全屋電湧保護器可降低 60% 的電氣火災風險，保護電器，節省 10,000 美元的潛在損失，並確保電力穩定。
電壓箝位
When it comes to surge protection for photovoltaic (PV) systems, an important principle is voltage clamping. 電壓箝位 – 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.
為了充分箝位這些電壓，良好的光伏突波保護器可能會使用金屬氧化物變阻器 (MOV)。 MOV的功能是偵測過電壓情況並快速降低其電阻，釋放光電系統中的多餘電壓。 例如，這可能會導致 1.500V 的瞬態電壓尖峰被電湧保護器箝位到安全限值（例如 600V 微秒）。
能量吸收
保護器在失效前可以吸收的能量量。 這是一個重要的特徵，因為光電系統經常受到此類尖峰的影響。 光電系統上使用的電湧保護器必須能夠處理高能量事件，例如可以提供數千焦耳電力的雷擊。
常見的光伏電湧保護器的能量吸收能力以焦耳為單位。換句話說，額定功率為或接近20,000焦耳的突波保護器將吸收足夠的能量，以確保與其連接的光電設備在嚴重停電期間不會損壞。
回應時間
在光伏系統中，SPS 的反應時間非常重要，因為它決定了裝置對突波電流的反應速度。 反應時間越快，對光電系統中更敏感的電子設備的保護就越大。 理想情況下，光伏應用應使用響應時間小於 1 奈秒的突波保護器。
氣體放電管 (GDT) 等先進工具將材料和技術與瞬態電壓抑制二極體或 TVS 結合，可實現更快的響應時間。 最重要的是，這些組件可以在短短納秒內響應電壓尖峰，從而立即保護設備。
與其他保護裝置的配合
設計良好的光伏系統中的突波保護器必須與其他保護裝置（例如斷路器和熔斷器）配合使用，以便整個系統受到保護，並且沒有任何一個設備因浪湧而負擔過重。
透過在光伏系統中適當選擇和放置電湧保護器來實現協調。 例如，可以在逆變器的輸入和輸出處安裝突波保護器，以提供全覆蓋保護。 此外，與其他保護裝置具有相似的額定電壓應該是突波保護器的另一種修改，以確保平穩運作。
能量吸收
能量吸收
能量吸收 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
焦耳評級及其出現位置
焦耳額定值表示電湧保護器可以處理多少能量而不會故障。 焦耳額定值越高，您的表面實際上得到的保護就越好，特別是如果您生活在具有較大或嚴重電湧的社區中。 從這個角度來看，20,000焦耳的突波保護器可以處理相當強大的能量事件，例如雷擊（可以產生數萬焦耳的突波）。
相較之下，想像一下在雷暴較多的地區安裝光電系統。 這是一個簡單的物理事實：在雷擊期間，能量激增可以迅速達到 10,000 焦耳。 具有較高額定功率的突波保護器將吸收所有這些「額外」能量，保護關鍵資產（光伏板、逆變器等）免受其影響。
元件壽命和材料選擇
材料類型也會對電湧保護器吸收的能量產生顯著差異。 好的突波保護器使用金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)、氣體放電管和矽雪崩二極體等。 因此，MOV 是最佳選擇，因為它們可以重複吸收和耗散大量能量，而不會出現任何明顯的退化！
例如，採用額定電壓為 800 伏特的 MOV（壓敏電阻）建構的突波保護器可以承受大量高能量突波。 這些類型的 MOV 可以透過重複脈衝吸收數千焦耳的能量，如果所使用的系統位於高風險地點，強烈建議將其用於光伏系統。 此外，耐高溫材料的使用確保了電湧保護器無論在多麼極端的情況下始終保持動作。
最大程度的 ProDesign 和設定保護
然而，實現真正有效的突波保護需要的不僅僅是大的焦耳額定值。 事實上，正確完成工作需要巧妙的設計和正確的配置。 光電系統關鍵部位應安裝突波保護器，以提供良好的保護。 在逆變器輸入輸出端配置逆變器突波保護器和主業務板突波保護器，提供多層突波保護。
例如，在商業光伏安裝中，您可以在主進線口指定一個 20,000 焦耳的初級電湧保護器，並在逆變器處指定一個額定值為 10,000 焦耳的二級保護器。 “分層方法還確保引入 SHA 的主保護器未吸收的任何剩餘能量仍將由保護光伏系統所有組件的二級保護器處理。”
定期維護和檢查
為了獲得最佳的能量吸收，定期維護和監測電湧保護器至關重要。 這裡的底線是電湧保護器不會永遠持續下去。 經過幾年的浪湧和雷擊後，浪湧保護器內的組件將不再有效，而且性能肯定會隨著時間的推移而下降。 2.) 例行檢查 - 制定例行檢查時間表可以幫助在磨損零件變得無法使用之前識別並更換它們。
例如，季度檢查可能包括驗證突波保護器上的狀態指示器，以及在更換具有明顯熱點的 MOV 時檢查箝位電壓。 主動維護可確保您的電湧保護器持續能夠吸收高能量電湧並延長光電系統的使用壽命。
回應時間
光電突波保護器的反應時間是其有效性的決定性標準。 它可以被認為是閘門打開後關閉速度的指示。 反應時間越短，您的光電系統得到的保護就越多。
為什麼回應時間很重要
在光電系統中，模組容易受到電壓突波的影響。 因為僅僅幾納秒的延遲就可能對逆變器、面板和任何其他連接設備造成嚴重損壞。持續時間短至 5 奈秒的瞬態過電壓就可能完全損壞精密的電子元件，除非突波保護器的反應速度比這更快。
影響推導步驟的因素
電湧保護器的反應時間取決於其內部的組件。 使用常見的 GDT、MOV 和 TVS。 5. TVS 二極體的反應時間最快，有時在皮秒範圍內。 使它們成為保護極其敏感的電子元件的理想選擇
將此與幾納秒的 MOV 進行比較 - 使用我們昂貴的高品質可能三單元補償瞄準鏡在 AN/PVS-7 Cat 3 護目鏡顯示器上捕獲的太陽耀斑區域，從實驗室屋頂中午的日落拍攝。 綜上所述，最終決定選擇哪個組件主要取決於光電系統如何設置，同時考慮到所連接設備的靈敏度。
優化回應時間
盡快，不要著火，或更糟。 因此，最有效的電湧保護器將具有非常快速的響應時間。此類組件的選擇本身提供了快速響應特性，它們在爆炸配置中的佈置保證了探測器的快速啟動。 TVS 二極體和 MOV 的組合可能是平衡的，因為 TVDS 立即處理尖峰，然後 MOV 吸收其餘部分。
以在關鍵點同時配備 TVS 二極體和 MOV 的光電系統為例。 TVS 二極體將在皮秒內做出反應，以箝位初始突波，保護最敏感的組件。 然後，MOV 可以在奈秒內做出反應，吸收大部分電湧能量。 這種多層保護提供了完整的安全性。
測試和驗證
因此，電湧保護器製造商進行了一系列測試程序，以確保其產品符合所需的反應時間。 其中許多測試的重點是有意創建電湧保護器必須響應的模擬過壓事件。 典型的測試是讓突波保護器承受 1,000V 的電壓尖峰，並測量允許電壓通過的時間。
實際測試為我們提供了關於電湧保護器在正常工作條件下如何反應的最有用的數據。 根據一項具體研究的結果，包含 TVS 二極體的突波保護器的反應時間小於 1 皮秒。 這證明了它們適合高速保護應用。
與其他保護裝置的配合
如果不與其他保護裝置配合，光電系統無法實現全光譜的全面保護。 有效協調－確保所有保護裝置協同運作，保護整個系統免受突波和故障的影響。
斷路器為光電系統提供重要保護，因為它們在發生故障時會中斷電流。 這將需要突波保護器與過流設備配對，以便它們不會幹擾彼此的啟動。
熔斷器隔離開關和開關的組合
熔斷器組合和斷開研究開關是其他光電系統安全準備中更重要的部分。電湧保護器必須與這些設備的額定值相匹配，否則它們會太敏感並過早觸發，或者太慢並導致它們承受過大的壓力。
跨層協同防禦
較大的光電站通常採用多層保護概念。 為此，例如，可能需要多個電湧保護器並將其安裝在不同的高度。 它由逆變器、交直流陣列匯流箱和主服務螢幕組成。 每個保護者都需要非常仔細地選擇並與其他保護者協調。
例如，服務面板上的初級突波保護器的額定電流可能為 40kA，而逆變器和匯流箱上的單獨次級保護器的額定電流可能僅為 20kA。 這種配置允許初始保護器吸收大部分浪湧，然後任何剩餘能量落到二級保護器上，從而增加另一個保護。
相容性測試驗證
許多製造商都會進行相容性測試，以確保電湧保護器能夠與任何其他保護設備完全配合。 這些測試模擬了各種突波和故障情況，使我們能夠確保保護器不僅能夠正確響應，而且不會幹擾斷路器、熔斷器或斷路器的正常運作。
耐環境性
環境耐受性是設計和選擇光伏浪湧保護器時要考慮的另一個主要因素。 為了在光伏系統的整個生命週期中可靠地保護其，這些設備必須能夠承受一些非常惡劣的環境條件。 耐環境性可確保您的電湧保護器無論安裝在何處都安全且正常運作
防風雨和入口保護
研究人員指出：“光伏電湧保護器經常暴露在大雨、大雪和灰塵等惡劣天氣條件下。”為了能夠承受這種情況，需要高 IP（入口保護）等級。 例如，IP67等級的產品完全防塵，只需浸入1米深的水中30分鐘。
例如，假設光電系統安裝在沿海地區，鹽霧和濕度是主要因素。 電湧保護器的防護等級為 IP67，由不銹鋼部件或抗紫外線塑膠等耐腐蝕材料製成，可運行多年而不會退化。
極端溫度和熱管理
光電系統的電湧保護器也必須能夠承受較寬的溫度範圍。 他們需要在各種條件下表演，無論是炎熱的夏天還是寒冷的冬天。 由於上述因素，為光電系統設計的突波保護器通常需要在-40℃-85℃的溫度範圍內工作。
「例如，如果這個太陽能裝置位於沙漠中，每日氣溫可能會從冰點以下升至 40°C 以上。也就是說，電湧保護器在設計時考慮了熱管理，包括散熱器和耐溫組件，即使在極端變化下也能最大限度地可靠運作。
材質耐用性和壽命
用於製造電湧保護器的材料類型對環境保護做出了重大貢獻。 不銹鋼、聚碳酸酯和經過特殊處理的塑膠等優質材料更耐環境。為什麼這些材料耐腐蝕且不受紫外線或物理攻擊的影響。
考慮位於山區的光伏系統，該系統可能會受到強風和冰雹的影響。 內建於抗衝擊聚碳酸酯外殼和不銹鋼組件中的電湧保護器是否仍能保護我的系統免受惡劣天氣的影響？
這將保護您免受有害的紫外線輻射
突波抑制器組件，尤其是專門為長期戶外使用而製造的組件，可能會開始腐蝕並被紫外線輻射損壞。 因此，必須使用抗紫外線塗層和材料來保護設備，以防止這種退化。
例如，屋頂光電裝置的電湧保護器應具有紫外線防護功能，防止全年暴露在陽光直射下。 此外，所有這些塗層都可以保護內部運作免受紫外線造成的損壞，確保您的保護器在其整個使用壽命期間持續發揮作用。
符合環保標準
電湧保護器由製造商設計，以滿足各種環境標準，以便可以在世界各個地區使用。 如果您對這些還有任何其他疑問，請告訴我。 北美的 UL 1449 和國際市場的 IEC 61643-11 制定了標準，我們可以使用這些標準來定義抵抗濕度、溫度和紫外線照射等環境條件的指南。
