Prečo je 1000V DC prepäťová ochrana nevyhnutná pre solárne a skladovacie zariadenia?

Akým rizikám čelia vysokonapäťové jednosmerné systémy bez správnej prepäťovej ochrany?

Vysokonapäťové systémy jednosmerného prúdu (DC), ktoré sa bežne vyskytujú vo veľkých fotovoltaických poliach a systémoch na ukladanie energie z batérií (BESS), fungujú pri napätiach do 1000 V alebo vyšších. Tieto systémy sú vystavené prechodnému prepätiu spôsobenému úderom blesku, spínacími operáciami alebo poruchami siete. Bez adekvátnej prepäťovej ochrany môžu takéto prepätia viesť k poškodeniu zariadenia, prestojom a bezpečnostným rizikám.

Napríklad úder blesku v blízkosti solárnej farmy môže vyvolať vysokonapäťové prepätia na kábloch jednosmerného prúdu, ktoré sa šíria do meničov, regulátorov nabíjania a systémov správy batérií. Výsledkom môže byť katastrofálne zlyhanie citlivej elektroniky, riziko požiaru a nákladné opravy. AZariadenie na ochranu proti prepätiu 1000 V DCje navrhnutý tak, aby tieto prechodové javy bezpečne pripevnil k zemi a chránil následné zariadenia.

Ktoré normy upravujú výkon 1000V DC prepäťových ochrán?

Spoľahlivosť aZariadenie na ochranu proti prepätiu 1000 V DCje definovaný súladom s medzinárodnými normami. Zatiaľ čo zariadenia na ochranu proti prepätiu (SPD) majú svoje vlastné produktové normy (napr. IEC 61643-31 pre FV systémy), základné princípy rozvádzačov a koordinácie sú zakorenené v normách smerníc pre nízke napätie.

Medzi kľúčové referencie patria:

• IEC 60947-1– Nízkonapäťové spínacie a riadiace zariadenia – Časť 1: Všeobecné pravidlá. Táto norma uvádza všeobecné požiadavky na elektrické zariadenia v nízkonapäťových systémoch vrátane koordinácie a testovania izolácie.
• IEC 60947-2– Nízkonapäťové rozvádzače a ovládacie zariadenia – Časť 2: Ističe. Táto norma poskytuje návod na nadprúdovú ochranu a poruchové prerušenie, ktoré priamo ovplyvňuje výber záložných nadprúdových zariadení pre SPD.
• IEC 60947-3– Nízkonapäťové spínacie a ovládacie zariadenia – Časť 3: Spínače, odpojovače, odpínače a poistkové kombinácie. Táto norma je relevantná pre izolačné a spínacie funkcie v DC systémoch.

Hoci tieto normy nie sú špecifické pre SPD, tvoria základ pre systémovú integráciu a bezpečnosť. Pokiaľ ide o výkon SPD špecifický pre jednosmerný prúd, inžinieri by si mali prečítať aj normy IEC 61643-31 (PV prepäťová ochrana) a UL 1449.

Ako 1000V DC prepäťová ochrana chráni citlivé zariadenia?

A Zariadenie na ochranu proti prepätiu 1000 V DCtypicky používa varistory z oxidu kovu (MOV) alebo plynové výbojky (GDT) v konfigurácii s napätím. Za normálnych prevádzkových podmienok má SPD vysokú impedanciu a zanedbateľný zvodový prúd. Keď dôjde k prechodnému prepätiu, SPD sa rýchlo prepne na cestu s nízkou impedanciou, odkloní rázový prúd na zem a obmedzí napätie na bezpečnú úroveň.

Pre 1000V DC systémy musí SPD zvládnuť vyššie trvalé napätie a opakované prepätia. Zariadenie je navrhnuté so správnym tepelným manažmentom a funkciami zhášania oblúka na bezpečné odpojenie chybného komponentu v prípade zlyhania na konci životnosti. Mnohé moderné SPD obsahujú tepelné odpojovače a indikátory stavu.

Aké technické parametre by mali inžinieri hľadať v 1000V DC SPD?

Pri výbere aZariadenie na ochranu proti prepätiu 1000 V DCinžinieri musia vyhodnotiť niekoľko kritických parametrov. Nižšie je uvedená porovnávacia tabuľka typických hodnôt.

Okrem toho hľadajte stupeň krytia IP65 pre vonkajšie inštalácie, certifikáciu špecifickú pre jednosmerný prúd a integrované tepelné odpojenie. TheZariadenie na ochranu proti prepätiu 1000 V DCpriSoutyaelespĺňa tieto kritériá a je testovaný podľa príslušných noriem.

Prečo je kvalita a certifikácia kritická pri výbere prepäťovej ochrany pre 1000 V DC?

Pri obstarávaní B2B sú náklady na komponent často menšie ako náklady na zlyhanie systému. Neštandardné SPD môže predčasne zlyhať, neposkytovať primeranú ochranu alebo dokonca vzplanúť. Preto by obstarávacie tímy mali požadovať certifikované produkty od renomovaných výrobcov.

Certifikáty ako CE, TÜV alebo UL naznačujú zhodu s prísnym testovaním. Okrem toho, zabezpečenie kvality výroby zahŕňa testy tepelných cyklov, testy odolnosti proti prepätiu a správnu koordináciu prepätia s ističmi (podľa IEC 60947-2).

Spolupráca s dodávateľom ako naprSoutyaelezabezpečuje, žeZariadenie na ochranu proti prepätiu 1000 V DCje vyrobený s vysoko kvalitnými MOV, robustným krytom a prehľadnou dokumentáciou.

Referencie

1. IEC 60947-1. Nízkonapäťové rozvádzače a ovládacie zariadenia - Časť 1: Všeobecné pravidlá [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/6123
2. IEC 60947-2. Nízkonapäťové rozvádzače a ovládacie zariadenia - Časť 2: Ističe [S]. 2019.https://webstore.iec.ch/publication/62482
3. IEC 60947-3. Nízkonapäťové rozvádzače a ovládacie zariadenia - Časť 3: Spínače, odpínače, odpínače a poistkové kombinácie [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62483