Die mehrstufigen Überspannungsschutzgeräte gewährleisten die Sicherheit von Anlagen
Bei einer Photovoltaik (PV)-Anlage für Privathaushalte oder Gewerbe und Industrie liegt der Schwerpunkt in der Regel auf der Vermeidung von Überspannungen durch Blitzschlag. Nicht zu vernachlässigen ist aber auch der Kurzschluss in Verbindung mit dem Stromnetz. Während der Schaltvorgänge eines großen Motors kann die Start-Stopp-Energie für die Leistungselektronik, z. B. für Wechselrichter, sehr zerstörerisch sein. Solche Situationen zu erkennen und darauf vorbereitet zu sein, ist der Schlüssel zur Sicherheit von Solaranlagen.
Netzüberspannungen oder Schaltvorgänge (elektromagnetische Schaltimpulse (SEMP)) können induzierte Überspannungen erzeugen, die sich auf die Versorgungsleitungen ausbreiten. Bei großen Einschaltströmen oder Kurzschlüssen können innerhalb weniger Millisekunden sehr hohe Ströme fließen. Diese kurzzeitigen Stromänderungen können zu transienten Überspannungen führen, wobei die Hauptquellen in die folgenden Kategorien fallen：
(1) Ein- und Auskopplung großer Lasten
(2) Einspeisung und Abtrennung von induktiven Lasten
(3) Einspeisung und Abtrennung des Blindkompensationskondensators
(4) Kurzschlussfehler des Netzes
Netzüberspannungen gibt es in jedem Stromnetz, insbesondere in Fabriken mit einem schlechten Netz oder einer großen Last mit Einspeisung und Abtrennung. Die durch die elektrische Last im Netz verursachte Überspannung macht etwa 70 % der Überspannungen aus, während die Blitzüberspannung nur etwa 30 % ausmacht.
Obwohl Netzüberspannungen nicht so energiereich sind wie Blitzüberspannungen (oft Hunderte von Kilovolt), reichen ihre transienten Überspannungen von Hunderten bis 20.000 Volt und treten häufiger auf. Dies kann in einer PV-Anlage unter anderem folgende Probleme verursachen:
1. Der Ableitstromschutz, der Leistungsschalter und andere Geräte des Verteilerkastens ansprechen oder sogar durchbrennen
2. Beeinträchtigung des normalen Betriebs des Wechselrichters oder sogar Zerstörung der elektrischen Struktur der eingebauten Überspannungsschutzgeräte oder des Relais des Wechselrichters
Solis hat eine Reihe von Empfehlungen zur Vermeidung solcher Risiken für Photovoltaikanlagen.
Alle Solis-Wechselrichter sind in der Lage, den Zustand des Netzes zu überwachen. Wenn eine Netzüberspannung auftritt, zeigen die Flüssigkristallanzeige (LCD) des Wechselrichters und die Überwachungsgeräte die entsprechenden Fehlerinformationen an und trennen sich rechtzeitig vom Netz, um auf die Behebung des Fehlers zu warten.
Die richtige Auswahl und Verwendung zusätzlicher mehrstufiger Überspannungsschutzgeräte ist ein wirksamer Weg, um Netzüberspannungen zu verhindern. Die Grundsätze lauten wie folgt:
Auswahlprinzip:
(1) Die maximale Dauerbetriebsspannung Uc (Uc ist die maximale Spannung, die das SPD im Dauerbetrieb betreiben kann) der Überspannungsschutzgeräte (SPD) muss auf den gleitenden Wert des Netzknotens Ug (Ug ist die Spannung des Stromnetzes) bezogen werden
Uc≈1,15 X Ug;
(2) Imax Blitzstrom, Überspannungsschutz der Klasse II muss auf 8/20us Blitzstoßstrom achten, der empfohlen wird, größer als 20KA zu sein
(3) Up (Up ist das Spannungsschutzniveau des SPD) steht im Einklang mit der AC-Stehspannung Uw (Uw ist die Nenn-Stoßspannung des Wechselrichters) Normalerweise besteht die folgende Beziehung zwischen ihnen:
Up≈0,8 X Uw;
Verbindungsmodus:
Wählen Sie den entsprechenden SPD-Verbindungsmodus gemäß Netzsysteme.
Empfehlungen
1)Schützen Sie den SPD mit einem seriellen Schutzschalter oder einer Schmelzsicherung.
2)Halten Sie das Anschlusskabel des SPD kurz und gerade, mit einer Länge von nicht mehr als 0,5 m.
3) Das System muss gut geerdet sein.
4)Ersetzen Sie den SPD, wenn er ausfällt.
Ein Solis-Experte erklärt: „Natürlich haben netzgekoppelte PV-Wechselrichter auch eingebaute AC- und DC-SPDs, aber die Netzüberspannungen sind hoch und machen bis zu 70% aus, was den Wechselrichter leicht beeinträchtigen kann. Ein zusätzliches SPD auf der AC-Seite kann einen mehrstufigen Schutz für das System bilden. Es ist einfacher, das SPD zu ersetzen, wenn es ausfällt, insbesondere in Fabriken mit schlechten Netzen oder hohen Lasten. Und der Wechselrichter kann Produkte mit höherem Überspannungsschutz verwenden, wie z. B. Produkte der Solis-(100-125)K-5G-Serie mit Typ-I-AC-SPD.“
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