Захист від перенапруги (Surge protection device)

На сьогоднішній день на ринку погано представлені, а в деяких випадках не представлені зовсім, пристрої захисту від імпульсних перенапруг (ПЗІП) для сонячних систем з полями невисокої напруги в діапазоні до 1000 В.

Слід зазначити, що існує три рівня грозозащит, перший рівень – Т1 являє собою всім відомі блискавкоприймачі (громовідводи) і призначений для захисту від прямого попадання блискавки. Другий рівень – Т2 здійснює захист мережі від вторинних проявів блискавки, інакше званих перенапруженнями. І, нарешті, третій рівень – Т3, який забезпечує захист інтерфейсів від впливу перенапруг шляхом відключення.

Як бачимо, вимоги і завдання грозозащит залежать від їх рівня. Можна з упевненістю сказати, що захисту Т1 ігнорувати не можна. Захисту інших рівнів не в змозі впоратися з завданнями, покладеними на Т1 і відвести енергію блискавки, забезпечивши при цьому прийнятні для обладнання, що захищається параметри. Кажучи простими словами – при відсутності блискавкоприймачів не можна говорити про наявність грозозахисту, це буде часткове рішення, тільки захист від імпульсних перенапруг.

 

Таблиця з каталогу ETI. ПЗІП для захисту PV систем.

 

Захисту Т2 монтуються на протяжних лініях для зниження рівня перенапруження в лініях і полегшення режиму роботи захистів третього рівня. На стороні електромережі ці захисту змонтовані (принаймні цього вимагають стандарти), а лінії сонячного поля і навантажень протяжними назвати не можна. У промислових СЕС можливо наявність протяжних ліній на сонячному поле і часто використовуються пристрої рівня Т2, як правило – на напругу 1000 У.

Пристрої рівня Т3 використовуються для захисту кожного конкретного входу в обладнання, більш того – дуже часто розглядається захист кожного проводу. Ці пристрої розташовують за приладами захисту і у випадку виникнення перенапруги відбувається пробій (з самовідновленням або без) пристрої Т3, струм через нього зростає, і це призводить до відключення сегмента мережі або стринга сонячного поля від обладнання, що захищається.

Існує обладнання для захисту від перенапруг відомих брендів, але при цьому виникає безліч проблем. Зверніть увагу на виділені поля на малюнку.

Таблиця з каталогу ETI. ПЗІП для захисту PV систем.

Як бачимо – ні на 85 В, ні на 145 захистів немає. Немає їх і на напругу В 910, яке лімітується на цьому рівні деякими виробниками потужних інверторів.

Друге – захист на рівні 700 До 100-вольтів систем, чи не забагато? Чи витримають транзистори інвертора такі перенапруги? Можна з упевненістю сказати – немає. А в чому тоді сенс встановлення таких ПЗІП?

Кампания SOLAR.BIZ.UA разработала линейку устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП или SPD - Surge Protective Devices) для цепей постоянного и переменного тока. Эти устройства существенно отличаются между собой, но при этом служат одной цели – исключить возникновение перенапряжений на входах в инвертор.

Параметры УЗИП постоянного тока сведены в таблицу.

Наименование	Рабочее напряжение, В	Максимальная энергия, Дж, при импульсе 8/20 мс	Максимальный ток отключения, А	Максимальная уставка защиты, А
AE-SPD-80	80	370	200	60
AE-SPD-100	100	400	200	60
AE-SPD-150	150	420	200	60
AE-SPD-150-2	150	420	200	60
AE-SPD-500	500	220	100	32
AE-SPD-550	550	220	100	32
AE-SPD-550-2	550	220	100	32
AE-SPD-910-2	910	282	100	32
AE-SPD-910-4	910	282	100	32

 

Для роботи ПЗІП необхідно виконання двох умов, по – перше- наявність активної або пасивної грозозахисту Т1, по друге – підключення заземлюючого клеми пристрою до контуру заземлення.

Конструкция УЗИП для напряжений до 150 В выполнена на полупроводниковых пороговых элементах. Их особенностью является пробой элемента в случае, если параметры импульса таковы, что ток через пороговый элемент достигает максимального значения раньше, чем успевает перегореть предохранитель. То есть устройство, «ценой своей жизни», спасает инвертор. Для сравнения – у других производителей УЗИП оборудованы термопредохранителями, которые спасают УЗИП, отключая его от импульса перенапряжения, убивая при этом инвертор.

Конструкція ПЗІП на напруги вище 150 виконана на металооксидных порогових елементах без можливості їх відключення.

Схема підключення показана на малюнку.