Blitzstromklassifizierung
Normalerweise beträgt die Amortisationszeit einer Photovoltaikanlage 20 Jahre. Während der Amortisationszeit sollte sichergestellt werden, dass das Gerät keinen Schaden nimmt, um stabile Ökostromvorteile zu generieren. In diesem Artikel wird das Blitzschutzdesign mittelgroßer Photovoltaik-Stromerzeugungsgeräte erläutert. Verstehen Sie zunächst die Art des Blitzstroms, um ein geeignetes Blitzschutzgerät (Überspannungsschutz) auszuwählen.
Die Blitzstromarten lassen sich grob in drei Kategorien einteilen:
Eine Art davon ist der direkte Blitzeinschlag, der direkt in das Gebäude eindringt, wie in Abbildung 2-1 dargestellt;
Die zweite ist die elektrostatische Induktion (oder elektromagnetische Induktion), die in der Nähe des Gebäudes auftritt und als Induktionsblitz bezeichnet wird, wie in Abbildung 2-2 dargestellt.
Die dritte Kategorie ist der Eintritt von Blitzwellen aus der Verkabelung der Photovoltaikgeneratoranlage, die ihrer Natur nach der ersten Kategorie ähnelt.
Die oben genannten drei Blitzströme verursachen Schäden an Stützgebäuden für die Photovoltaik-Stromerzeugung, Photovoltaik-Stromerzeugungsanlagen und zusätzlichen elektronischen Geräten für Photovoltaikanlagen. Verursacht Überstrom und Überspannung, daher ist zusätzlicher Schutz erforderlich.
Abbildung 2-1 Direkter Blitz, der direkt in ein Gebäude eindringt. Abbildung 2-2 Induktiver Blitz in der Nähe eines Gebäudes
Die verschiedenen Wellenformen direkter Blitzeinschläge werden im Folgenden erläutert:
Direkte Blitzeinschläge, die direkt vom Blitzableiter des Benutzers ausgehen oder direkt von der Hauptverteilungsleitung des Benutzers eindringen
In diesem Fall ist die Amplitude des Blitzstromimpulses extrem groß, daher ist auch sein Schaden groß, und das ist der Fall
Dadurch kann die Isolierung der Geräte des Benutzers beschädigt und die Geräte durchgebrannt werden, die Häufigkeit solcher direkter Blitzeinschläge ist jedoch nicht hoch. Aus diesem Grund schreibt die IEC (International Electrotechnical Commission) vor, dass die Wellenform direkter Blitzeinschläge 10 μs für die Ankunftszeit des Wellenkopfes und 350 μs für die Zeit bis zum Wellenschweif (der hohen Amplitude des Blitzes) betragen sollte aktuelle Welle zerfällt auf die Hälfte). Die von der IEC-Statistik (International Electrotechnical Commission) ermittelte Standardwellenform beträgt 10/350 μs.
Elektromagnetische Induktionsblitze werden in der Nähe des Benutzers erzeugt
Das durch den Blitzstrom erzeugte Magnetfeld ist mit dem Schleifenteil des Stromkreises im Gerät gekoppelt, um aufgrund elektromagnetischer Induktion eine Überspannung zu erzeugen. Der fließende Strom wird induzierter Blitzstrom genannt, und der durch diese Art von induziertem Strom verursachte Schaden beträgt aufgrund seiner geringen Energie nur etwa 1/10 im Vergleich zu einem direkten Blitzeinschlag. Dennoch sollte es aufgrund seiner hohen Häufigkeit und seines breiten Wirkungsspektrums nicht unterschätzt werden. Die Wellenform des induzierten Blitzstroms unterscheidet sich von der des direkten Blitzeinschlags, der auf 8/20 μs eingestellt ist. Der Unterschied zwischen dieser Wellenform und dem direkten Blitzeinschlag besteht darin, dass die Ankunftszeit der Wellenhöhe nahe beieinander liegt, die Dämpfung jedoch relativ schnell ist und nur 20 μs beträgt.
Vom Blitz getroffenes Photovoltaik-Stromerzeugungsgerät
Wenn das Photovoltaik-Stromerzeugungsgerät als Ganzes vom Blitz getroffen wird, sollte es in zwei Teilen betrachtet werden.
Einer davon ist der Teil der Endgeräte (Gleichrichter, Wechselrichter, Transformator usw.).
Der zweite ist der aktuelle Teil des Front-End-Photovoltaikzellen-Arrays.
Aufgrund der geringen Blitzstromenergie erleiden die Geräte am Ende den geringsten Schaden. Im Allgemeinen ist die Überspannungswellenform auf 1,2/50 μs und die Überstromwellenform auf 8/20 μs eingestellt.
