Surge sa PV Systems: Isang Kumpletong Gabay sa Papel, Panganib, at Pagpili nito

# Surge sa PV Systems: Isang Kumpletong Gabay sa Papel, Panganib, at Pagpili nito

Kung ito ay isang maliit na residential solar panel setup o isang komersyal na photovoltaic (PV) plant plant, ang "Surge" ay isang hindi maiiwasang pangunahing paksa - ngunit maraming tao lamang ang napagtanto ang kahalagahan nito kapag ang mga hindi pagkakamali ng kagamitan. Ang tala na ito ay bumabagsak sa pangunahing papel ng mga surge sa mga sistema ng PV at kung paano pumili ng isang aparato ng proteksyon ng surge (SPD) na nababagay sa iyong system, na ginagawang madali para maunawaan ng mga nagsisimula.

## I. Una, maunawaan: Ano ba talaga ang isang pagsulong sa isang sistema ng PV?

Maglagay lamang, ang isang pagsulong ay isang biglaang "boltahe/kasalukuyang shock wave" sa isang sistema ng PV, na may tatlong karaniwang mapagkukunan:  

1. ** Panlabas na Epekto **: Ang pinaka -tipikal ay ang mga welga ng kidlat (direkta o sapilitan na kidlat). Ang paglabas mula sa mga ulap ay maaaring agad na makabuo ng isang mataas na boltahe ng libu -libong mga volts sa mga linya;  

2. ** SYSTEM START-UP/SHUTDOWN **: Kapag nagsisimula o isara ang mga kahon ng PV o combiner, biglaang mga pagbabago sa kasalukuyang pag-trigger ng "pagpapatakbo ng operasyon";  

3. ** Pagbabago ng Grid **: Ang biglaang pagtaas ng boltahe ng grid (hal., Kapag ang isang kasalanan ng grid ay naayos) ay maaaring maging sanhi ng reverse effects sa grid-connected PV system.  

Ang mga surge na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging "maikli ngunit matindi" - maaaring tumagal lamang sila ng ilang mga microsecond, ngunit ang boltahe ay maaaring lumubog sa higit sa 10 beses na ang rate ng boltahe ng system, na ang mga ordinaryong module ng PV at inverters ay hindi makatiis.

## II. Core Role of Surge Protective Device (SPDS): Pag -install ng isang "Safety Valve" para sa mga PV Systems

Ang mga surge mismo ay hindi "kapaki -pakinabang"; Ang talagang gumagana ay ang ** Surge Protective Device (SPD, na kilala rin bilang isang Lightning Arrester) **. Ang pangunahing gawain nito ay ang "harangan ang mga mapanganib na surge," partikular sa tatlong aspeto:  

1. ** Protektahan ang mga pangunahing kagamitan mula sa Breakdown **  

Ang mga sangkap sa PV inverters, PV panel junction box, at mga kahon ng combiner ay may itaas na mga limitasyon sa boltahe na may kapasidad ng boltahe (hal., Ang DC-side boltahe na may mga inverters ay karaniwang 1000V-1500V). Kapag ang boltahe ng pag -surge ay lumampas sa limitasyong ito, ang mga sangkap ay susunugin agad, na ang mga gastos sa pagpapanatili ay madalas na mula sa libu -libo hanggang libu -libong mga yuan. Ang mga SPD ay maaaring magsagawa ng kuryente sa isang mata (karaniwang ≤25 nanoseconds) kapag naganap ang isang pag -agos, pag -iiba ng labis na boltahe/kasalukuyang sa lupa - katumbas ng "pagharang ng mga bala" para sa kagamitan.  

2. ** Pigilan ang biglaang pag -shutdown ng system o malfunction **  

Kahit na ang isang pag -akyat ay hindi direktang sinusunog ang kagamitan, maaari itong makagambala sa control chip ng inverter, na nagiging sanhi ng maling pag -uulat ng inverter at idiskonekta mula sa grid. Halimbawa, pagkatapos ng isang bagyo, maraming mga sistema ng tirahan ng PV ang biglang huminto sa pagbuo ng koryente - malamang na ito ay dahil sa mga surge na nakakaapekto sa inverter. Ang pag -install ng tamang SPD ay maaaring mabawasan ang naturang "hindi inaasahang mga problema" at matiyak ang matatag na henerasyon ng kuryente ng system.  

3. ** Palawakin ang pangkalahatang habang -buhay ng PV System **  

Ang mga madalas na maliliit na surge (hal., Ang mga sanhi ng pang -araw -araw na pagbabagu -bago ng grid) ay maaaring makapinsala sa mga circuit ng mga module at inverters "sa paglipas ng panahon," tulad ng pagpabilis ng pag -iipon ng kapasitor. Maaaring i-filter ng mga SPD ang mga maliliit na surge na ito, hindi tuwirang pagpapalawak ng buhay ng serbisyo ng buong sistema ng PV (karaniwang sa pamamagitan ng isang karagdagang 3-5 taon).

## Iii. Pangunahing Hakbang: Paano pumili ng isang SPD na angkop para sa iyong PV system?

Ang pagpili ng isang SPD ay hindi tungkol sa "mas malaki ang mas mahusay" o "mas mura ang mas mabisa." Nangangailangan ito ng pagtuon sa tatlong pangunahing mga parameter ng iyong system at pagsunod sa apat na hakbang:  

### Hakbang 1: Una, linawin ang "antas ng boltahe" ng system

Ito ang pinaka pangunahing kinakailangan-ang na-rate na boltahe ng SPD ay dapat tumugma sa DC-side at ac-side boltahe ng PV system:  

-** Residential PV (karaniwang 3-10kW) **: Ang boltahe ng DC-side ay karaniwang 300V-800V; Pumili ng isang SPD na may isang na -rate na DC boltahe (UC) ≥800V. Ang AC side ay konektado sa isang 220V grid; Pumili ng isang SPD na may isang na -rate na AC boltahe (UC) ≥250V.  

-** Komersyal/Pang-industriya PV (karaniwang 50kW at sa itaas) **: Ang boltahe ng DC-side ay maaaring umabot sa 1000V-1500V; Ang UC ng SPD ay dapat na ≥1500V. Ang AC side ay konektado sa isang 380V three-phase power grid; Pumili ng isang SPD na may UC ≥420V.  

*TANDAAN: Kung ang rate ng boltahe ng SPD ay mas mababa kaysa sa boltahe ng system, masusunog ito mismo; Kung ito ay masyadong mataas, hindi ito maaaring buhayin ang proteksyon sa isang napapanahong paraan.*

### Hakbang 2: Piliin ang "Kasalukuyang Pagdadala ng Kapasidad" batay sa kapangyarihan ng system

Ang kasalukuyang pagdadala ng kapasidad (IIMP o IN) ay kumakatawan sa maximum na pag-akyat ng kasalukuyang na maaaring makatiis ng isang SPD. Kung ito ay napakaliit, ang SPD ay masisira sa pamamagitan ng pagsulong; Kung ito ay masyadong malaki, ito ay isang pag -aaksaya ng pera:  

- ** Mga Sistema ng Residential (3-10kW) **: Kung walang matataas na mga gusali sa malapit at ang posibilidad ng kidlat na posibilidad ay mababa, isang SPD na may in = 20ka (8/20μs waveform) ay sapat; Kung matatagpuan sa mga bulubunduking lugar o mga rehiyon na may posibilidad na bagyo, ang isang SPD na may in = 40ka ay mas maaasahan.  

- ** Mga Sistema ng Komersyal/Pang-industriya (50kW at sa itaas) **: Para sa mga SPD sa harap na dulo ng mga kahon ng kombinasyon at mga inverters, inirerekumenda na piliin ang mga may = 40ka-60ka; Para sa malakihang mga halaman ng kuryente (MW-level), ang isang karagdagang pangunahing SPD na may in≥100ka ay kinakailangan sa gilid ng mataas na boltahe.  

*Masayang katotohanan: 8/20μs ay ang pinaka -karaniwang pag -surge ng alon sa mga sistema ng PV, nangangahulugang tumatagal ito ng 8 microsecond para sa kasalukuyang pag -akyat na tumaas mula 0 hanggang sa rurok at 20 microseconds na bumagsak sa kalahati ng rurok.*

### Hakbang 3: Suriin ang "Antas ng Proteksyon" at itugma ang lokasyon ng pag -install

Ang mga SPD sa mga sistema ng PV ay nangangailangan ng "proteksyon ng hierarchical," at ang iba't ibang mga antas ng mga SPD ay dapat mapili para sa iba't ibang mga lokasyon:  

- ** Pangunahing Proteksyon (System Inlet) **: Halimbawa, ang pangunahing kahon ng pamamahagi ng array ng PV at ang harap na dulo ng gabinete na konektado sa grid. Pumili ng isang "Class B" SPD (may kakayahang magkaroon ng malaking malalaking alon mula sa direktang mga welga ng kidlat) na may malaking kapasidad na nagdadala (sa itaas ng 40ka).  

- ** Pangalawang Proteksyon (Kagamitan sa harap ng Kagamitan) **: Halimbawa, ang mga dulo ng input ng mga inverters at mga kahon ng combiner. Pumili ng isang "Class C" SPD (pinoprotektahan laban sa sapilitan na kidlat at pagpapatakbo ng operasyon) na may kasalukuyang kapasidad na nagdadala ng 20KA-40KA.  

- ** Proteksyon ng Tertiary (Component Front End) **: Halimbawa, ang mga panloob na circuit board ng mga inverters at kagamitan sa pagsubaybay. Pumili ng isang "Class D" SPD (pinoprotektahan laban sa mga maliliit na surge) na may kasalukuyang pagdadala ng kapasidad na 10KA-20KA.  

*Ang mga sistemang residente ay dapat magkaroon ng hindi bababa sa pangalawang proteksyon (harap na dulo ng inverter + grid-connected na gabinete), habang ang mga komersyal na sistema ay dapat na nilagyan ng lahat ng tatlong antas ng proteksyon.*

### Hakbang 4: Huwag pansinin ang "sertipikasyon at pagiging tugma"

- ** Sertipikasyon **: Siguraduhing piliin ang SPDS na may mga sertipikasyon sa internasyonal o domestic, tulad ng sertipikasyon ng CE ng EU at sertipikasyon ng CQC ng China. Iwasan ang pagbili ng "tatlong-walang mga produkto" (maraming mga mababang kalidad na SPD ay nabigo pagkatapos ng ilang buwan na paggamit).  

- ** Pagkatugma **: Bigyang -pansin kung ang uri ng interface ng SPD (hal., Terminal block o plug) ay tumutugma sa mga cable ng PV. Kasabay nito, kumpirmahin na ang laki ng pag -install ng SPD ay maaaring magkasya sa kahon ng pamamahagi (ang mga kahon ng pamamahagi ng tirahan ay may limitadong espasyo, kaya huwag bumili ng sobrang laki).

## IV. Pangwakas na Paalala: Ang tamang pag -install ay kasinghalaga ng tamang pagpili

1. ** I -install malapit sa mga protektadong kagamitan **: Ang SPD ay dapat na mai -install nang malapit hangga't maaari sa mga protektadong kagamitan (hal., Sa loob ng 1 metro ng front end ng inverter). Ang mas maikli ang cable, mas mahusay ang epekto ng proteksyon;  

2. ** maaasahang grounding **: Ang saligan na pagtutol ng grounding wire ng SPD ay dapat na ≤4Ω. Ang mahinang saligan ay maiiwasan ang pagsulong sa kasalukuyan mula sa paglihis, na ginagawang walang silbi ang SPD;  

3. ** Regular na Inspeksyon **: Bago ang panahon ng bagyo bawat taon, suriin ang ilaw ng tagapagpahiwatig ng SPD (dapat itong berde sa ilalim ng normal na mga kondisyon; kung lumiliko ito o lumabas, kinakailangan ang kapalit). Inirerekomenda ang mga residential SPD na mapalitan tuwing 3-5 taon, at mga komersyal tuwing 2-3 taon.

Kung ang iyong PV system ay may mga tiyak na mga parameter (tulad ng lokasyon ng kapangyarihan o pag -install), maaari mong idagdag ang mga ito sa mga komento, at makakatulong ako sa iyo na pinuhin ang mga mungkahi sa pagpili! Malugod ka ring ibabahagi ang anumang mga isyu na may kaugnayan sa pag-surge na iyong nakatagpo, upang maiwasan namin ang mga pitfalls nang magkasama!