Сетевые фильтры для всего дома снижают риск электрического возгорания на 60 %, защищают бытовую технику, экономят 10 000 долларов США на возможных повреждениях и обеспечивают стабильное электропитание.
Зажим напряжения
When it comes to surge protection for photovoltaic (PV) systems, an important principle is voltage clamping. Зажим напряжения – 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.
Чтобы адекватно ограничить эти напряжения, в хорошем фотоэлектрическом устройстве защиты от перенапряжений может использоваться металлооксидный варистор (MOV). Функция MOV заключается в обнаружении условий перенапряжения и быстром снижении его сопротивления, сбрасывая избыточное напряжение из фотоэлектрической системы. Например, это может привести к тому, что скачок переходного напряжения в 1,500 В будет ограничен сетевым фильтром до безопасного предела (например, микросекунд при 600 В).
Поглощение энергии
Количество энергии, которое защитник может поглотить, прежде чем потерпит неудачу. Это важная особенность, поскольку такие пики часто влияют на фотоэлектрические системы. Сетевые фильтры, используемые в фотоэлектрических системах, должны быть способны справляться с событиями высокой энергии, такими как удары молний, которые могут передавать тысячи джоулей электричества.
Обычные фотоэлектрические устройства защиты от перенапряжения имеют способность поглощать энергию, измеряемую в джоулях. Другими словами, сетевой фильтр с номиналом 20 000 джоулей или около него будет поглощать достаточно энергии, чтобы гарантировать, что подключенное к нему фотоэлектрическое оборудование не будет повреждено во время серьезного отключения электроэнергии.
Время отклика
В фотоэлектрических системах время отклика SPS очень важно, поскольку оно определяет, насколько быстро устройство реагирует на импульсные токи. Чем меньше время отклика, тем выше защита более чувствительной электроники фотоэлектрической системы. В идеале в фотоэлектрических приложениях следует использовать устройства защиты от перенапряжений со временем срабатывания менее 1 наносекунды.
Сочетая материалы и технологии, современные инструменты, такие как газоразрядные трубки (GDT) с диодами подавления переходных напряжений или TVS, позволяют сократить время отклика. Самое приятное то, что эти компоненты могут реагировать на скачки напряжения всего за наносекунды, мгновенно защищая приборы.
Взаимодействие с другими защитными устройствами
Сетевые фильтры в хорошо спроектированной фотоэлектрической системе должны работать в сочетании с другими защитными устройствами, такими как автоматические выключатели и предохранители, чтобы вся система была защищена и ни одно устройство не было перегружено перенапряжением.
Координация достигается за счет соответствующего выбора и размещения устройств защиты от перенапряжения в фотоэлектрической системе. Например, на входе и выходе инвертора можно установить устройства защиты от перенапряжения, чтобы обеспечить полную защиту. Кроме того, наличие номинального напряжения, аналогичного другим устройствам защиты, должно быть еще одной модификацией сетевого фильтра для обеспечения бесперебойной работы.
Поглощение энергии
Поглощение энергии
Поглощение энергии 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
Джоулевые рейтинги и где они появляются
Номинал в джоулях показывает, сколько энергии может выдержать сетевой фильтр без сбоев. Чем выше рейтинг джоулей, тем лучше будут защищены ваши поверхности, особенно если вы живете в районе, где наблюдаются большие или сильные скачки напряжения. Для сравнения: сетевой фильтр на 20 000 Джоулей может справиться с довольно мощным энергетическим событием, таким как удар молнии (который может вызвать скачок в десятки тысяч Джоулей).
Напротив, представьте себе фотоэлектрическую систему в районе с большим количеством гроз. Это простой физический факт: во время удара молнии выброс энергии может быстро достичь 10 000 джоулей. Сетевой фильтр с более высокой номинальной мощностью поглотит всю эту «лишнюю» энергию, защищая критически важные активы (фотоэлектрические панели, инверторы и т. д.) от ее воздействия.
Срок службы компонентов и выбор материала
Тип материала также может существенно влиять на количество энергии, поглощаемой сетевым фильтром. В хороших устройствах защиты от перенапряжения используются, среди прочего, металлооксидные варисторы (MOV), газоразрядные трубки и кремниевые лавинные диоды. По этой причине MOV — лучший выбор, поскольку они могут многократно поглощать и рассеивать большое количество энергии без какого-либо заметного ухудшения!
Например, сетевой фильтр, построенный на основе MOV (варисторов) на 800 В, может выдерживать большие скачки напряжения. Эти типы MOV могут поглощать тысячи джоулей энергии посредством повторяющихся импульсов и настоятельно рекомендуются для использования в фотоэлектрических системах, если используемая система расположена в месте повышенного риска. Кроме того, использование материалов, устойчивых к высоким температурам, гарантирует, что сетевой фильтр всегда будет работать, какой бы экстремальной ни была ситуация.
Максимальная защита ProDesign и конфигурации
Однако для достижения действительно эффективной защиты от перенапряжения требуется нечто большее, чем просто большое значение Джоуля. Фактически, для правильного выполнения работы требуется продуманный дизайн и правильная настройка. Сетевые фильтры должны быть установлены в ключевых частях фотоэлектрической системы, чтобы обеспечить хорошую защиту. Настройте сетевой фильтр инвертора и сетевой фильтр основной сервисной платы на входном и выходном концах инвертора, чтобы обеспечить многоуровневую защиту от перенапряжения.
Например, в коммерческой фотоэлектрической установке вы можете установить первичное устройство защиты от перенапряжения на 20 000 Джоулей на главном служебном входе и вторичное устройство защиты на 10 000 Джоулей на инверторе. «Многоуровневый подход также гарантирует, что любая оставшаяся энергия, не поглощенная первичным устройством защиты, введенным в SHA, по-прежнему будет обрабатываться вторичным устройством защиты, которое защищает все компоненты фотоэлектрической системы».
Регулярное техническое обслуживание и осмотр
Для оптимального поглощения энергии необходимо регулярное техническое обслуживание и мониторинг сетевых фильтров. Суть в том, что сетевые фильтры не вечны. После нескольких лет скачков напряжения и ударов молний компонент сетевого фильтра перестанет быть эффективным, а его производительность со временем обязательно ухудшится. 2.) Плановые проверки. Наличие графика плановых проверок может помочь выявить и заменить изношенные детали до того, как они станут непригодными для использования.
Например, ежеквартальные проверки могут включать проверку индикатора состояния на сетевом фильтре и проверку напряжения зажима при замене любых MOV с очевидными горячими точками. Профилактическое техническое обслуживание гарантирует, что ваш сетевой фильтр будет продолжать поглощать скачки напряжения высокой энергии и продлит срок службы вашей фотоэлектрической системы.
Время отклика
Время срабатывания фотоэлектрического устройства защиты от перенапряжения является решающим критерием его эффективности. Это можно рассматривать как показатель того, насколько быстро шлюзы закрываются после открытия. Чем короче время отклика, тем выше защита вашей фотоэлектрической системы.
Почему время ответа имеет значение
В фотоэлектрических системах модули чувствительны к скачкам напряжения. Потому что задержка всего в несколько наносекунд может привести к серьезному повреждению инвертора, панелей и любого другого подключенного оборудования. Переходные перенапряжения длительностью всего 5 наносекунд могут полностью разрушить хрупкие электронные компоненты, если только сетевой фильтр не среагирует быстрее.
Факторы, влияющие на этапы вывода
Время срабатывания сетевого фильтра зависит от его компонентов. Использует общие GDT, MOV и TVS. 5. TVS-диоды имеют самое быстрое время отклика, иногда в пикосекундном диапазоне. что делает их идеальными для защиты чрезвычайно чувствительных электронных компонентов.
Сравните это с MOV длительностью в несколько наносекунд — область солнечной вспышки, снятая на дисплее очков AN/PVS-7 Cat 3 с использованием нашего дорогого высококачественного телескопа, возможно, с тройной компенсацией, снятая с крыши лаборатории. Закат в полдень. Таким образом, окончательное решение о том, какой компонент выбрать, зависит главным образом от того, как настроена фотоэлектрическая система, с учетом чувствительности одновременно подключаемого оборудования.
Оптимизируйте время ответа
Как можно скорее не загоритесь, а то и того хуже. Таким образом, наиболее эффективные устройства защиты от перенапряжений будут иметь очень быстрое время отклика. Сам подбор таких компонентов обеспечивает быстродействие, а их расположение во взрывной конфигурации гарантирует быстрое срабатывание детектора. Комбинация TVS-диода и MOV, вероятно, сбалансирована, поскольку TVDS немедленно обрабатывает всплеск, а затем MOV поглощает остальную часть.
Возьмем, к примеру, фотоэлектрическую систему, которая в критических точках оснащена как TVS-диодами, так и MOV-диодами. TVS-диоды среагируют в течение пикосекунд, чтобы ограничить первоначальный всплеск напряжения, защищая наиболее чувствительные компоненты. Затем MOV может отреагировать в течение наносекунд, поглощая большую часть энергии всплеска. Эта многоуровневая защита обеспечивает полную безопасность.
Тестирование и проверка
Поэтому производители сетевых фильтров проводят ряд испытаний, чтобы гарантировать, что их продукция соответствует требуемому времени срабатывания. Многие из этих тестов направлены на намеренное создание моделируемых событий перенапряжения, на которые должен реагировать сетевой фильтр. Типичное испытание заключается в том, чтобы подвергнуть сетевой фильтр скачку напряжения в 1000 В и измерить, как долго это напряжение может проходить.
Фактические испытания предоставляют нам наиболее полезные данные о том, как сетевой фильтр реагирует в нормальных условиях эксплуатации. По результатам одного конкретного исследования, сетевые фильтры, содержащие TVS-диоды, имеют время срабатывания менее 1 пикосекунды. Это доказывает их пригодность для высокоскоростных защитных приложений.
Координация с другими устройствами защиты
Без сотрудничества с другими устройствами защиты фотоэлектрические системы не смогут обеспечить комплексную защиту всего спектра. Эффективная координация – обеспечивает совместную работу всех защитных устройств для защиты всей системы от скачков напряжения и сбоев.
Автоматические выключатели обеспечивают важную защиту фотоэлектрических систем, поскольку они прерывают поток электроэнергии в случае неисправности. Для этого потребуется, чтобы сетевой фильтр был сопряжен с устройством максимального тока, чтобы они не мешали активации друг друга.
Комбинация предохранителей-разъединителей и выключателей
Комбинации предохранителей и выключатели для исследования являются более важной частью подготовки к обеспечению безопасности других фотоэлектрических систем. Сетевые фильтры должны соответствовать номиналам этих устройств, иначе они будут слишком чувствительными и сработают преждевременно, или слишком медленными и вызовут чрезмерную нагрузку.
Межуровневая совместная защита
Более крупные фотоэлектрические электростанции часто используют концепцию многоуровневой защиты. Для этой цели может потребоваться, например, несколько устройств защиты от перенапряжения, которые будут установлены на разных уровнях. Он состоит из инвертора, блока объединителя переменного и постоянного тока и главной сервисной панели. Каждого индивидуального защитника необходимо выбирать очень тщательно и согласовывать с другими защитниками.
Например, первичный сетевой фильтр на сервисной панели может быть рассчитан на ток 40 кА, тогда как отдельные вторичные защитные устройства на инверторе и блоке сумматора могут быть рассчитаны только на 20 кА. Такое расположение позволяет начальному устройству защиты поглотить большую часть перенапряжения, а затем вся оставшаяся энергия попадает на вторичное устройство защиты, добавляя еще один уровень защиты.
Тестовая проверка совместимости
Многие производители проводят испытания на совместимость, чтобы гарантировать полную совместимость сетевого фильтра с любым другим защитным оборудованием. Эти тесты моделируют различные условия перенапряжения и неисправности, что позволяет нам гарантировать, что устройство защиты не только сработает правильно, но и не будет мешать правильной работе автоматического выключателя, предохранителя или автоматического выключателя.
Экологическая устойчивость
Устойчивость к окружающей среде является еще одним важным фактором, который следует учитывать при проектировании и выборе фотоэлектрических устройств защиты от перенапряжений. Чтобы надежно защитить фотоэлектрические системы на протяжении всего их жизненного цикла, эти устройства должны быть способны выдерживать очень суровые условия окружающей среды. Устойчивость к воздействию окружающей среды гарантирует, что ваш сетевой фильтр безопасен и работает правильно, где бы вы его ни установили.
Защита от атмосферных воздействий и защита от проникновения
«Фотоэлектрические устройства защиты от перенапряжения часто подвергаются суровым погодным условиям, таким как проливной дождь, снег и пыль», — отмечают исследователи. Чтобы противостоять этому, ему требуется высокий рейтинг IP (защита от проникновения). Например, продукты с рейтингом IP67 полностью пыленепроницаемы и могут быть погружены в воду на глубину 1 метр всего на 30 минут.
Например, представьте, что фотоэлектрическая система установлена в прибрежной зоне, где основными факторами являются соленые брызги и влажность. Сетевые фильтры имеют класс защиты IP67 и изготовлены из коррозионно-стойких материалов, таких как детали из нержавеющей стали или устойчивого к ультрафиолетовому излучению пластика, что позволяет им работать в течение многих лет без ухудшения качества.
Экстремальные температуры и управление температурным режимом
Сетевые фильтры для фотоэлектрических систем также должны выдерживать широкий диапазон температур. Им приходится выступать в самых разных условиях, будь то жаркое лето или холодная зима. Из-за вышеперечисленных факторов устройствам защиты от перенапряжения, предназначенным для фотоэлектрических систем, обычно приходится работать в диапазоне температур от -40°C до 85°C.
«Например, если бы эта солнечная установка была расположена в пустыне, дневная температура могла бы подняться с минусовой температуры до более чем 40°C. Тем не менее, устройства защиты от перенапряжения разработаны с учетом управления температурным режимом, включая радиаторы и термостойкие компоненты, которые могут обеспечить максимальную надежность работы даже при экстремальных изменениях.
Прочность и долговечность материала
Тип материалов, используемых для изготовления сетевых фильтров, вносит значительный вклад в защиту окружающей среды. Высококачественные материалы, такие как нержавеющая сталь, поликарбонат и специально обработанный пластик, более устойчивы к окружающей среде. Почему эти материалы устойчивы к коррозии и не подвержены воздействию ультрафиолетовых лучей или физического воздействия.
Рассмотрим фотоэлектрическую систему, расположенную в гористой местности, где она может подвергаться сильным ветрам и граду. Сможет ли сетевой фильтр, встроенный в ударопрочный корпус из поликарбоната, и компоненты из нержавеющей стали защитить мою систему от суровых погодных условий?
Это защитит вас от вредного ультрафиолетового излучения.
Компоненты ограничителя перенапряжения, особенно те, которые специально изготовлены для длительного использования вне помещений, могут начать корродировать и повреждаться под воздействием УФ-излучения. Поэтому оборудование должно быть защищено с использованием устойчивых к ультрафиолетовому излучению покрытий и материалов, чтобы предотвратить это ухудшение.
Например, сетевые фильтры для фотоэлектрических установок на крыше должны быть защищены от ультрафиолетового излучения от круглогодичного воздействия прямых солнечных лучей. Кроме того, все эти покрытия защищают внутренние детали от повреждений, вызванных ультрафиолетовыми лучами, гарантируя, что ваша защита продолжит функционировать на протяжении всего срока службы.
Соответствовать экологическим стандартам
Сетевые фильтры разработаны производителями с учетом различных экологических стандартов, поэтому их можно использовать в различных регионах мира. Если у вас есть дополнительные вопросы по этому поводу, пожалуйста, дайте мне знать. UL 1449 в Северной Америке и IEC 61643-11 для международных рынков устанавливают стандарты, которые мы можем использовать для определения рекомендаций по устойчивости к условиям окружающей среды, таким как влажность, температура и воздействие ультрафиолета.
