Les parasurtenseurs pour toute la maison réduisent le risque d'incendie électrique de 60 %, protègent les appareils électroménagers, permettent d'économiser 10 000 $ en dommages potentiels et garantissent une alimentation stable.
Serrage de tension
When it comes to surge protection for photovoltaic (PV) systems, an important principle is voltage clamping. Serrage de tension – The voltage clamping capability of a surge protector will ensure that the voltage remains within safe limits during transient voltage spikes. It is important to protect sensitive components of photovoltaic systems from damage. This feature helps do that.
Pour limiter correctement ces tensions, un bon parasurtenseur PV peut utiliser une varistance à oxyde métallique (MOV). La fonction du MOV est de détecter les conditions de surtension et de réduire rapidement sa résistance, libérant ainsi l'excès de tension du système photovoltaïque. Par exemple, cela pourrait entraîner une pointe de tension transitoire de 1 500 V fixée par un parasurtenseur à une limite de sécurité (par exemple, des microsecondes de 600 V).
Absorption d'énergie
La quantité d'énergie qu'un protecteur peut absorber avant de tomber en panne. Il s’agit d’une caractéristique importante puisque les systèmes photovoltaïques sont souvent affectés par de tels pics. Les parasurtenseurs utilisés sur les systèmes photovoltaïques doivent être capables de gérer des événements à haute énergie, tels que les éclairs qui peuvent fournir des milliers de joules d'électricité.
Les parasurtenseurs photovoltaïques courants ont une capacité d'absorption d'énergie mesurée en joules. En d’autres termes, un parasurtenseur évalué à 20 000 joules ou près absorbera suffisamment d’énergie pour garantir que l’équipement photovoltaïque qui y est connecté ne sera pas endommagé lors d’une grave panne de courant.
Temps de réponse
Dans les systèmes photovoltaïques, le temps de réponse du SPS est très important car il détermine la rapidité avec laquelle l'appareil réagit aux surintensités. Plus le temps de réponse est rapide, plus la protection des composants électroniques les plus sensibles du système photovoltaïque est élevée. Idéalement, les applications photovoltaïques devraient utiliser des parasurtenseurs avec un temps de réponse inférieur à 1 nanoseconde.
Combinant matériaux et technologie, des outils avancés tels que les tubes à décharge à gaz (GDT) avec des diodes de suppression de tension transitoire ou des TVS permettent des temps de réponse plus rapides. Mieux encore, ces composants peuvent réagir aux pics de tension en quelques nanosecondes seulement, protégeant ainsi instantanément les appareils.
Coopération avec d'autres dispositifs de protection
Les parasurtenseurs d'un système photovoltaïque bien conçu doivent fonctionner en conjonction avec d'autres dispositifs de protection, tels que des disjoncteurs et des fusibles, afin que l'ensemble du système soit protégé et qu'aucun appareil ne soit surchargé par une surtension.
La coordination est obtenue grâce à la sélection et au placement appropriés de parasurtenseurs dans le système photovoltaïque. Par exemple, des parasurtenseurs peuvent être installés à l'entrée et à la sortie de l'onduleur pour fournir une protection complète. De plus, avoir une tension nominale similaire à celle d’autres dispositifs de protection devrait constituer une autre modification du parasurtenseur pour un fonctionnement fluide.
Absorption d'énergie
Absorption d'énergie
Absorption d'énergie is also one of the key aspects of effective surge protection for photovoltaic systems. Simply put, the principle is that the surge protector is expected to absorb and dissipate the extra energy generated by voltage spikes and keep it from further damaging or affecting your PV system. High energy absorption levels are necessary to ensure the longevity and reliability of your photovoltaic system
Cotes Joule et où elles apparaissent
L'indice en joules indique la quantité d'énergie qu'un parasurtenseur peut gérer sans défaillance. Plus l'indice en joules est élevé, plus vos surfaces seront réellement protégées, surtout si vous vivez dans une communauté soumise à des surtensions importantes ou sévères. Pour mettre cela en perspective, un parasurtenseur de 20 000 Joules peut gérer un événement énergétique assez puissant, tel qu'un coup de foudre (qui peut produire une surtension de plusieurs dizaines de milliers de Joules).
En revanche, imaginez un système photovoltaïque dans une zone avec plus d’orages. C'est un simple fait de physique : lors d'un coup de foudre, la surtension d'énergie peut rapidement atteindre 10 000 joules. Un parasurtenseur avec une puissance nominale plus élevée absorbera toute cette énergie « supplémentaire », protégeant ainsi les actifs critiques (panneaux photovoltaïques, onduleurs, etc.) de ses effets.
Durée de vie des composants et sélection des matériaux
Le type de matériau peut également faire une différence significative dans la quantité d’énergie absorbée par un parasurtenseur. Les bons parasurtenseurs utilisent, entre autres, des varistances à oxyde métallique (MOV), des tubes à décharge à gaz et des diodes à avalanche de silicium. Pour cette raison, les MOV sont le meilleur choix car ils peuvent absorber et dissiper de grandes quantités d’énergie de manière répétée sans aucune dégradation notable !
Par exemple, un parasurtenseur construit avec des MOV (varistors) évalués à 800 volts peut résister à de grandes quantités de surtensions à haute énergie. Ces types de MOV peuvent absorber des milliers de joules d'énergie grâce à des impulsions répétées et sont fortement recommandés pour une utilisation dans les systèmes photovoltaïques si le système utilisé est situé dans un endroit à haut risque. De plus, l'utilisation de matériaux résistants aux hautes températures garantit que le parasurtenseur reste toujours en action, quelle que soit l'extrême de la situation.
Protection maximale de ProDesign et de configuration
Cependant, pour obtenir une protection contre les surtensions véritablement efficace, il faut plus qu'un indice Joule élevé. En fait, pour bien faire le travail, il faut une conception intelligente et une configuration appropriée. Des parasurtenseurs doivent être installés aux éléments clés du système photovoltaïque pour assurer une bonne protection. Configurez le parasurtenseur de l'onduleur et le parasurtenseur de la carte de service principale aux extrémités d'entrée et de sortie de l'onduleur pour fournir une protection contre les surtensions multicouche.
Par exemple, dans une installation photovoltaïque commerciale, vous pouvez spécifier un parasurtenseur primaire de 20 000 Joules à l'entrée de service principale et un protecteur secondaire évalué à 10 000 Joules au niveau de l'onduleur. "L'approche en couches garantit également que toute énergie restante non absorbée par le protecteur primaire introduit dans le SHA sera toujours gérée par le protecteur secondaire qui protège tous les composants du système photovoltaïque."
Entretien et inspection réguliers
Pour une absorption d’énergie optimale, un entretien et une surveillance réguliers des parasurtenseurs sont essentiels. L’essentiel ici est que les parasurtenseurs ne durent pas éternellement. Après quelques années de surtensions et de foudre, un composant d'un parasurtenseur ne sera plus efficace et ses performances se dégraderont certainement avec le temps. 2.) Inspections de routine – Avoir un calendrier d'inspections de routine peut aider à identifier et à remplacer les pièces usées avant qu'elles ne deviennent inutilisables.
Par exemple, les inspections trimestrielles peuvent inclure la vérification de l'indicateur d'état sur le parasurtenseur et la vérification de la tension de serrage lors du remplacement de MOV présentant des points chauds évidents. Une maintenance proactive garantit que votre parasurtenseur continue d'être capable d'absorber les surtensions à haute énergie et prolonge la durée de vie de votre système photovoltaïque.
Temps de réponse
Le temps de réponse d’un parafoudre photovoltaïque est un critère déterminant de son efficacité. Cela peut être considéré comme une indication de la rapidité avec laquelle les vannes se ferment après leur ouverture. Plus le temps de réponse est court, plus votre système photovoltaïque est protégé.
Pourquoi le temps de réponse est important
Dans les systèmes photovoltaïques, les modules sont sensibles aux surtensions. Car un retard de quelques nanosecondes seulement peut causer de graves dommages à l’onduleur, aux panneaux et à tout autre équipement connecté. Des surtensions transitoires ne durant que 5 nanosecondes peuvent détruire complètement les composants électroniques délicats, à moins que le parasurtenseur ne réagisse plus rapidement.
Facteurs affectant les étapes de dérivation
Le temps de réponse d'un parasurtenseur dépend des composants qu'il contient. Utilise GDT, MOV et TVS courants. 5. Les diodes TVS ont les temps de réponse les plus rapides, parfois de l'ordre de la picoseconde. ce qui les rend idéaux pour protéger les composants électroniques extrêmement sensibles
Comparez cela à un MOV de quelques nanosecondes - Zone d'éruption solaire capturée sur l'écran de lunettes AN/PVS-7 Cat 3 à l'aide de notre lunette de haute qualité, éventuellement compensée à triple unité, prise depuis le toit du laboratoire. Coucher de soleil à midi. En résumé, la décision finale quant au choix du composant dépend principalement de la manière dont le système photovoltaïque est configuré, en tenant compte de la sensibilité des équipements connectés en même temps.
Optimiser le temps de réponse
Dès que possible, ne prenez pas feu, ou pire. Par conséquent, les parasurtenseurs les plus efficaces auront des temps de réponse très rapides. La sélection de ces composants elle-même offre des caractéristiques de réponse rapide, et leur disposition dans la configuration explosive garantit une activation rapide du détecteur. La combinaison de la diode TVS et du MOV est probablement équilibrée car le TVDS gère le pic immédiatement et le MOV absorbe ensuite le reste.
Prenons, par exemple, un système photovoltaïque équipé à la fois de diodes TVS et de MOV aux points critiques. Les diodes TVS réagiront en quelques picosecondes pour limiter la surtension initiale, protégeant ainsi les composants les plus sensibles. Le MOV peut alors répondre en quelques nanosecondes, absorbant la majeure partie de l'énergie de la surtension. Cette protection multicouche offre une sécurité totale.
Tests et validation
Par conséquent, les fabricants de parasurtenseurs effectuent une série de procédures de tests pour garantir que leurs produits respectent les temps de réponse requis. Beaucoup de ces tests se concentrent sur la création intentionnelle d’événements de surtension simulés auxquels le parasurtenseur doit répondre. Un test typique consiste à soumettre le parasurtenseur à une pointe de tension de 1 000 V et à mesurer la durée pendant laquelle la tension peut passer.
Les tests réels nous fournissent les données les plus utiles sur la façon dont un parasurtenseur réagit dans des conditions de fonctionnement normales. Selon les résultats d’une étude spécifique, les parasurtenseurs contenant des diodes TVS ont un temps de réponse inférieur à 1 picoseconde. Cela prouve leur adéquation aux applications de protection à grande vitesse.
Coordination avec d'autres dispositifs de protection
Sans coopération avec d’autres dispositifs de protection, les systèmes photovoltaïques ne peuvent pas assurer une protection complète de l’ensemble du spectre. Coordination efficace – Garantit que tous les dispositifs de protection fonctionnent ensemble pour protéger l’ensemble du système contre les surtensions et les défauts.
Les disjoncteurs offrent une protection importante aux systèmes photovoltaïques car ils interrompent le flux d'électricité en cas de panne. Cela nécessitera que le parasurtenseur soit associé au dispositif de surintensité afin qu'ils n'interfèrent pas avec l'activation de l'autre.
Combinaison de sectionneurs à fusibles et d'interrupteurs
Les combinaisons de fusibles et les sectionneurs d'étude constituent une partie plus importante de la préparation à la sécurité pour d'autres systèmes photovoltaïques. Les parasurtenseurs doivent correspondre aux caractéristiques nominales de ces appareils, sinon ils seront trop sensibles et les déclencheront prématurément, ou trop lentement et les soumettront à un stress excessif.
Défense collaborative multicouche
Les grandes centrales photovoltaïques utilisent souvent un concept de protection à plusieurs niveaux. À cette fin, plusieurs parasurtenseurs peuvent être nécessaires et installés à différents niveaux, par exemple. Il se compose d'un onduleur, d'un boîtier de combinaison de réseaux AC et DC et d'un panneau de service principal. Chaque protecteur individuel doit être choisi très soigneusement et coordonné avec les autres protecteurs.
Par exemple, un parasurtenseur principal sur un panneau de service peut être évalué à 40 kA, tandis que des protecteurs secondaires séparés sur l'onduleur et le boîtier de combinaison peuvent être évalués à seulement 20 kA. Cette disposition permet au protecteur initial d'absorber la majeure partie de la surtension, puis toute énergie restante tombe sur le protecteur secondaire, ajoutant ainsi un autre niveau de protection.
Vérification des tests de compatibilité
De nombreux fabricants effectuent des tests de compatibilité pour garantir que le parasurtenseur se coordonnera parfaitement avec tout autre équipement de protection. Ces tests simulent diverses conditions de surtension et de défaut, nous permettant de garantir que le protecteur répondra non seulement correctement, mais n'interférera pas avec le bon fonctionnement du disjoncteur, du fusible ou du disjoncteur.
Résistance environnementale
La résistance environnementale est un autre facteur majeur à prendre en compte lors de la conception et de la sélection de parasurtenseurs photovoltaïques. Afin de protéger de manière fiable les systèmes photovoltaïques tout au long de leur cycle de vie, ces dispositifs doivent être capables de résister à des conditions environnementales très difficiles. La résistance environnementale garantit que votre parasurtenseur est sûr et fonctionne correctement, quel que soit l'endroit où vous l'installez.
Protection contre les intempéries et l'entrée
"Les parasurtenseurs photovoltaïques sont fréquemment exposés à des conditions météorologiques extrêmes telles que de fortes pluies, de la neige et de la poussière", notent les chercheurs. Pour pouvoir y résister, il nécessite un indice IP (Ingress Protection) élevé. Par exemple, les produits classés IP67 sont totalement étanches à la poussière et peuvent être immergés dans 1 mètre d’eau pendant seulement 30 minutes.
Par exemple, imaginez qu’un système photovoltaïque soit installé dans une zone côtière où les embruns salins et l’humidité sont des facteurs majeurs. Les parasurtenseurs sont classés IP67 et fabriqués à partir de matériaux résistants à la corrosion tels que des pièces en acier inoxydable ou du plastique résistant aux UV, ce qui leur permet de fonctionner pendant des années sans dégradation.
Températures extrêmes et gestion thermique
Les parasurtenseurs pour systèmes photovoltaïques doivent également être capables de résister à une large plage de températures. Ils doivent fonctionner dans diverses conditions, qu’il s’agisse d’étés chauds ou d’hivers froids. En raison des facteurs ci-dessus, les parasurtenseurs conçus pour les systèmes photovoltaïques doivent généralement fonctionner dans la plage de températures comprise entre -40°C et 85°C.
« Par exemple, si cette installation solaire était située dans un désert, les températures quotidiennes pourraient passer du point de congélation à plus de 40°C. Cela dit, les parasurtenseurs sont conçus en tenant compte de la gestion thermique, notamment des dissipateurs thermiques et des composants résistants à la température, qui peuvent maximiser un fonctionnement fiable même dans des changements extrêmes.
Durabilité et longévité des matériaux
Le type de matériaux utilisés pour fabriquer des parasurtenseurs apporte une contribution significative à la protection de l'environnement. Les matériaux de haute qualité tels que l'acier inoxydable, le polycarbonate et les plastiques spécialement traités sont plus résistants à l'environnement. Pourquoi ces matériaux sont résistants à la corrosion et insensibles aux rayons UV ou aux attaques physiques.
Considérons un système photovoltaïque situé dans une zone montagneuse où il peut être soumis à des vents violents et à la grêle. Un parasurtenseur intégré dans un boîtier en polycarbonate résistant aux chocs et des composants en acier inoxydable protégera-t-il toujours mon système des intempéries ?
Cela vous protégera des rayons UV nocifs
Les composants du suppresseur de surtension, en particulier ceux spécialement fabriqués pour une utilisation extérieure à long terme, peuvent commencer à se corroder et à être endommagés par les rayons UV. Par conséquent, les équipements doivent être protégés à l’aide de revêtements et de matériaux résistants aux UV pour éviter cette dégradation.
Par exemple, les parasurtenseurs destinés aux installations photovoltaïques sur les toits doivent être protégés contre les rayons UV toute l’année contre une exposition directe au soleil. De plus, tous ces revêtements protègent le fonctionnement interne des dommages causés par les rayons UV, garantissant ainsi que votre protection continue de fonctionner tout au long de sa durée de vie.
Répondre aux normes environnementales
Les parasurtenseurs sont conçus par les fabricants pour répondre à diverses normes environnementales afin de pouvoir être utilisés dans diverses régions du monde. Si vous avez d'autres questions à ce sujet, n'hésitez pas à me le faire savoir. UL 1449 en Amérique du Nord et CEI 61643-11 pour les marchés internationaux établissent des normes que nous pouvons utiliser pour définir des lignes directrices en matière de résistance aux conditions environnementales telles que l'humidité, la température et l'exposition aux UV.
