Mengapa Setiap Pemasangan Suria Perlu Disertakan dengan Penangkap Lonjakan Suria?

Sistem fotovoltaik solar (PV) terdedah kepada lonjakan elektrik yang boleh menyebabkan kerosakan yang mahal dan bekalan kuasa terputus. Artikel ini menerangkan sebab setiap pemasangan solar memerlukan penangkap Solar Surge — peranti yang melindungi peralatan kritikal daripada voltan lampau sementara.

1. Apa Itu aPenangkap Lonjakan Suria?

Penangkap lonjakan, juga dikenali sebagai peranti perlindungan lonjakan (SPD), ialah komponen elektrik yang melindungi sistem daripada voltan lampau. Penangkap lonjakan tidak menghentikan atau menyerap lonjakan yang disebabkan oleh kilat. Sebaliknya, mereka memintas atau melepaskan lonjakan untuk mengehadkan kerosakan pada peralatan elektrik di dalam harta benda. Peranti ini menghalang aliran berterusan arus voltan tinggi dengan menghalakannya ke tanah.

Apabila lonjakan melalui konduktor, penangkap mengganggu penebatnya supaya lonjakan boleh bergerak ke tanah. Sebaik sahaja paras voltan kembali normal, penebat antara konduktor dan tanah dipulihkan. Aliran arus ke arah tanah kemudiannya berhenti.

Penangkap Solar Surge ialah SPD yang direka khusus untuk pemasangan fotovoltaik. Ia melindungi sistem suria daripada lebihan voltan sementara dan lebihan voltan kekal yang disebabkan oleh kecacatan pada konduktor atau kegagalan dalam transformer.

Voltan lampau sementara ialah lonjakan sementara dalam voltan kepada lebih daripada 10 peratus di atas nilai nominal rangkaian pengedaran untuk beberapa kitaran. Dalam lebihan voltan kekal, paras voltan kekal tinggi secara kekal.

Sistem perlindungan kilat yang lengkap termasuk terminal udara (batang kilat), konduktor bawah, pelindung lonjakan, ikatan ekuipotensi dan sistem pembumian. Ini adalah barisan pertahanan pertama terhadap serangan kilat langsung.

2. Mengapa Sistem Suria Memerlukan Pelindung Lonjakan?

Sistem suria terdedah kepada lonjakan elektrik, yang boleh menyebabkan kerosakan yang mahal pada peralatan dan mengakibatkan bekalan kuasa terputus sementara. Lonjakan elektrik boleh disebabkan oleh faktor luaran seperti sambaran petir, kerosakan dalaman atau turun naik dalam grid elektrik.

Pendedahan Fizikal Menjadikan Sistem Suria Terdedah

Tatasusunan suria biasanya dipasang di kawasan terbuka, di atas bumbung atau merentasi medan besar yang mungkin terdedah kepada keadaan persekitaran . Kawasan permukaan yang besar dan penempatan terdedah, seperti di atas bumbung atau di atas tanah di kawasan lapang, menjadikan panel solar terdedah kepada panahan kilat yang boleh memendekkan jangka hayatnya.

Walaupun tatasusunan suria tidak dipanah petir secara langsung, aktiviti kilat berdekatan boleh menyebabkan voltan berbahaya yang boleh merosakkan komponen kritikal . Apabila kilat menyambar struktur berdekatan, talian utiliti atau tanah, medan elektromagnet yang terhasil boleh mendorong voltan sementara dalam pendawaian sistem suria. Lonjakan teraruh ini boleh bergerak sepanjang pemasangan dan merosakkan peralatan jauh dari lokasi mogok asal.

Pengkabelan Luas Mencipta Laluan untuk Lonjakan

Oleh kerana sistem fotovoltaik selalunya termasuk kabel DC yang luas dan peralatan elektrik yang saling bersambung, ia menyediakan berbilang laluan untuk arus lonjakan merambat . Rangkaian pendawaian mereka yang luas boleh bertindak sebagai konduktor, memperkenalkan voltan sementara ke dalam sistem.

Kedua-dua Bahagian DC dan AC Memerlukan Perlindungan

Satu ciri unik sistem fotovoltaik ialah ia beroperasi pada kedua-dua litar elektrik DC dan AC. Lonjakan boleh masuk melalui kedua-dua belah sistem. Strategi perlindungan lonjakan suria yang berkesan menangani kedua-dua litar DC dan AC untuk menyediakan liputan menyeluruh.

Bahagian DC termasuk: modul solar, pendawaian rentetan, kotak penggabung, pemutus DC dan input penyongsang. Bahagian AC termasuk: output penyongsang, peralatan pengedaran, transformer, sambungan utiliti dan sistem elektrik kemudahan .

Melindungi hanya satu bahagian sistem boleh menyebabkan peralatan kritikal lain terdedah kepada kerosakan.

Perlindungan Lonjakan Selalunya Diabaikan

Ramai pemilik sistem suria menumpukan pada kecekapan panel, pemilihan penyongsang dan ramalan pengeluaran tenaga. Perlindungan elektrik sering diabaikan sehingga kegagalan yang mahal berlaku. Peristiwa lonjakan boleh berlaku secara tidak dijangka dan menyebabkan kerosakan besar pada peralatan solar, yang membawa kepada masa henti, kos pembaikan dan kehilangan pengeluaran tenaga .

Peristiwa lonjakan boleh mengakibatkan kos penggantian peralatan, perbelanjaan buruh, masa henti sistem, pengeluaran tenaga berkurangan, peluang hasil terlepas, keperluan penyelenggaraan meningkat dan tuntutan insurans .

Sesetengah pembangun mungkin memilih untuk tidak memasukkan peranti perlindungan lonjakan untuk mengurangkan kos permulaan projek. Walau bagaimanapun, ini boleh mengakibatkan kos penyelenggaraan yang lebih tinggi jika peralatan rosak akibat lonjakan dan perlu dibaiki atau diganti.

Kes Kewangan untuk Perlindungan Lonjakan

Melabur dalam perlindungan lonjakan suria selalunya merupakan sebahagian kecil daripada jumlah kos projek. Namun ia boleh membantu mengelakkan kerugian yang jauh melebihi kos peranti perlindungan itu sendiri .Untuk pemasangan berskala komersil dan utiliti, masa henti dengan cepat boleh diterjemahkan kepada kerugian hasil yang besar. Malah gangguan yang singkat dalam operasi boleh menjejaskan sasaran pengeluaran dan prestasi kewangan.

3. Apa yang Berlaku Apabila Kilat Menyambar Sistem PV Suria?

Kilat menimbulkan risiko besar pemusnahan lengkap atau sebahagian kepada ladang solar sama ada serta-merta daripada serangan langsung atau melalui kerosakan degeneratif daripada serangan tidak langsung.

Sambaran Petir Langsung

Sambaran petir secara langsung boleh menghasilkan sejumlah besar tenaga yang mampu menyebabkan kerosakan yang besar. Apabila kilat menyambar susunan panel solar, ia menyebabkan arus sementara teraruh dalam gelung wayar sistem. Ini membawa kepada kegagalan penebat, panel, penyongsang dan peralatan komunikasi.

Kesan Kilat Tidak Langsung

Kesan kilat tidak langsung selalunya lebih biasa dan boleh menjadi masalah yang sama. Voltan lampau boleh memberi kesan kepada pemasangan sistem panel solar dalam beberapa cara:

• Daripada serangan terus ke sistem perlindungan kilat luaran struktur, berhampirannya, dan juga ke pemasangan PV itu sendiri

• Daripada arus akibat kilat yang diagihkan ke dalam rangkaian elektrik

• Daripada voltan lampau yang dihantar daripada rangkaian elektrik asal atmosfera (kilat) atau disebabkan oleh operasi

• Daripada variasi medan elektrik akibat kilat

• Dari grid, jika kilat mengenai konduktor voltan sederhana atau rendah

• Dari bumi, jika kilat menyambar dekat dengan penyongsang PV

• Dari bahagian DC, jika kilat mengenai modul PV

Kerosakan pada Komponen Utama

Jika loji PV suria mengalami lonjakan dan tidak dilindungi dengan penangkap kilat atau lonjakan, ia boleh mengalami kerosakan peralatan daripada lubang pembakaran kilat dalam panel kepada kemerosotan modul dan penyongsang, atau sistem sekunder seperti peralatan pemantauan dan kawalan penjejak.

Komponen khusus dengan kemungkinan kegagalan tertinggi termasuk kotak penggabung dan MPPT (peranti penjejak titik kuasa maksimum) . Sesetengah sistem PV solar mungkin menahan kerosakan fizikal atau litar pada panelnya. Walau bagaimanapun, kawalan litar dan peranti storan tenaga mereka tidak boleh digunakan serta-merta selepas sambaran petir .

Kesan Jangka Panjang Tersembunyi

Walaupun tiada bekalan elektrik awal terputus, pemasangan masih boleh mengalami kesan sekunder akibat kerosakan peralatan. Ini boleh mengurangkan jumlah kuasa yang boleh dihasilkan oleh sistem. Kesan ini kadangkala tersilap dikaitkan dengan kegagalan peralatan atau kecacatan pembuatan jika ia tidak serta-merta jelas bahawa ia disebabkan oleh lonjakan.

Jika modul PV rosak, ia mengakibatkan kehilangan output kuasa daripada rentetan. Kerosakan pada penyongsang boleh memotong atau mengehadkan keluaran daripada bahagian besar pemasangan.

Kepentingan Penempatan SPD yang Betul

Rangkaian perlindungan lonjakan harus dipasang di seluruh rangkaian pengagihan kuasa DC dan AC sistem tenaga suria untuk melindungi litar kritikal . Bilangan keseluruhan SPD yang diperlukan dalam sistem PV suria berbeza-beza bergantung pada jarak antara panel dan penyongsang.

Garis panduan pemasangan am termasuk:

• Dalam talian AC, perlindungan lonjakan harus digunakan pada setiap konduktor kuasa ke tanah .

• Jika panjang kabel antara panel solar adalah di bawah 10 meter, satu SPD hendaklah dipasang oleh penyongsang, kotak penggabung atau lebih dekat dengan panel solar .

• Dalam pemasangan dengan kabel DC melebihi 10 meter, lebih banyak pelindung lonjakan akan diperlukan pada kedua-dua penyongsang dan modul solar hujung kabel .

• Dalam sistem kuasa suria kediaman dengan mikroinverter yang mempunyai kabel DC pendek tetapi kabel AC lebih panjang, SPD harus dipasang di kotak penggabung untuk melindungi rumah daripada lonjakan sementara .

SPD hendaklah dipasang pada penyongsang untuk melindungi input DC dan output AC, dengan pembumian pada kedua-dua talian DC positif dan negatif. Litar penggabung dan kawalan, serta sistem pemantauan dan pengesanan, harus dilindungi untuk mengelakkan gangguan terhadap aliran elektrik dan kehilangan data.

4. Rumusan

Setiap pemasangan solar harus mengandungi penangkap Surge Solar. Sistem suria terdedah kepada lonjakan elektrik daripada sambaran petir, turun naik grid dan kerosakan dalaman.

Peristiwa lonjakan boleh merosakkan penyongsang, panel, kotak penggabung, peralatan pemantauan dan peranti storan tenaga . Kerosakan boleh mengakibatkan kos penggantian peralatan, masa henti sistem, pengeluaran tenaga berkurangan dan kehilangan hasil .

Walaupun tiada kerosakan serta-merta kelihatan, lonjakan boleh menyebabkan kemerosotan tersembunyi yang mengurangkan output kuasa dari semasa ke semasa. Kesan ini sering disalah anggap sebagai kecacatan pembuatan.

Perlindungan lonjakan suria bukanlah satu pilihan — ia adalah satu keperluan . Memasang SPD pada kedua-dua sisi DC dan AC sistem, dengan pembumian yang betul, membantu melindungi peralatan kritikal dan mengekalkan pengeluaran tenaga yang boleh dipercayai .

Perlindungan lonjakan adalah komponen yang diperlukan dalam mana-mana pemasangan elektrik, tetapi ia tidak menggantikan penyelesaian perlindungan kilat yang betul . Sistem perlindungan kilat lengkap yang merangkumi terminal udara, konduktor bawah, pelindung lonjakan, ikatan ekuipotensial dan sistem pembumian ialah barisan pertahanan pertama terhadap serangan kilat langsung .

YRO komited untuk menyediakan peranti perlindungan lonjakan yang boleh dipercayai untuk pemasangan fotovoltaik. Untuk perlindungan optimum, sentiasa rujuk peraturan tempatan, rujuk kepada spesifikasi pengilang, dan gunakan komponen yang diperakui.

Memilih perlindungan lonjakan yang betul melindungi pelaburan solar anda. Ia menghalang kerosakan yang mahal dan memastikan pengeluaran tenaga jangka panjang yang boleh dipercayai.