Интихоби дастгоҳҳои муҳофизати шадид барои системаҳои фотоэлектрикӣ - Намудҳои SPD

Истеҳсоли нерӯи барқи фотоэлектрикӣ (ФЭ) манбаи калидии энергияи барқароршаванда буда, дар муқоиса бо истеҳсоли анъанавии нерӯи барқ ​​аз ҷиҳати иқтисодӣ рақобатпазирии баланд дорад. Системаҳои хурди тақсимшудаи ФЭ, ба монанди панелҳои офтобии бом, торафт маъмултар мешаванд. Системаҳои ФЭ дар бом ҳам тақсимоти AC ва ҳам DC-ро дар бар мегиранд, ки шиддат то 1500 В мерасад. Тарафи DC, бахусус панелҳои ФЭ, метавонанд дар минтақаҳои хатарнок мустақиман ба зарбаҳои барқ ​​дучор шаванд, ки онҳоро ба осеби барқ ​​осебпазир мегардонад.

Муҳофизат аз барқ ​​барои биноҳо ба муҳофизати беруна (Системаи муҳофизат аз барқ, LPS) ва муҳофизати дохилӣ (Тадбирҳои муҳофизатии аз ҳад зиёд, SPM) тақсим мешавад, ки ба хатари барқ ​​вобаста аст. Дастгоҳҳои муҳофизатии аз ҳад зиёд (SPD) ҳамчун як қисми муҳофизати дохилӣ аз шиддати аз ҳад зиёд ба вуҷуд омада, аз шиддати аз ҳад зиёд дар натиҷаи барқи атмосфера ё амалиёти ивазкунӣ муҳофизат мекунанд. SPD-ҳо дар беруни таҷҳизоти муҳофизатшаванда насб карда мешаванд ва асосан чунин кор мекунанд: вақте ки дар системаи барқ ​​​​шиддат вуҷуд надорад, SPD ба кори муқаррарии системае, ки онро муҳофизат мекунад, таъсири назаррас намерасонад. Вақте ки шиддат ба амал меояд, SPD импеданси пастро пешниҳод мекунад, ҷараёни шиддатро тавассути худ равона мекунад ва шиддатро то сатҳи бехатар маҳдуд мекунад. Пас аз гузаштани шиддат ва хомӯш шудани ҳама гуна ҷараёни боқимонда, SPD ба ҳолати импеданси баланд бармегардад.

1. Ҷойгиршавии насби дастгоҳҳои муҳофизаткунандаи аз шиддати баланд (SPD)

Ҷойгиршавии SPD-ҳо мувофиқи дараҷаи таҳдиди барқ ​​ва бар асоси консепсияи Минтақаҳои ҳифзи барқ ​​(LPZ) дар IEC 62305 муайян карда мешавад. Шиддатҳои аз ҳад зиёди муваққатӣ тадриҷан то сатҳи бехатар коҳиш дода мешаванд, ки бояд аз шиддати тобоварии таҷҳизоти ҳифзшаванда камтар бошад. Тавре ки дар расм нишон дода шудааст, SPD-ҳо дар сарҳадҳои ин минтақаҳо насб карда мешаванд, ки боиси пайдоиши консепсияи муҳофизати бисёрсатҳаи шиддат, ки дар системаҳои пастшиддат истифода мешаванд, мегардад. Барои системаҳои фотоэлектрикӣ, диққати асосӣ ба пешгирии ворид шудани шиддатҳои барқ ​​аз паҳлӯҳои AC ва DC равона карда шудааст ва бо ин васила ҷузъҳои муҳим, ба монанди инвертерҳоро муҳофизат мекунад.

2. Синфҳои озмоишии дастгоҳҳои муҳофизаткунандаи шиддат (SPD)

Мувофиқи IEC 61643-11, SPD-ҳо вобаста ба намуди импулси ҷараёни барқ, ки барои тоб овардан тарҳрезӣ шудаанд, ба се категорияи санҷишӣ тасниф карда мешаванд. Санҷишҳои навъи I (бо номи T1 қайд карда шудаанд) барои тақлид кардани ҷараёнҳои барқии қисман, ки метавонанд ба бино ворид шаванд, пешбинӣ шудаанд. Инҳо шакли мавҷи 10/350 мкс-ро истифода мебаранд, чунон ки дар расми зарба нишон дода шудааст ва одатан дар сарҳади байни LPZ0 ва LPZ1 - масалан, дар тахтаҳои тақсимоти асосӣ ё вурудгоҳҳои трансформатори пастшиддат истифода мешаванд. SPD-ҳо барои ин сатҳ одатан аз навъи гузариши шиддат иборатанд, ки дорои ҷузъҳо ба монанди найчаҳои холӣ кардани газ ё фосилаҳои шарора (масалан, фосилаҳои сигнал ё фосилаҳои графит) мебошанд.

Санҷишҳои навъи II (T2) ва навъи III (T3) аз импулсҳои кӯтоҳмуддат истифода мебаранд. SPD-ҳои навъи II одатан дастгоҳҳои маҳдудкунандаи шиддат мебошанд, ки аз ҷузъҳо ба монанди варисторҳои оксиди металлӣ (MOV) истифода мебаранд. Онҳо бо ҷараёни холӣшавии номиналӣ бо истифода аз шакли мавҷи ҷараёни 8/20 мкс санҷида мешаванд (нигаред ба расми зарба) ва барои маҳдуд кардани минбаъдаи шиддати боқимондаи афтидан аз дастгоҳи муҳофизатии болооб масъуланд. Санҷишҳои навъи III аз генератори мавҷи омехта бо шиддати 1.2/50 мкс ва импулси ҷараёни 8/20 мкс (нигаред ба расми зер) истифода мебаранд ва афтиданҳои наздиктар ба таҷҳизоти ниҳоии истифодашавандаро тақлид мекунанд.

3. Навъи пайвастшавии дастгоҳи муҳофизаткунандаи аз шиддати барқ ​​(SPD)

Ду усули асосии муҳофизат аз шиддати аз ҳад зиёди муваққатӣ мавҷуданд. Аввалинаш муҳофизати режими умумӣ (CT1) аст, ки барои муҳофизат аз шиддати аз ҳад зиёд байни ноқилҳои фаъол ва PE (замини муҳофизатӣ) пешбинӣ шудааст. Масалан, зарбаҳои барқ ​​метавонанд шиддати баландро нисбат ба замин ба система ворид кунанд. Муҳофизати режими умумӣ ба коҳиш додани таъсири чунин халалдоркуниҳои беруна, ба монанди барқ, ки дар зер нишон дода шудааст, мусоидат мекунад.

Дуюм, муҳофизати режими дифференсиалӣ (CT2) мебошад, ки аз шиддати баланд байни ноқили хатӣ (L) ва ноқили бетараф (N) муҳофизат мекунад. Ин намуди муҳофизат барои рафъи халалдоршавии дохилӣ, ба монанди садои барқӣ ё халалҳое, ки дар дохили худи система ба вуҷуд меоянд, чунон ки дар диаграммаи зер нишон дода шудааст, махсусан муҳим аст.

Бо татбиқи яке ё ҳардуи ин режимҳои муҳофизатӣ, системаҳои барқӣ метавонанд аз манбаъҳои эҳтимолии афтиши шиддат беҳтар муҳофизат карда шаванд ва дар ниҳоят мӯҳлати хизмат ва эътимоднокии таҷҳизоти пайвастшударо афзоиш диҳанд.

Қайд кардан муҳим аст, ки интихоби режимҳои муҳофизати SPD бояд бо системаи заминкунии мавҷуда мувофиқ бошад. Барои системаҳои TN, ҳам режимҳои муҳофизатии CT1 ва ҳам CT2 метавонанд истифода шаванд. Аммо, дар системаҳои TT, CT1 танҳо дар поёни RCD истифода мешавад. Дар системаҳои IT - махсусан онҳое, ки ноқили бетараф надоранд - муҳофизати CT2 татбиқ намешавад. Ин як нуктаи муҳим дар системаҳои тақсимоти ҷараёни доимӣ мебошад, ки конфигуратсияҳои заминкунии IT-ро истифода мебаранд. Тафсилотро дар ҷадвали зер пайдо кардан мумкин аст.

4. Параметрҳои асосии дастгоҳҳои муҳофизаткунандаи шиддат (SPD)

Мувофиқи стандарти байналмилалии IEC 61643-11, хусусиятҳо ва озмоишҳои SPD-ҳои пайвастшуда ба системаҳои тақсимоти нерӯи барқи пастшиддат, тавре ки дар расми 7 нишон дода шудааст, муайян карда шудаанд.

(1) Сатҳи муҳофизати шиддат (боло)

Ҷанбаи муҳимтарин дар интихоби SPD сатҳи муҳофизати шиддати он (Up) мебошад, ки самаранокии SPD-ро дар маҳдуд кардани шиддат байни терминалҳо тавсиф мекунад. Ин арзиш бояд аз шиддати фишурдани ҳадди аксар баландтар бошад. Он вақте ба даст меояд, ки ҷараёни аз SPD ҷорӣшаванда ба ҷараёни холӣшавии номиналӣ In баробар бошад. Сатҳи муҳофизати шиддати интихобшуда бояд аз шиддати тобоварии импулсӣ Uw-и бор пасттар бошад. Дар сурати зарбаҳои барқ, шиддат дар терминалҳои SPD одатан дар зери Up нигоҳ дошта мешавад. Барои системаҳои PV DC, бор одатан ба модулҳои PV ва инвертерҳо дахл дорад.

(2) Шиддати максималии кори доимӣ (Uc)

Uc шиддати максималии ҷараёни доимӣ аст, ки метавонад ба режими муҳофизатии SPD пайваста татбиқ карда шавад. Он дар асоси шиддати номиналӣ ва конфигуратсияи заминии система интихоб карда мешавад ва ҳамчун остонаи фаъолсозии SPD хизмат мекунад. Барои тарафи доимии системаҳои PV, Uc бояд аз Uoc Max-и массиви PV зиёдтар ё баробар бошад. Uoc Max ба баландтарин шиддати кушодаи занҷир байни терминалҳои фаъол ва байни терминали фаъол ва замин дар нуқтаи муайяншудаи массиви PV ишора мекунад.

(3) Ҷараёни холӣшавии номиналӣ (дар)

Ин арзиши авҷи ҷараёни шакли мавҷи 8/20 μs аст, ки аз SPD мегузарад ва барои санҷишҳои навъи II ва барои санҷишҳои пеш аз танзим дар намуди I ва истифода мешавад. Навъи IIIEC талаб мекунад, ки SPD метавонад ҳадди аққал 19 холӣшавии ҷараёни мавҷии 8/20 μs-ро тоб оварад. Ҳар қадар арзиши In баландтар бошад, мӯҳлати хизмати SPD дарозтар мешавад, аммо арзиш низ меафзояд.

(4) Ҷараёни импулсӣ (Iimp)

Ин ҷараён, ки бо се параметр муайян карда мешавад: қуллаи ҷараён (Ipeak), заряд (Q) ва энергияи мушаххас (W/R), дар ... истифода мешавад. Навъи I озмоишҳо. Шакли маъмулии мавҷ 10/350 мкс аст.