قیمت و خرید ویژه انواع متنوع از سرج ارستر فوتوولتاییک تا 40% تخفیف
سرج ارستر فوتوولتاییک چیست؟
سرج ارستر فوتوولتاییک یا PV Surge Protective Device (PV SPD) یکی از تجهیزات حفاظتی مهم در سیستمهای خورشیدی است که برای کاهش اثرات اضافهولتاژهای گذرا، Surge و آثار مستقیم و غیرمستقیم صاعقه بر تجهیزات سیستم فتوولتائیک استفاده میشود. این تجهیز معمولاً در بخش DC سیستم خورشیدی، بین آرایه پنلها و اینورتر و در نقاط مناسب دیگری از مدار نصب میشود تا انرژی اضافه ناشی از Surge را به مسیر حفاظتی هدایت کرده و ولتاژ واردشده به تجهیزات حساس را محدود کند.
سیستمهای فتوولتائیک به دلیل داشتن کابلهای DC نسبتاً طولانی، قرار گرفتن پنلها در فضای باز و قرارگیری تجهیزات روی پشتبام یا زمین، میتوانند در معرض اضافهولتاژهای ناشی از صاعقه و سایر پدیدههای گذرا قرار داشته باشند. پنل خورشیدی، کابلهای DC، جعبههای تجمیع رشتهها و اینورتر همگی ممکن است تحت تأثیر چنین اضافهولتاژهایی قرار بگیرند.
استاندارد IEC 61643-31 بهطور اختصاصی الزامات و روشهای آزمون سرج ارسترهای مورد استفاده در سیستمهای فتوولتائیک را مشخص میکند. این استاندارد برای SPDهایی است که در سمت DC سیستمهای PV تا 1500 ولت DC نصب میشوند و برای محدود کردن ولتاژ Surge و منحرف کردن جریان Surge طراحی شدهاند.
چرا استفاده از سرج ارستر در سیستم خورشیدی اهمیت دارد؟
پنلهای خورشیدی معمولاً در محیط بیرونی و در معرض شرایط جوی نصب میشوند. کابلهای DC بین پنلها، تابلو DC و اینورتر نیز میتوانند مسیر مناسبی برای انتقال اضافهولتاژهای گذرا باشند. حتی در صورتی که صاعقه مستقیماً به پنل برخورد نکند، میدان الکترومغناطیسی ناشی از صاعقه یا اختلاف پتانسیل ایجادشده در اطراف سیستم میتواند باعث ایجاد Surge در هادیهای سیستم شود.
این اضافهولتاژها میتوانند به اجزای حساس اینورتر، تجهیزات اندازهگیری، سیستمهای کنترل و سایر تجهیزات الکترونیکی آسیب وارد کنند. به همین دلیل حفاظت در برابر Surge باید بخشی از طراحی الکتریکی سیستم خورشیدی باشد.
استاندارد IEC 62548-1 نیز الزامات طراحی آرایههای PV را پوشش میدهد و موضوعاتی مانند سیمکشی DC، تجهیزات حفاظت الکتریکی، کلیدزنی و اتصال زمین را در طراحی آرایههای فتوولتائیک مورد توجه قرار میدهد.
سرج ارستر خورشیدی چگونه کار میکند؟
سرج ارستر خورشیدی در شرایط عادی در مدار قرار دارد و نباید باعث ایجاد مسیر غیرطبیعی برای جریان کاری سیستم شود. هنگام ایجاد یک اضافهولتاژ گذرا، عنصر حفاظتی SPD وارد عمل شده و مسیر کمامپدانسی برای تخلیه جریان Surge فراهم میکند.
به این ترتیب، بخشی از انرژی Surge از مسیر حفاظتی منحرف شده و ولتاژ باقیمانده یا Residual Voltage در سطح پایینتری محدود میشود. پس از پایان پدیده گذرا، SPD به وضعیت عادی بازمیگردد؛ البته در صورت عبور از ظرفیت حفاظتی یا وقوع خرابی، بسته به طراحی محصول، ممکن است بخش حفاظتی از مدار جدا شود.
در SPDهای PV، انتخاب ساختار حفاظتی مناسب اهمیت زیادی دارد، زیرا مدار DC پنل خورشیدی برخلاف مدار AC دارای ویژگیهای خاصی است و خاموش کردن جریان خطا در DC میتواند چالشهای متفاوتی داشته باشد.
انواع سرج ارستر فوتوولتاییک
سرج ارسترهای مورد استفاده در سیستمهای خورشیدی را میتوان از نظر سطح حفاظت و ساختار عملکرد به چند گروه اصلی تقسیم کرد.
سرج ارستر خورشیدی Type 2
SPD نوع 2 یکی از رایجترین انواع سرج ارستر در سمت DC سیستمهای فتوولتائیک است و برای حفاظت در برابر اضافهولتاژهای گذرا، بهویژه Surgeهای ناشی از القای صاعقه و سایر گذراهای الکتریکی، استفاده میشود.
مدل مناسب Type 2 باید برای مدار PV و ولتاژ DC سیستم طراحی شده باشد. به عنوان نمونه، محصولات تخصصی PV Type 2 برای ولتاژهای 600، 1000 یا 1200 ولت DC در بازار وجود دارند و پارامترهایی مانند UCPV، In، Imax و Up در مشخصات آنها درج میشود.
سرج ارستر خورشیدی Type 1
SPD نوع 1 برای شرایطی طراحی میشود که سیستم نیازمند تحمل جریانهای شدیدتر ناشی از جریان صاعقه باشد. انتخاب Type 1 باید بر اساس طراحی سیستم حفاظت در برابر صاعقه، ارزیابی ریسک و الزامات استانداردهای مربوطه انجام شود.
در سیستمهایی که ساختمان دارای سیستم حفاظت خارجی صاعقه است یا شرایط نصب احتمال عبور بخشی از جریان صاعقه را مطرح میکند، ممکن است استفاده از SPD نوع 1 یا ترکیبی Type 1+2 در بخشهای مشخص سیستم ضروری باشد.
سرج ارستر Type 1+2 خورشیدی
سرج ارستر Type 1+2 ترکیبی از قابلیتهای حفاظت نوع 1 و نوع 2 را در یک تجهیز ارائه میکند. این نوع SPD برای برخی سیستمهای PV که نیاز به حفاظت در برابر جریانهای شدیدتر صاعقه و همچنین اضافهولتاژهای گذرا دارند، مورد استفاده قرار میگیرد.
برخی تولیدکنندگان SPDهای ترکیبی PV را برای مدارهای DC تا 1200 یا 1500 ولت ارائه میکنند. برای مثال، DEHN محصولاتی با طبقهبندی Type 1+2 و تأییدیه IEC 61643-31 برای سیستمهای فتوولتائیک ارائه کرده است.
تفاوت سرج ارستر Type 1 و Type 2 در سیستم خورشیدی
| ویژگی | Type 1 | Type 2 |
| کاربرد اصلی |
حفاظت در برابر جریانهای شدید صاعقه |
حفاظت در برابر اضافهولتاژهای گذرا |
| محل استفاده |
بسته به طراحی سیستم و حفاظت صاعقه |
نقاط مختلف مدار PV و نزدیک تجهیزات حساس |
| شدت Surge قابل تحمل |
بالاتر |
معمولاً پایینتر از Type 1 |
| کاربرد در PV |
سیستمهای با نیاز حفاظتی بالاتر |
یکی از رایجترین گزینهها برای حفاظت DC |
در برخی پروژهها استفاده از Type 1+2 میتواند راهکار مناسبتری باشد، اما انتخاب نهایی باید بر اساس ساختار سیستم، سیستم حفاظت در برابر صاعقه، طول کابلها، نحوه اتصال زمین و الزامات طراحی انجام شود.
سرج ارستر DC خورشیدی چیست؟
سرج ارستر DC خورشیدی SPDای است که بهطور اختصاصی برای مدار DC سیستم فتوولتائیک طراحی شده است. این تجهیز باید برای ولتاژ DC، جریان اتصال کوتاه و شرایط خاص مدار PV مناسب باشد.
یکی از مهمترین نکات در خرید SPD خورشیدی این است که نمیتوان هر سرج ارستر DC عمومی را بدون بررسی مشخصات برای پنل خورشیدی استفاده کرد. SPD مورد استفاده در PV باید از نظر ولتاژ، ساختار داخلی، قابلیت تحمل جریان و الزامات قطع جریان DC با سیستم سازگار باشد.
مهمترین مشخصات فنی سرج ارستر فوتوولتاییک
انتخاب صحیح SPD خورشیدی نیازمند بررسی چند پارامتر اصلی است. مهمترین مشخصات عبارتاند از:
- UCPV: حداکثر ولتاژ کاری مجاز برای مدار فتوولتائیک.
- Up: سطح حفاظت ولتاژی SPD.
- In: جریان تخلیه نامی.
- Imax: حداکثر جریان تخلیه.
- ISCPV: ظرفیت تحمل جریان اتصال کوتاه مدار PV.
- تعداد پلها: متناسب با آرایش سیستم PV.
- Type: نوع 1، نوع 2 یا Type 1+2.
- ولتاژ نامی سیستم: برای مثال 600V، 1000V، 1200V یا 1500V DC.
- نوع سیستم زمین: مطابق ساختار سیستم PV.
- درجه حفاظت محفظه: مخصوصاً در تابلوهای نصبشده در فضای باز.
- نشانگر وضعیت: برای تشخیص وضعیت سلامت SPD.
- کنتاکت سیگنالدهی: در سیستمهایی که نیاز به مانیتورینگ از راه دور دارند.
UCPV در سرج ارستر خورشیدی چیست؟
UCPV یکی از مهمترین پارامترهای انتخاب سرج ارستر PV است و نشاندهنده حداکثر ولتاژ کاری مجاز SPD در مدار فتوولتائیک است.
این مقدار باید با حداکثر ولتاژ واقعی آرایه خورشیدی سازگار باشد. برای مثال، در یک سیستم با ولتاژ DC بالا نمیتوان صرفاً بر اساس ولتاژ نامی اینورتر یک SPD انتخاب کرد؛ باید حداکثر ولتاژ مدار باز آرایه و شرایط طراحی سیستم نیز در نظر گرفته شود.
استفاده از SPD با UCPV کمتر از حداکثر ولتاژ سیستم میتواند باعث عملکرد نامناسب یا حتی خرابی زودهنگام SPD شود.
Up یا سطح حفاظت ولتاژی چیست؟
Up یا Voltage Protection Level یکی از مشخصات مهم SPD است و بیان میکند که تجهیز در شرایط آزمون تا چه سطحی ولتاژ را محدود میکند.
هرچه سطح حفاظت برای تجهیز موردنظر مناسبتر باشد، حفاظت مؤثرتری در برابر اضافهولتاژ ایجاد خواهد شد. البته انتخاب SPD فقط بر اساس پایینترین Up صحیح نیست و باید تمام مشخصات مانند UCPV، In، Imax و ISCPV نیز بررسی شوند.
In و Imax در سرج ارستر خورشیدی
In جریان تخلیه نامی SPD و Imax حداکثر جریان تخلیه آن در شرایط آزمون مشخص هستند. این پارامترها برای ارزیابی توانایی SPD در مواجهه با جریانهای Surge اهمیت دارند.
برای نمونه، یک SPD PV تخصصی ممکن است دارای In برابر 12.5kA و Imax برابر 25kA باشد؛ اما این اعداد باید در کنار نوع SPD، شکل موج آزمون، UCPV و سایر مشخصات بررسی شوند و به تنهایی معیار انتخاب نیستند.
ISCPV چیست؟
ISCPV به ظرفیت تحمل جریان اتصال کوتاه در مدار فتوولتائیک مربوط است. از آنجا که پنلهای خورشیدی حتی هنگام بروز خطا میتوانند منبع جریان DC باشند، SPD باید برای شرایط اتصال کوتاه سیستم PV مناسب باشد.
این پارامتر در SPDهای مخصوص PV اهمیت ویژهای دارد و باید با مشخصات آرایه خورشیدی و تجهیزات حفاظتی سیستم هماهنگ باشد.
محل نصب سرج ارستر فوتوولتاییک
محل نصب SPD به طراحی سیستم و شرایط پروژه بستگی دارد. در یک سیستم خورشیدی ممکن است چند نقطه برای حفاظت در نظر گرفته شود، از جمله:
- نزدیک آرایه یا جعبه تجمیع پنلها
- در Combiner Box
- در ورودی DC اینورتر
- در خروجی AC اینورتر برای حفاظت سمت AC
- در نقاطی که طول کابل بین تجهیزات زیاد است
استاندارد IEC 61643-32 اصول انتخاب، نصب و هماهنگی SPDها را در سیستمهای PV تا 1500V DC و همچنین سمت AC سیستم خورشیدی تا 1000V RMS پوشش میدهد.
آیا فقط یک سرج ارستر برای کل سیستم خورشیدی کافی است؟
لزوماً خیر. تعداد و محل SPD باید بر اساس ساختار سیستم، طول کابلها، سطح ریسک صاعقه، نوع ساختمان، سیستم زمین و محل نصب تجهیزات تعیین شود.
در یک پروژه بزرگ خورشیدی، ممکن است برای حفاظت مناسب به SPD در چند نقطه نیاز باشد. برخی راهنماهای فنی تولیدکنندگان نیز حفاظت جداگانه بخش DC و AC و در پروژههای بزرگ حفاظت شبکههای داده را توصیه میکنند.
حفاظت سمت DC و AC در سیستم خورشیدی
یکی از نکات مهم در طراحی سیستم حفاظت، توجه همزمان به سمت DC و AC است. سرج ارستر PV معمولاً برای مدار DC آرایه خورشیدی طراحی شده است، اما این به معنی حذف نیاز به حفاظت سمت AC نیست.
در سیستمهای متصل به شبکه، خروجی AC اینورتر نیز ممکن است در معرض اضافهولتاژ قرار گیرد و باید بر اساس طراحی سیستم، SPD مناسب AC در نظر گرفته شود.
بنابراین یک سیستم حفاظت کامل ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- SPD سمت DC پنلها
- SPD سمت DC ورودی اینورتر
- SPD سمت AC خروجی اینورتر
- SPD خطوط ارتباطی و مانیتورینگ در صورت نیاز
- سیستم اتصال زمین و همبندی مناسب
CITEL نیز برای سیستمهای PV حفاظت هر دو بخش DC و AC را در نقاط مناسب سیستم مطرح میکند و برای شبکههای مانیتورینگ نیز SPDهای دیتا ارائه میدهد.
سرج ارستر فوتوولتاییک در سیستمهای 1000 ولت
سیستمهای خورشیدی 1000V DC یکی از کاربردهای رایج SPDهای PV هستند. در این سیستمها باید سرج ارستر دارای UCPV مناسب برای 1000V DC باشد.
بهعنوان نمونه، برخی محصولات تخصصی Type 2 PV برای حداکثر ولتاژ 1000V DC طراحی شدهاند و پارامترهایی مانند In، Imax، Up و ISCPV را مشخص میکنند.
سرج ارستر فوتوولتاییک 1200 ولت
با افزایش ولتاژ طراحی نیروگاههای خورشیدی، SPDهای مخصوص سیستمهای 1200V DC نیز مورد استفاده قرار میگیرند. در این حالت، استفاده از SPD با ولتاژ کاری کمتر از ولتاژ مجاز سیستم میتواند خطرناک باشد.
برخی محصولات Type 1+2 PV برای سیستمهایی با حداکثر ولتاژ 1200V DC ارائه شدهاند و مطابق IEC 61643-31 آزمایش میشوند.
سرج ارستر فوتوولتاییک 1500 ولت
سیستمهای نیروگاهی و صنعتی مدرن ممکن است از آرایههای 1500V DC استفاده کنند. در این سیستمها باید SPD مخصوص 1500V PV انتخاب شود.
استاندارد IEC 61643-31 محدوده SPDهای PV سمت DC تا 1500V DC را پوشش میدهد. بنابراین برای سیستمهای 1500V، بررسی انطباق محصول با این استاندارد و همچنین UCPV واقعی محصول اهمیت بسیار زیادی دارد.
سرج ارستر پنل خورشیدی و حفاظت در برابر صاعقه
SPD خورشیدی بخشی از سیستم حفاظت در برابر اضافهولتاژ است و نباید آن را جایگزین کامل سیستم حفاظت در برابر صاعقه دانست.
در پروژههایی که سیستم حفاظت خارجی صاعقه، مانند صاعقهگیر، وجود دارد، طراحی SPD باید با سیستم حفاظت صاعقه، فاصلههای جداسازی، همبندی و سیستم زمین هماهنگ باشد.
در برخی شرایط که احتمال عبور بخشی از جریان صاعقه به مدار PV وجود دارد، استفاده از SPD نوع 1 یا Type 1+2 میتواند مطرح شود. انتخاب نهایی باید با توجه به طراحی پروژه و استانداردهای مربوطه انجام شود.
تفاوت سرج ارستر خورشیدی با سرج ارستر AC
| ویژگی | SPD فوتوولتاییک | SPD AC |
| نوع مدار |
DC |
AC |
| کاربرد اصلی |
آرایه PV و سمت DC اینورتر |
خروجی AC و تابلو برق |
| پارامتر مهم |
UCPV |
Uc |
| استاندارد اختصاصی |
IEC 61643-31 |
استانداردهای مربوط به SPDهای AC |
| شرایط قطع جریان |
مدار DC |
مدار AC |
بنابراین استفاده از یک SPD AC معمولی در مدار DC پنلها بدون بررسی سازگاری با سیستم PV توصیه نمیشود.
نقش اتصال زمین در عملکرد سرج ارستر خورشیدی
عملکرد SPD به مسیر حفاظتی مناسب وابسته است. اگر مسیر اتصال زمین یا همبندی دارای امپدانس بالا یا طول غیرضروری باشد، عملکرد واقعی سیستم حفاظت میتواند تحت تأثیر قرار گیرد.
به همین دلیل سیمکشی SPD باید مطابق دستورالعمل سازنده و طراحی سیستم انجام شود و طول و مسیر هادیهای اتصال به حداقل لازم برسد.
در سیستمهای PV، طراحی آرایه، سیمکشی DC، تجهیزات حفاظت و اتصال زمین باید بهصورت یکپارچه بررسی شود. IEC 62548-1 نیز الزامات طراحی مرتبط با سیمکشی، حفاظت الکتریکی و اتصال زمین آرایههای PV را پوشش میدهد.
سرج ارستر خورشیدی با نشانگر خرابی
بسیاری از SPDهای PV دارای نشانگر وضعیت هستند که وضعیت عملکرد ماژول حفاظتی را نمایش میدهد. در برخی محصولات، نشانگر سبز وضعیت عادی و نشانگر قرمز یا وضعیت مشابه نشاندهنده نیاز به تعویض ماژول حفاظتی است.
برخی مدلهای پیشرفته همچنین دارای Remote Signaling Contact هستند که امکان ارسال وضعیت SPD به سیستم مانیتورینگ یا کنترل را فراهم میکند. این قابلیت در نیروگاههای خورشیدی بزرگ و سیستمهای دارای مانیتورینگ مرکزی کاربرد زیادی دارد.
سرج ارستر فوتوولتاییک قابل تعویض
برخی SPDهای خورشیدی به شکل ماژولار طراحی میشوند و قسمت حفاظتی آنها قابل تعویض است. این ساختار میتواند عملیات سرویس و نگهداری را سادهتر کند، زیرا در صورت پایان عمر ماژول، نیازی به تعویض کامل پایه نصبشده نیست.
وجود نشانگر وضعیت و ماژول قابل تعویض در پروژههای بزرگ میتواند زمان تعمیر و نگهداری را کاهش دهد.
نحوه انتخاب سرج ارستر فوتوولتاییک
برای انتخاب SPD مناسب، ابتدا باید مشخصات الکتریکی سیستم PV مشخص شود. مراحل کلی انتخاب عبارتاند از:
- تعیین حداکثر ولتاژ مدار باز آرایه PV.
- تعیین ولتاژ نامی سیستم، مانند 600، 1000، 1200 یا 1500V DC.
- انتخاب UCPV مناسب.
- بررسی نوع سیستم زمین و آرایش هادیها.
- تعیین نیاز سیستم به Type 1، Type 2 یا Type 1+2.
- بررسی In و Imax.
- بررسی Up و هماهنگی آن با تجهیزات حساس.
- بررسی ISCPV و جریان اتصال کوتاه سیستم.
- بررسی تعداد رشتهها و آرایش مدار.
- بررسی محل نصب و طول کابلها.
- بررسی هماهنگی SPDهای مختلف سیستم.
- اطمینان از انطباق محصول با IEC 61643-31.
چگونه سرج ارستر مناسب برای پنل خورشیدی انتخاب کنیم؟
برای انتخاب دقیق، ابتدا باید اطلاعاتی مانند Voc پنلها، تعداد پنلهای سری، حداکثر ولتاژ آرایه، جریان اتصال کوتاه، نوع اینورتر، سیستم زمین، طول کابل DC و شرایط نصب مشخص شود.
به عنوان مثال، اگر تعداد زیادی پنل به صورت سری متصل شده باشند، ولتاژ Voc کل رشته میتواند به مقدار بالایی برسد. SPD باید برای حداکثر ولتاژ واقعی سیستم انتخاب شود و نباید صرفاً بر اساس توان پنل یا توان اینورتر انتخاب شود.
اشتباهات رایج هنگام خرید سرج ارستر خورشیدی
- انتخاب SPD صرفاً بر اساس مقدار Imax.
- استفاده از SPD AC در مدار DC پنلها.
- انتخاب UCPV کمتر از حداکثر ولتاژ آرایه.
- بیتوجهی به ISCPV.
- عدم توجه به نوع سیستم زمین.
- انتخاب Type 2 در شرایطی که سیستم به Type 1 یا Type 1+2 نیاز دارد.
- بیتوجهی به طول کابل بین آرایه و اینورتر.
- استفاده از SPD بدون بررسی استاندارد و مستندات فنی.
- عدم هماهنگی SPDهای DC و AC.
- اتصال نادرست مسیر حفاظتی و زمین.
سرج ارستر فوتوولتاییک برای نیروگاه خورشیدی
در نیروگاههای خورشیدی، به دلیل تعداد زیاد پنلها، طول زیاد کابلهای DC، تعداد زیاد رشتهها و گستردگی فیزیکی سیستم، طراحی حفاظت در برابر Surge اهمیت بیشتری پیدا میکند.
ممکن است در چنین پروژههایی علاوه بر SPD در نزدیکی اینورتر، در Combiner Boxها و نقاط مشخص دیگر نیز تجهیزات حفاظتی نصب شوند. انتخاب تعداد و محل نصب باید بر اساس طراحی پروژه، طول کابلها، سطح ریسک و استانداردهای مربوطه انجام شود.
در نیروگاههای بزرگ همچنین حفاظت مسیرهای ارتباطی و مانیتورینگ اهمیت دارد؛ زیرا سیستمهای مانیتورینگ، شبکههای ارتباطی و تجهیزات کنترلی نیز میتوانند در معرض Surge قرار گیرند.
سرج ارستر فوتوولتاییک برای سیستم آفگرید
سیستمهای خورشیدی آفگرید که در مناطق دورافتاده نصب میشوند نیز ممکن است در معرض Surge قرار داشته باشند و به دلیل موقعیت جغرافیایی، حفاظت در برابر صاعقه برای آنها اهمیت ویژهای داشته باشد.
در این سیستمها علاوه بر سمت DC پنلها، باید مسیرهای AC، باتری، تجهیزات کنترلی و ارتباطی نیز بر اساس ساختار واقعی سیستم بررسی شوند.
منابع فنی سازندگان SPD نیز سیستمهای آفگرید را به دلیل موقعیتهای دورافتاده و احتمال مواجهه بیشتر با صاعقه، از کاربردهای مهم حفاظت در برابر اضافهولتاژ معرفی میکنند.
مزایای استفاده از سرج ارستر فوتوولتاییک
- کاهش ریسک آسیب تجهیزات PV در اثر Surge.
- حفاظت از ورودی DC اینورتر.
- کاهش اثر اضافهولتاژهای ناشی از صاعقه.
- حفاظت بهتر از تجهیزات الکترونیکی حساس.
- افزایش قابلیت اطمینان سیستم خورشیدی.
- کاهش احتمال خرابی ناشی از اضافهولتاژهای گذرا.
- امکان استفاده از نشانگر وضعیت و مانیتورینگ از راه دور در برخی مدلها.
- امکان استفاده در سیستمهای 600، 1000، 1200 و 1500V DC با انتخاب محصول مناسب.
استاندارد IEC 61643-31 برای سرج ارستر PV
IEC 61643-31 مهمترین استاندارد تخصصی مرتبط با SPDهای سمت DC سیستمهای فتوولتائیک است. این استاندارد الزامات عملکرد، ایمنی، مشخصات و روشهای آزمون SPDهای مورد استفاده در سیستمهای PV را مشخص میکند.
این استاندارد SPDهای متصل به سمت DC سیستمهای PV تا 1500V DC را پوشش میدهد و برای تجهیزاتی است که با هدف محدود کردن Surge Voltage و منحرف کردن Surge Current طراحی شدهاند.
IEC 61643-32 و انتخاب سرج ارستر خورشیدی
در کنار IEC 61643-31، استاندارد IEC 61643-32 برای اصول انتخاب، نصب و هماهنگی SPDها در سیستمهای فتوولتائیک اهمیت دارد.
این استاندارد سیستمهای PV تا 1500V DC و بخش AC سیستم تا 1000V RMS را در زمینه انتخاب و کاربرد SPD مورد توجه قرار میدهد و شرایط مختلف نصب، از سیستمهای پشتبامی تا نیروگاههای زمینی را پوشش میدهد.
جمعبندی سرج ارستر فوتوولتاییک
سرج ارستر فوتوولتاییک یکی از تجهیزات مهم برای حفاظت سیستمهای خورشیدی در برابر اضافهولتاژهای گذرا و آثار صاعقه است. این تجهیز بهطور ویژه برای مدار DC سیستمهای PV طراحی میشود و انتخاب آن باید بر اساس مشخصات واقعی آرایه خورشیدی انجام شود.
در هنگام خرید، پارامترهایی مانند UCPV، Up، In، Imax، ISCPV، نوع SPD، حداکثر ولتاژ سیستم، نوع اتصال زمین، محل نصب و انطباق با IEC 61643-31 باید بررسی شوند.
همچنین حفاظت مناسب یک سیستم خورشیدی صرفاً با نصب یک SPD در ورودی اینورتر به پایان نمیرسد. طراحی اصولی باید مسیرهای DC، AC، زمین، همبندی و در صورت وجود، خطوط دیتا و مانیتورینگ را بهصورت یک سیستم یکپارچه در نظر بگیرد.
سوالات متداول سرج ارستر فوتوولتاییک
سرج ارستر فوتوولتاییک چیست؟
سرج ارستر فوتوولتاییک یا PV SPD تجهیزی است که برای حفاظت مدار DC سیستمهای خورشیدی در برابر اضافهولتاژهای گذرا و Surge ناشی از صاعقه و سایر عوامل استفاده میشود.
سرج ارستر خورشیدی در کجا نصب میشود؟
بسته به طراحی سیستم میتواند در Combiner Box، نزدیک آرایه پنلها، در ورودی DC اینورتر و سایر نقاطی که حفاظت در برابر Surge مورد نیاز است نصب شود.
آیا سرج ارستر DC معمولی برای پنل خورشیدی مناسب است؟
لزوماً خیر. SPD مورد استفاده در سیستم PV باید برای شرایط مدار فتوولتائیک و ولتاژ DC سیستم طراحی شده و مشخصات آن با آرایه خورشیدی سازگار باشد.
تفاوت سرج ارستر Type 1 و Type 2 چیست؟
Type 1 برای شرایطی که نیاز به تحمل جریانهای شدیدتر مرتبط با صاعقه وجود دارد طراحی میشود، در حالی که Type 2 عمدتاً برای حفاظت در برابر اضافهولتاژهای گذرا استفاده میشود. انتخاب نوع SPD به طراحی سیستم و شرایط حفاظتی پروژه بستگی دارد.
سرج ارستر Type 1+2 خورشیدی چیست؟
این نوع SPD قابلیتهای حفاظت Type 1 و Type 2 را در یک تجهیز ترکیب میکند و در برخی سیستمهای PV که به سطح حفاظت بالاتری نیاز دارند مورد استفاده قرار میگیرد.
UCPV در سرج ارستر خورشیدی چیست؟
UCPV حداکثر ولتاژ کاری مجاز SPD در مدار فتوولتائیک است و باید با حداکثر ولتاژ واقعی آرایه خورشیدی سازگار باشد.
Up در سرج ارستر فوتوولتاییک چه مفهومی دارد؟
Up یا سطح حفاظت ولتاژی نشاندهنده سطح ولتاژی است که SPD در شرایط آزمون Surge آن را محدود میکند. این پارامتر برای حفاظت تجهیزات حساس اهمیت دارد.
In و Imax در SPD خورشیدی چیست؟
In جریان تخلیه نامی و Imax حداکثر جریان تخلیه SPD در شرایط آزمون مشخص هستند. این پارامترها توانایی SPD در تخلیه جریانهای Surge را نشان میدهند.
ISCPV چیست؟
ISCPV ظرفیت تحمل جریان اتصال کوتاه در مدار فتوولتائیک است و باید با شرایط الکتریکی آرایه خورشیدی و تجهیزات حفاظتی سیستم هماهنگ باشد.
آیا برای سیستم 1000 ولت باید SPD مخصوص 1000V استفاده شود؟
بله، SPD باید برای حداکثر ولتاژ واقعی سیستم و شرایط مدار PV مناسب باشد. برای سیستمهای 1000V باید UCPV محصول با حداکثر ولتاژ مدار سازگار باشد.
آیا سرج ارستر 1200 ولت برای سیستم 1000 ولت مناسب است؟
در بسیاری از شرایط یک SPD با UCPV بالاتر میتواند از نظر تحمل ولتاژ مناسب باشد، اما انتخاب نهایی باید بر اساس مشخصات کامل محصول، Up، نوع سیستم و الزامات طراحی انجام شود.
آیا برای سیستم 1500 ولت سرج ارستر مخصوص نیاز است؟
بله. برای سیستمهای 1500V DC باید از SPD مخصوص PV با مشخصات مناسب، از جمله UCPV متناسب با سیستم، استفاده شود.
آیا سرج ارستر خورشیدی از اینورتر محافظت میکند؟
SPD مناسب میتواند ریسک آسیب ناشی از Surge در سمت DC اینورتر را کاهش دهد، اما حفاظت کامل به طراحی کل سیستم، محل نصب SPD، اتصال زمین و حفاظت سمت AC نیز وابسته است.
آیا یک SPD برای کل نیروگاه خورشیدی کافی است؟
لزوماً خیر. تعداد و محل SPD به ابعاد نیروگاه، طول کابلها، سطح ریسک صاعقه، آرایش سیستم و طراحی حفاظتی بستگی دارد و ممکن است چند نقطه نیازمند حفاظت باشند.
آیا سرج ارستر فوتوولتاییک به ارت نیاز دارد؟
مسیر حفاظتی SPD باید مطابق طراحی محصول و سیستم زمین اجرا شود. کیفیت، طول و نحوه اتصال این مسیر در عملکرد مؤثر SPD اهمیت دارد.
آیا سرج ارستر DC جایگزین سرج ارستر AC میشود؟
خیر. SPD سمت DC و AC برای مدارهای متفاوت طراحی میشوند. در یک سیستم خورشیدی ممکن است هر دو نوع حفاظت مورد نیاز باشد.
استاندارد اصلی سرج ارستر فوتوولتاییک چیست؟
IEC 61643-31 استاندارد اختصاصی مهمی برای الزامات و آزمون SPDهای مورد استفاده در سمت DC سیستمهای فتوولتائیک است. IEC 61643-32 نیز اصول انتخاب، نصب و هماهنگی SPD در سیستمهای PV را پوشش میدهد.