낙뢰 전류 분류
일반적으로 태양광발전장치의 투자회수기간은 20년이다. 안정적인 그린에너지 혜택을 창출하기 위해서는 투자회수 기간 동안 기기가 손상되지 않도록 해야 합니다. 이 기사에서는 중형 태양광 발전 장치의 낙뢰 보호 설계에 대해 설명합니다. 합리적인 낙뢰 보호 장치(서지 보호기)를 선택하려면 먼저 낙뢰 전류의 특성을 이해하십시오.
번개 전류의 유형은 대략 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
한 가지 유형은 그림 2-1과 같이 건물에 직접 들어가는 직접 낙뢰입니다.
두 번째는 그림 2-2와 같이 건물 근처에서 발생하는 정전기 유도(또는 전자기 유도)를 유도번개라고 합니다.
세 번째는 태양광발전기 설치 배선에서 낙뢰파가 유입되는 것으로, 첫 번째 항목과 성격이 유사하다.
위의 세 가지 낙뢰 전류는 태양광 발전을 지원하는 건물, 태양광 발전 장비 및 태양광 설치를 위한 추가 전자 장비에 손상을 줄 수 있습니다. 과전류, 과전압의 원인이 되므로 추가적인 보호가 필요합니다.
그림 2-1 건물에 직접 입사하는 직격뢰 그림 2-2 건물 근처의 유도낙뢰
직접 낙뢰의 다양한 파형은 아래에 설명되어 있습니다.
사용자의 피뢰침에서 직접 유입되거나 사용자의 주 배전선로에서 직접 침입하는 직격뢰
이 경우 뇌격전류 펄스의 진폭이 매우 크기 때문에 그 피해도 크고,
사용자 장비의 절연이 손상되고 장비가 소손될 수 있으나 이러한 직접적인 낙뢰의 빈도는 높지 않습니다. 이러한 이유로 IEC(국제전기기술위원회)에서는 직격뢰의 파형이 파동의 도달시간은 10μs, 파동(번개의 높은 진폭)까지 연장되는 시간은 350μs로 규정하고 있다. 현재 파동이 절반으로 감소합니다.) IEC(국제전기기술위원회) 통계에서 정한 표준 파형은 10/350μs입니다.
사용자 근처에서 전자기 유도 번개 발생
낙뢰전류에 의해 발생된 자기장은 장비내 회로의 루프부분과 결합하여 전자기유도에 의해 과전압을 발생시킨다. 흐르는 전류를 유도뇌격전류라고 하며, 이러한 유도전류에 의한 피해는 에너지가 작아 직접낙뢰에 비해 1/10 정도에 불과하다. 그렇다고 해도 발생 빈도가 높고 영향 범위가 넓기 때문에 과소평가해서는 안 됩니다. 유도낙뢰 전류의 파형은 8/20μs로 설정된 직격뢰의 파형과 다릅니다. 이 파형과 직격뢰의 차이점은 파고 도달 시간은 가깝지만 감쇠는 20μs로 상대적으로 빠르다는 점입니다.
번개에 맞은 태양광발전장치
태양광발전장치가 전체적으로 낙뢰를 맞는 경우에는 두 부분으로 나누어서 고려하여야 한다.
하나는 단말장치 부품(정류기, 인버터, 변압기 등)이고,
두 번째는 현재 프론트엔드 태양전지 어레이 부분이고,
낙뢰 전류 에너지가 낮아 최종 장비의 손상이 가장 적습니다. 일반적으로 과전압 파형은 1.2/50μs, 과전류 파형은 8/20μs로 설정됩니다.
