Fotoelektrik ulgamlary üçin güýçden goraýan enjamlary saýlamak – SPD-leriň görnüşleri

Fotowoltaik (PV) energiýa öndürmek gaýtadan dikeldilýän energiýanyň esasy çeşmesidir we däp bolan energiýa öndürmek bilen deňeşdirilende ykdysady taýdan ýokary bäsdeşlige ukyplydyr. Üçegiň üstündäki gün panelleri ýaly kiçi paýlanan PV ulgamlary barha meşhur bolýar. Üçegiň üstündäki PV ulgamlary 1500V çenli naprýaženiýeleri bolan AC we DC paýlanyşyny öz içine alýar. DC tarapy, esasanam PV panelleri, ýokary howply ýerlerde ýyldyrym urmasyna gönüden-göni sezewar bolup biler, bu bolsa olary ýyldyrym zyýanyna sezewar edýär.

Binalar üçin ýyldyrymdan gorag, ýyldyrym howpuna esaslanyp, daşarky gorag (Ýyldyrymdan gorag ulgamy, LPS) we içki gorag (Ösüşden gorag çäreleri, SPM) bölünýär. Ösüşden gorag enjamlary (SPD), içki goragyň bir bölegi hökmünde, atmosfera ýyldyrymyndan ýa-da kommutasiýa operasiýalaryndan ýüze çykýan wagtlaýyn artykmaç naprýaženiýelerden goraýar. SPD-ler goralýan enjamlaryň daşynda gurnalýar we esasan aşakdaky ýaly işleýär: elektrik ulgamynda güýçlenme bolmadyk mahaly, SPD goraýan ulgamynyň adaty işine düýpli täsir etmeýär. Güýçlenme dörände, SPD pes impedans hödürleýär, güýçlenme toguny öz içinden geçirýär we naprýaženiýeni howpsuz derejä çenli çäklendirýär. Güýçlenme geçenden we galan tok öçenden soň, SPD ýokary impedans ýagdaýyna gaýdyp gelýär.

1. Çekimli toguň gorag enjamlarynyň (SPD) gurnalýan ýeri

SPD-leriň gurnalýan ýeri ýyldyrym howpunyň derejesine we IEC 62305-däki Ýyldyrym Gorag Zonalary (LPZ) konsepsiýasyna esaslanyp kesgitlenýär. Wagtlaýyn artykmaç naprýaženiýeler howpsuz derejä çenli yzygiderli peseldilýär, bu bolsa goralýan enjamyň çydamly naprýaženiýesinden aşak bolmaly. Suratda görkezilişi ýaly, SPD-ler bu zonalaryň çäklerinde gurnalýar, bu bolsa pes naprýaženiýe ulgamlarynda ulanylýan köp derejeli dartgynlykdan gorag konsepsiýasyny döredýär. Fotoelektrik ulgamlary üçin esasy üns ýyldyrym dartgynlyklarynyň AC we DC taraplaryndan geçmeginiň öňüni almaga, şeýlelik bilen inwertorlar ýaly möhüm bölekleri goramaga gönükdirilendir.

2. Tokdan Gorag Enjamlarynyň (SPD) synag synplary

IEC 61643-11 standartyna laýyklykda, SPD-ler çydamly bolmak üçin niýetlenen ýyldyrym togy impulsynyň görnüşine esaslanyp üç synag kategoriýasyna bölünýär. I görnüşli synaglar (T1 hökmünde belliklenýär) binanyň içine geçirilip bilinjek bölekleýin ýyldyrym toklaryny simulýasiýa etmek üçin niýetlenendir. Bular, suratda görkezilişi ýaly, 10/350 µs tolkun görnüşini ulanýar we adatça LPZ0 bilen LPZ1 arasyndaky serhetde, mysal üçin, esasy paýlaýjy platalarda ýa-da pes woltly transformator girişlerinde ulanylýar. Bu dereje üçin SPD-ler, adatça, gaz çykaryş turbalary ýa-da uçgun boşluklary (meselem, signal boşluklary ýa-da grafit boşluklary) ýaly komponentleri bolan woltly geçiş görnüşlidir.

II görnüşli (T2) we III görnüşli (T3) synaglar gysga dowamly impulslary ulanýar. II görnüşli SPD-ler, adatça, metal oksidi varistorlary (MOV) ýaly komponentleri ulanýan naprýaženiýe çäklendiriji enjamlardyr. Olar 8/20 µs tok tolkun görnüşini ulanyp nominal boşalma togy bilen synagdan geçirilýär (zarba suratyna serediň) we ýokarky akym gorag enjamyndan gelýän galyndy artma naprýaženiýesini has-da çäklendirmek üçin jogapkärdir. III görnüşli synaglar 1,2/50 µs naprýaženiýe we 8/20 µs tok impulsy bolan birleşdirilen tolkun generatoryny ulanýar (aşakdaky surata serediň), soňky ulanylýan enjamlara golaý artmalary simulýasiýa edýär.

3. Tokdan Gorag Enjamynyň (SPD) birikdiriş görnüşi

Geçiji artykmaç naprýaženiýelerden goramagyň iki esasy usuly bar. Birinjisi, umumy režimli gorag (CT1) bolup, ol tok geçirijileri bilen gorag topraklamasynyň (PE) arasyndaky dartgynlyklardan goranmak üçin niýetlenendir. Mysal üçin, ýyldyrym urmagy ulgama ýere garanyňda ýokary naprýaženiýeleri girizip biler. Umumy režimli gorag aşakda görkezilişi ýaly, ýyldyrym ýaly daşarky päsgelçilikleriň täsirini azaltmaga kömek edýär.

Ikinjisi, liniýa geçirijisi (L) bilen neýtral geçirijiniň (N) arasyndaky dartgynlyklardan goraýan differensial režim goragy (CT2). Bu gorag görnüşi, aşakdaky diagrammada görkezilişi ýaly, elektrik sesi ýa-da ulgamyň özünde döreýän päsgelçilikler ýaly içerki päsgelçilikleri çözmek üçin aýratyn möhümdir.

Bu gorag usullarynyň birini ýa-da ikisini hem ornaşdyrmak arkaly elektrik ulgamlary mümkin bolan dartgynlyk çeşmelerinden has gowy goralyp bilner, netijede birikdirilen enjamlaryň ömrüni we ygtybarlylygyny ýokarlandyrýar.

SPD gorag režimleriniň saýlanmagynyň ýerdäki topraklama ulgamy bilen gabat gelmelidigini bellemek möhümdir. TN ulgamlary üçin CT1 we CT2 gorag režimleriniň ikisi hem ulanylyp bilner. Şeýle-de bolsa, TT ulgamlarynda CT1 diňe RCD-den soň ulanylyp bilner. IT ulgamlarynda, esasanam neýtral geçirijisi bolmadyklarynda, CT2 goragy ulanylmaýar. Bu IT topraklama konfigurasiýalaryny ulanýan DC paýlaýyş ulgamlarynda möhüm meseledir. Jikme-jiklikleri aşakdaky tablisada tapyp bilersiňiz.

4. Dartgyn Gorag Enjamlarynyň (SPD) esasy parametrleri

IEC 61643-11 halkara standartyna laýyklykda, pes woltly elektrik paýlaýyş ulgamlaryna birikdirilen SPD-leriň häsiýetnamalary we synaglary 7-nji suratda görkezilişi ýaly kesgitlenýär.

(1) Göwrüm gorag derejesi (ýokary)

SPD-ni saýlamakda iň möhüm tarap onuň naprýaženiýe gorag derejesidir (Ýokary), bu bolsa SPD-niň terminallaryň arasyndaky naprýaženiýeni çäklendirmekdäki işini häsiýetlendirýär. Bu gymmatlyk iň ýokary gysyş naprýaženiýesinden ýokary bolmaly. SPD-den geçýän tok nominal boşalma tokuna deň bolanda ýetilýär. Saýlanan naprýaženiýe gorag derejesi ýüküň impuls çydamly naprýaženiýesi Uw-dan pes bolmaly. Ýyldyrym uranda, SPD terminallaryndaky naprýaženiýe, adatça, Ýokarydan aşakda saklanýar. PV DC ulgamlary üçin ýük adatça PV modullaryna we inwertorlara degişlidir.

(2) Maksimum üznüksiz iş woltažy (Uc)

Uc, SPD gorag režimine üznüksiz ulanylyp bilinýän iň ýokary DC naprýaženiýesidir. Ol nominal naprýaženiýe we ulgamyň topraklama konfigurasiýasyna esaslanyp saýlanýar we SPD-niň işjeňleşdiriş bosagasy hökmünde hyzmat edýär. PV ulgamlarynyň DC tarapy üçin Uc, PV massiwiniň Uoc Max-dan uly ýa-da deň bolmaly. Uoc Max, PV massiwiniň bellenen nokadynda janly terminallaryň arasyndaky we janly terminal bilen toprak arasyndaky iň ýokary açyk zynjyr naprýaženiýesini aňladýar.

(3) Nominal boşalma togy (In)

Bu, II görnüşli synaglar we I görnüşli we I görnüşli synaglar üçin ulanylýan, SPD-den geçýän 8/20 μs tolkun görnüşindäki toguň iň ýokary bahasydyr. II görnüşIEC, SPD-niň 8/20 μs tolkun görnüşindäki toguň azyndan 19 boşalmasyna çydap bilmegini talap edýär. In gymmaty näçe ýokary bolsa, SPD-niň ömri şonça uzak bolýar, ýöne bahasy hem ýokarlanýar.

(4) Impuls Toky (Iimp)

Üç parametr bilen kesgitlenen: tok pik (Ipeak), zarýad (Q) we hususy energiýa (W/R), bu tok ... ulanylýar. I görnüş synaglar. Adaty tolkun görnüşi 10/350 μs.