SPD برای محدودکردن اضافهولتاژهای گذرا، فیوز DC برای حفاظت در برابر اضافهجریان و جریان معکوس، و کلید جداکننده DC برای قطع ایمن مدار هنگام تعمیر یا سرویس استفاده میشود. این سه تجهیز جای یکدیگر را نمیگیرند و هرکدام وظیفه حفاظتی متفاوتی دارند.
مدار پنل خورشیدی حتی در زمان خاموشبودن اینورتر و تا زمانی که نور روی پنلها وجود دارد، میتواند ولتاژ DC تولید کند. به همین دلیل تجهیزات حفاظتی باید برای ولتاژ و جریان مستقیم مناسب باشند و قطع قوس DC را بهدرستی انجام دهند.
طراحی حفاظت باید براساس دیتاشیت پنل، اینورتر، تعداد استرینگهای موازی، ولتاژ مدار باز اصلاحشده با دما، جریان اتصال کوتاه و مقررات پروژه انجام شود.
چرا در سمت DC سیستم خورشیدی به حفاظت نیاز داریم؟
بدون حفاظت مناسب، خطای یک استرینگ، اتصال کوتاه، اضافهولتاژ گذرا یا تعمیر غیراصولی میتواند به کابل، کانکتور، تابلو و ورودی اینورتر آسیب بزند.
SPD خورشیدی چیست و چه کاری انجام میدهد؟
SPD یا سرج ارستر، اضافهولتاژهای گذرا را محدود و انرژی آنها را به مسیر مناسب تخلیه میکند. این تجهیز برای حفاظت ورودی DC اینورتر، کابلها و تجهیزات حساس در برابر موجهای گذرا استفاده میشود.
- کاهش اضافهولتاژ ناشی از صاعقه غیرمستقیم
- کاهش موجهای ناشی از کلیدزنی
- حفاظت ورودی DC اینورتر
- کاهش تنش عایقی روی کابل و تجهیزات
- کمک به افزایش عمر تجهیزات الکترونیکی
SPD جایگزین سیستم ارت، همبندی و حفاظت صاعقه نیست. عملکرد صحیح آن به مسیر ارت کوتاه و مناسب وابسته است.
SPD نوع ۱، نوع ۲ و نوع ترکیبی چه تفاوتی دارند؟
| نوع SPD | کاربرد کلی | محل استفاده متداول |
|---|---|---|
| Type 1 | تحمل جریانهای شدیدتر صاعقه | پروژه دارای حفاظت خارجی صاعقه |
| Type 2 | حفاظت در برابر اضافهولتاژ گذرا | بسیاری از تابلوهای DC خورشیدی |
| Type 1+2 | ترکیب دو سطح حفاظت | پروژههای نیازمند حفاظت ترکیبی |
نوع مناسب SPD به ارزیابی ریسک، وجود یا نبود سیستم حفاظت صاعقه، فاصله کابلها، محل نصب و الزامات پروژه وابسته است.
فیوز استرینگ خورشیدی چیست؟
فیوز استرینگ برای قطع جریان خطا و حفاظت کابل و پنل در برابر جریان معکوس ناشی از استرینگهای موازی استفاده میشود. در یک استرینگ منفرد، نیاز یا عدم نیاز به فیوز باید براساس طراحی بررسی شود.
- ولتاژ نامی فیوز از حداکثر ولتاژ آرایه کمتر نباشد
- جریان نامی با جریان طراحی استرینگ هماهنگ باشد
- از حداکثر فیوز سری مجاز پنل تجاوز نکند
- قدرت قطع متناسب با جریان خطای احتمالی باشد
- فیوز مخصوص کاربرد فتوولتائیک انتخاب شود
تعداد استرینگهای موازی، جریان معکوس محتمل، ظرفیت کابل و حداکثر فیوز سری پنل تعیین میکنند که فیوز استرینگ لازم است یا خیر.
کلید جداکننده DC چه کاربردی دارد؟
کلید جداکننده DC برای ایزولهکردن پنلها از اینورتر یا تابلو هنگام سرویس، تعمیر و شرایط اضطراری استفاده میشود. این کلید باید توان قطع مدار DC زیر بار را داشته باشد.
- قطع همزمان قطب مثبت و منفی در طراحیهای لازم
- ولتاژ نامی متناسب با حداکثر Voc آرایه
- جریان نامی متناسب با جریان مدار
- رده بهرهبرداری مناسب مدار PV
- قابلیت قفلشدن در وضعیت قطع در صورت نیاز
- درجه حفاظت مناسب محل نصب
کلید AC معمولی برای قطع مدار DC خورشیدی مناسب نیست. قوس الکتریکی DC پایدارتر است و تجهیز باید مشخصاً برای ولتاژ مستقیم طراحی شده باشد.
تفاوت SPD، فیوز و کلید DC چیست؟
| تجهیز | وظیفه اصلی | پس از عملکرد |
|---|---|---|
| SPD | محدودکردن اضافهولتاژ گذرا | ممکن است نیازمند تعویض ماژول شود |
| فیوز DC | قطع اضافهجریان و جریان خطا | پس از سوختن باید تعویض شود |
| کلید DC | جداسازی دستی مدار | قابل قطع و وصل مجدد است |
هیچکدام جای دیگری را نمیگیرد. SPD اضافهجریان دائمی را قطع نمیکند، فیوز برای جداسازی روزمره نیست و کلید جداکننده نیز حفاظت سرج ایجاد نمیکند.
SPD، فیوز و کلید DC کجا نصب میشوند؟
نزدیک آرایه یا جعبه تجمیع
در پروژههای چنداسترینگی، فیوزهای استرینگ، SPD و کلید DC میتوانند داخل کمباینر باکس یا تابلو تجمیع نصب شوند.
نزدیک اینورتر
کلید جداکننده و SPD معمولاً نزدیک ورودی DC اینورتر قرار میگیرند تا مسیر حفاظت و جداسازی کوتاه و قابل دسترس باشد.
در دو نقطه مسیر
در مسیرهای طولانی یا پروژههای بزرگ ممکن است حفاظت در نزدیکی آرایه و نزدیک اینورتر هر دو لازم باشد. تصمیم نهایی به طراحی پروژه بستگی دارد.
تجهیزات حفاظتی DC را چگونه انتخاب کنیم؟
انتخاب SPD
- نوع SPD متناسب با ارزیابی ریسک
- حداکثر ولتاژ کاری پیوسته مناسب
- سطح حفاظت ولتاژی مناسب تجهیزات
- ظرفیت تخلیه متناسب با پروژه
- سازگاری با سیستم زمین
- نشانگر سلامت و ماژول قابل تعویض
انتخاب فیوز
- جریان نامی متناسب با جریان طراحی
- ولتاژ نامی DC بیشتر از Voc اصلاحشده آرایه
- عدم تجاوز از حداکثر فیوز سری پنل
- قدرت قطع مناسب
- پایه فیوز سازگار با فیوز PV
انتخاب کلید DC
- ولتاژ و جریان نامی کافی
- رده قطع مناسب مدار فتوولتائیک
- تعداد پل متناسب با آرایش سیستم
- توانایی قطع زیر بار
- درجه حفاظت مناسب فضای نصب
مثال چیدمان حفاظت برای دو استرینگ موازی
مقدار نامی تجهیزات باید پس از محاسبه Voc در سردترین دما، جریان طراحی، محدودیت پنل، قدرت قطع و مشخصات اینورتر تعیین شود.
اشتباهات متداول در حفاظت DC خورشیدی
- استفاده از کلید یا فیوز AC در مدار DC
- انتخاب ولتاژ نامی کمتر از Voc واقعی آرایه
- نادیدهگرفتن افزایش Voc در هوای سرد
- نصب SPD بدون ارت مناسب
- طول زیاد سیم اتصال SPD به ارت
- انتخاب فیوز بدون توجه به حداکثر فیوز سری پنل
- استفاده از کلید با قدرت قطع ناکافی
- عدم تعویض ماژول SPD معیوب
- تابلو بدون درجه حفاظت مناسب
- برچسبگذاری ناقص قطبها و مسیرها
طول زیاد مسیر اتصال SPD باعث افزایش ولتاژ باقیمانده روی تجهیزات میشود و اثربخشی حفاظت را کاهش میدهد.
سؤالات رایج درباره SPD، فیوز و کلید DC
خیر. SPD اضافهولتاژ گذرا را محدود میکند، اما فیوز برای قطع اضافهجریان و جریان خطا استفاده میشود.
همیشه نه. نیاز به فیوز به تعداد استرینگهای موازی، جریان معکوس احتمالی، ظرفیت کابل و حداکثر فیوز سری پنل بستگی دارد.
خیر. تجهیز باید برای ولتاژ مستقیم، سطح ولتاژ آرایه و قطع قوس DC طراحی و مشخص شده باشد.
بسیاری از SPDها نشانگر وضعیت دارند. تغییر وضعیت نشانگر یا اعلام کنتاکت کمکی میتواند نیاز به تعویض ماژول را مشخص کند.
تجهیزات حفاظتی پروژه را براساس آرایه انتخاب کنید
تعداد استرینگ، Voc اصلاحشده، Isc، طول کابل، نوع اینورتر و وضعیت ارت را مشخص کنید تا SPD، فیوز و کلید DC مناسب بررسی شوند.
