Classement du courant de foudre
Habituellement, la période de retour sur investissement d’un dispositif de production d’énergie photovoltaïque est de 20 ans. Pendant la période de récupération, il convient de s’assurer que l’appareil n’est pas endommagé afin de générer des bénéfices stables en matière d’énergie verte. Cet article traite de la conception de la protection contre la foudre des dispositifs de production d'énergie photovoltaïque à moyenne échelle. Comprenez d’abord la nature du courant de foudre afin de choisir un dispositif de protection contre la foudre raisonnable (parasurtenseur).
Les types de courant de foudre peuvent être grossièrement divisés en trois catégories :
Un type est la foudre directe qui pénètre directement dans le bâtiment, comme le montre la figure 2-1 ;
La seconde est l’induction électrostatique (ou induction électromagnétique) qui se produit à proximité du bâtiment, appelée foudre par induction, comme le montre la figure 2-2 ;
La troisième est l’entrée des ondes de foudre provenant du câblage de l’installation du générateur photovoltaïque, de nature similaire à la première catégorie.
Les trois courants de foudre ci-dessus causeront des dommages aux bâtiments de support pour la production d'énergie photovoltaïque, aux équipements de production d'énergie photovoltaïque et aux équipements électroniques supplémentaires pour les installations photovoltaïques. Provoque une surintensité et une surtension, une protection supplémentaire est donc nécessaire.
Figure 2-1 Foudre directe pénétrant directement dans un bâtiment Figure 2-2 Foudre inductive à proximité d'un bâtiment
Les différentes formes d’onde des coups de foudre directs sont décrites ci-dessous :
Coups de foudre directs entrant directement depuis le paratonnerre de l'utilisateur ou directement depuis la ligne de distribution principale de l'utilisateur
Dans ce cas, l'amplitude de l'impulsion du courant de foudre est extrêmement grande, donc ses dommages sont également importants, et il y a
Cela peut endommager l'isolation de l'équipement de l'utilisateur et brûler l'équipement, mais la fréquence de ces coups de foudre directs n'est pas élevée. Pour cette raison, la CEI (Commission Electrotechnique Internationale) stipule que la forme d'onde des coups de foudre directs doit être de 10 μs pour le temps d'arrivée de la tête d'onde et de 350 μs pour le temps s'étendant jusqu'à la queue d'onde (la forte amplitude de la foudre). la vague actuelle diminue de moitié). La forme d'onde standard déterminée par les statistiques CEI (Commission électrotechnique internationale) est de 10/350 μs.
Foudre à induction électromagnétique générée à proximité de l'utilisateur
Le champ magnétique généré par le courant de foudre est couplé à la partie boucle du circuit de l'équipement pour générer une surtension due à l'induction électromagnétique. Le courant circulant est appelé courant de foudre induit, et les dommages causés par ce type de courant induit ne représentent qu'environ 1/10 par rapport à un coup de foudre direct en raison de sa faible énergie. Néanmoins, il ne faut pas le sous-estimer en raison de sa fréquence élevée et de son large spectre d’influence. La forme d'onde du courant de foudre induit est différente de celle d'un coup de foudre direct, qui est réglée à 8/20 μs. La différence entre cette forme d'onde et la foudre directe est que le temps d'arrivée de la hauteur de la vague est proche, mais l'atténuation est relativement rapide, seulement 20 μs.
Un appareil de production d'énergie photovoltaïque frappé par la foudre
Si le dispositif de production d’énergie photovoltaïque est frappé par la foudre dans son ensemble, il convient de le considérer en deux parties.
L'une est la partie équipement terminal (redresseur, onduleur, transformateur, etc.),
La seconde est la partie actuelle du réseau de cellules photovoltaïques frontales,
L'équipement à l'extrémité subit le moins de dommages en raison de la faible énergie du courant de foudre. Généralement, la forme d'onde de surtension est réglée sur 1,2/50 μs et la forme d'onde de surintensité est réglée sur 8/20 μs.
