Hur man väljer SPD för solcellssystem (IEC 61643-guide)

Den långsiktiga investeringen i solcellssystem ger årtionden av ren och pålitlig energi. En av de mest förbisedda men ändå mest skadliga hotenja Det har förekommit överspänningsskador orsakade av blixtnedslag eller elnätsstörningar på solcellssystem. Överspänningar kan leda till dyra reparationer, oplanerade driftstopp och i vissa fall ogiltigförklara garantier på kritisk utrustning om den inte är ordentligt skyddad.

Överspänningsskydd (SPD) kommer att vara den första försvarslinjen för att säkra solcellssystem (PV) mot överspänningsskador. När lämplig SPD är korrekt vald och installerad kommer PV-systemet, inklusive solpaneler, växelriktare och batterier, att vara skyddat från skador och uppfylla alla tillämpliga standarder, inklusive IEC 61643-11Här är en sammanfattning av allt du behöver veta om SPD:er, inklusive hur du minskar risker, ökar avkastningen på investeringen och säkerställer tillförlitlig drift av ditt solcellssystem (PV).

SPD:er: Viktiga för skydd av solcellssystem (PV)

Solcellssystem upplever både höga likspänningar (DC) på solsidan och höga växelspänningar (AC) på nätanslutna sidan. Följaktligen är solcellssystem mycket benägna att uppleva elektriska överspänningar. De huvudsakliga typerna av överspänningar som påverkar solcellssystem inkluderar:

• Direkta eller indirekta blixtnedslag: Även när blixtnedslag inte vidrör eller i närheten av solcellspaneler kan de genererade elektriska fälten orsaka spänningstoppar på solcellspanelerna, vilket kan resultera i högspänningstransienter som rör sig direkt nerför likströmskablarna till växelriktaren.
• Nätväxling och lasttransienter: Även på grund av strömavbrott i elnätet eller att stora elektriska apparater slås på eller av riskerar solcellssystem att drabbas av höga nivåer av elektrisk energi som kan orsaka skador på likströmsutrustningen och elnätet som är anslutet till växelriktaren.

Överspänningsskydd (SPD) ger skydd genom att omdirigera elektrisk transientenergi till jorden, vilket förhindrar att farliga elektriska transienter når din utrustning och orsakar skador.

IEC 61643-11: Internationell standard för solcellsöverspänningsskydd (SPD)

När du väljer ett överspänningsskydd (SPD) för ett PV-system är det mycket viktigt att säkerställa att standarden IEC 61643-11 uppfylls. Standarden IEC 61643-11 specificerar prestanda- och säkerhetskraven för överspänningsskydd (SPD) som installeras i lågspänningsdistributionssystem. När du bestämmer vilken typ av överspänningsskydd (SPD) som är bäst för ditt system, se till att granska var och en av följande parametrar:

• Spänningsskyddsnivå (upp): Den maximalt tillåtna spänningen som får passera till den anslutna enheten från själva SPD:n. För att skydda känsliga enheter, såsom växelriktare, bör uppspänningen vara så låg som möjligt (idealt är 2,5 kV eller lägre).
• Nominell urladdningsström (in): Den maximalt tillåtna urladdningsströmmen som en överspänningsskydd får passera vid flera överspänningar. Ju högre nominell ström, desto mer robust är överspänningsskyddet.
• Maximal kontinuerlig driftspänning (Uc): Den maximala kontinuerliga driftsspänningen för en SPD bör kunna motstå den maximala tomgångsspänningen i själva systemet (t.ex. Voc).
• Typ av SPD: SPD:er klassificeras som typ 1, 2 eller 3 baserat på vilken typ av elsystem som skyddas och hur mycket skydd som behövs.

Att välja en SPD som har testats och godkänts enligt IEC 61643-11 säkerställer att SPD:n har testats under verkliga förhållanden för sin prestanda, vilket är extremt viktigt för kommersiella och industriella solcellssystem.

Steg 1: Bedöm riskerna för AC- och DC-överspänningar i ditt PV-system

Det finns två sårbarhetszoner för solcellssystem, och en lämplig lösning behövs för var och en.

DC-sidan (Från solpanel till växelriktare): PV-paneler utsätts för väder och vind och är särskilt känsliga för både direkta och indirekta blixtnedslag. En DC-skyddsmatris måste ha en maximal VoC-klassning som matchar panelens VoC-klassning och kunna motstå högenergiurladdning och utomhusmiljöer.

AC-sidan (Från växelriktare till nät): På grund av nätsvällningar och blixtnedslag kan även den del av systemet som ligger mellan växelriktare och nät utsättas för överspänningar. Samordning med uppströms enheter som t.ex. Miniatyrbrytares (MCB) är avgörande, tillsammans med att matcha AC-överspänningsskydd (SPD) med nätets nominella spänning.

Steg 2: Välja rätt typ av SPD

Tre huvudtyper av överspänningsskydd finns för att ge bästa möjliga grad av överspänningsskydd på olika punkter inom en elektrisk installation:

SPD:er: För de flesta nätanslutna solcellssystem bör du installera minst en typ 2-skyddsbrytare på både växelströms- och likströmssidan. I områden med hög till medelhög risk bör du överväga att lägga till en typ 1-skyddsbrytare vid matningsingången till solcellsinstallationen.

Steg 3: Tekniska specifikationer att beakta

När du utvärderar vilket SPD-överspänningsskydd (SPD) du ska välja för ditt solcellssystem måste du vara noga med dessa specifikationer:

1. För Överspänningsskydd för likströmssystem

• Maximal kontinuerlig driftspänning (Uc): Uc måste vara lika med eller överstiga den högsta DC-tomgångsspänningen (Voc) för det givna systemet; därför, om du har ett 1 000 V DC-system, behöver du en SPD klassad för minst 1 200 V DC.
• Polaritet: SPD:n måste polariseras för att matcha utrustningen/systemet (dvs. de positiva och negativa terminalerna måste vara i linje).
• Svarstid: Välj överspänningsskydd med en svarstid på

2. För överspänningsskydd för AC

• Nominell spänning (Un): Matcha detta med din nätspänning – t.ex. 230/400V AC.
• Kortslutningsmotståndsklassning (Iscw): Säkerställ att den överensstämmer med tillgänglig felström (AFC).
• Samordning med automatsäkringar: Säkerställ kompatibilitet mellan överspänningsskydd och uppströms automatsäkringar.

3. Miljöhänsyn

• Kapslingsklass: IP65 eller högre för utomhusinstallationer.
• Temperaturklassning: Fungerar inom -40°C till +85°C.
• Hållbart hölje: Beständigt mot UV- och väderskador.

Steg 4: Undvik vanliga misstag vid val av SPD

Som ägare/operatör av ett solcellssystem kan du göra en liten investering i att köpa lämpliga SPD:er som hjälper till att säkerställa din långsiktiga framgång. Här är fem vanliga misstag som kan göras när du väljer en SPD för ditt solcellssystem:

• Användning av fel spänningsklassificering: Se till att spänningsklassificeringen för SPD:n matchar systemets Voc.
• Förtydligar inte samordningen med en automatsäkring: Verifiera att SPD och automatsäkring har testats tillsammans för att undvika onödiga risker.
• Att inte installera en SPD på systemets likströmssida: PV-anläggningen är mycket känslig för överspänningar; DC-SPD:er bör vara din högsta prioritet vid installationen.
• Användning av ocertifierade enheter: Undvik otestade enheter som inte överensstämmer med IEC 61643.
• Misslyckad installation av jordningssystem: Säkerställ att SPD:n är ansluten till ett lågimpedant jordningssystem.

Slutlig checklista innan du köper en SPD för ditt solcellssystem

Innan du köper en SPD till ditt solcellssystem, se till att den uppfyller följande kriterier:

• Överföringsenheten måste överensstämma med IEC 61643-11.
• SPD:n måste ha samma systemspänningsklassning för både likströms- och växelströmssidan av ditt PV-system.
• SPD:n måste ha lämplig typklassificering (typ 1, 2 eller 3) i förhållande till hur ditt system använder skydd.
• SPD:n måste koordineras korrekt med uppströms automatsäkringar, vilket säkerställer att de ger maximal säkerhet och tillförlitlighet.
• SPD:n är klassad för utomhusmiljöer i tuffa miljöer med en lägsta IP65-klassning.
• SPD:n har en lågspänningsskyddsnivå (upp) som är tillräckligt låg för att skydda känsliga föremål, såsom växelriktare.
• SPD:n är certifierad av ett välrenommerat tredjepartslaboratorium (t.ex. TÜV eller UL).

Slutsats

Att skydda ditt solcellssystem med lämplig SPD är mer än bara en fråga om efterlevnad; det är en smart investering för en pålitlig långsiktig lösning. Genom att följa den här guiden och förstå de olika komponenterna i valet av SPD säkerställer du att ditt solcellssystem är skyddat mot överspänningar, minskar risken för utrustningsfel och förbättrar mängden energi som produceras från din solcellsanläggning.

Om du vill skydda din investering eller få välgrundade råd om den bästa SPD:n för din PV-installation, vänligen kontakta vårt team. En lämplig SPD säkerställer att ditt PV-system kommer att förse dig med pålitlig och ren energi i många år framöver.