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用于光电应用的浪涌保护器

来自电气装置应用(设计)指南

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因各种原因,电气装置中可能产生过电压。这可能是由于:

  • 雷电或进行的任何工作而产生的配电网络。
  • 雷击(建筑物和光伏发电装置附近或上面,或避雷针上面)。
  • 由于雷电导致电场发生的变化。

像所有户外结构一样,光伏发电装置很容易受到因地区而异的雷击风险。预防和捕获系统及设备要到位。

通过等电位连接实现的保护

落实的第一条防护措施是一个确保光伏发电装置的所有导电部件之间等电位连接的媒介(导体)。

其目的是连接所有的接地导体和金属部件,由此在安装系统中的所有点上建立相同的电位。


通过浪涌保护器(SPDs)实现的保护

浪涌保护器对保护诸如交流/直流逆变器、监控设备和光伏模块这样的敏感电气设备,还有其他由230伏交流电配电网络供电的敏感设备来说尤为重要。 下列风险评估方法是基于对临界长度 Lcrit的评估和与L—直流电线的累积长度的比较得出的。

如果L ≥ Lcrit 则需要浪涌保护器的保护。

Lcrit 取决于光伏发电装置的类型,其计算如下表(图J45)所载:

装置类型 单个住宅楼宇 陆地上的工厂 服务/工业/农业/建筑
Lcrit (in m) 115/Ng 200/Ng 450/Ng
L ≥ Lcrit 直流电一侧强制安装浪涌保护器
L < Lcrit 直流电一侧不用强制安装浪涌保护器

图 J45: 浪涌保护器直流电选择


L是以下的总和:

  • 考虑到位于同一导管内的电缆长度只计算一次,逆变器和接线盒之间的距离总和,和
  • 考虑到位于同一导管内的电缆长度只计算一次,接线盒和构成一串的光伏模块的连接点之间的距离总和。

Ng是雷电密度(雷击次数/平方公里/年)。

图表 J46.jpg
浪涌保护器的保护
位置 光伏发电模块或阵列箱 直流电一侧的逆变器 交流电一侧的逆变器 主板
  LDC   LAC Lightning rod
标准 < 10 m > 10 m   < 10 m > 10 m Yes No
浪涌保护器的类型 不需要 "浪涌保护器1"
类型2*
"浪涌保护器2"
类型2*
不需要 "浪涌保护器3"
类型2*
"浪涌保护器4"
类型1*
"浪涌保护器4"
如果Ng > 2,5 且为架空线,类型2
  • 类型1 依据EN 62305的间隔距离未得到遵守。


图 J46: 浪涌保护器的选择


安装浪涌保护器

浪涌保护器在直流电一侧的数量和位置取决于太阳能电池板和逆变器之间的电缆长度。如果长度小于10米,那么浪涌保护器就应当安装在逆变器的附近。如果长度大于10米,则有必要安装第二台浪涌保护器,并应设在邻近太阳能电池板的盒子中,第一个浪涌保护器设在逆变器区域。

为了提高效率,与 L+ / L- 网络的浪涌保护器连接电缆和浪涌保护器的接地端子块和接地母线之间的浪涌保护器连接电缆必须尽可能地短– 小于2.5米(d1+d2<50厘米).

安全可靠的光伏能量发电

取决于 "发电机" 部分和 "转化" 部分之间的距离, 可能需要安装两台或更多台避雷器,以确保各个部分都得到保护。


图表 J47 2014.jpg

图表 J47 : 浪涌保护器的位置