ** Certifiering **: Se till att välja SPD: er med internationella eller inhemska certifieringar, till exempel EU: s CE -certifiering och Kinas CQC -certifiering. Undvik att köpa "tre-nej-produkter" (många SPD: er av låg kvalitet misslyckas efter några månaders användning).  

- ** Kompatibilitet **: Var uppmärksam på huruvida SPD: s gränssnittstyp (t.ex. terminalblock eller plug) matchar PV -kablarna. Samtidigt bekräfta att SPD: s installationsstorlek kan passa in i distributionslådan (bostadsfördelningslådor har begränsat utrymme, så köp inte överdimensionerade).

## IV. Slutlig påminnelse: Rätt installation är lika viktigt som korrekt val

1. ** Installera nära den skyddade utrustningen **: SPD ska installeras så nära den skyddade utrustningen som möjligt (t.ex. inom 1 meter från växelriktarens främre ände). Ju kortare kabeln, desto bättre är skyddseffekten;  

2. ** Tillförlitlig jordning **: Jordmotståndet för SPD: s jordningstråd måste vara ≤4Ω. Dålig jordning kommer att förhindra att överspänningsströmmen avleds, vilket gör SPD värdelös;  

3. ** Regelbunden inspektion **: Innan åskvädersäsongen varje år, kontrollera SPD: s indikatorlampa (det ska vara grönt under normala förhållanden; om det blir rött eller går ut krävs ersättning). Bostads-SPD: er rekommenderas att bytas ut var 3-5 år och kommersiella vartannat år.

Om ditt PV -system har specifika parametrar (t.ex. ström- eller installationsplats) kan du lägga till dem i kommentarerna, och jag kan hjälpa dig att förfina valförslagen! Du är också välkommen att dela alla överspänningsrelaterade frågor du har stött på, så vi kan undvika fallgropar tillsammans!