Die kritische Rolle von Surge Protective Devices (SPDS) in PV -Kombinationsboxen: Auswahlhandbuch und Best Practices

Einführung: Der schutzbedürftige Kern von PV -Arrays

PV -Kombinatorboxen dienen als Nervensystem von Solarkraftwerken und sammeln mehrere DC -Saitenausgänge, bevor sie in Wechselrichter eingefügt werden. Diese kritischen Knoten sind ständig Bedrohungen durch Blitzeinschläge und elektrische Anstände ausgesetzt, die ganze PV -Systeme lähmen können. Hochwertige Surge Protective Devices (SPDS) fungieren als erste Verteidigungslinie und schützen Geräte im Wert von Hunderttausenden von Dollar.

Kapitel 1: Warum SPDS für PV -Systeme unerlässlich sind

1.1 Einzigartige Schwachstellen von PV -Arrays

Konstante Exposition: Dach- und Bodenmontagesysteme sind natürlich atmosphärischen Entladungen ausgesetzt.

DC-Schaltungsrisiken: Im Gegensatz zu Wechselstromsystemen fehlen DC-Bögen natürliche Null-Crossing-Punkte, wodurch Surge-Ereignisse gefährlicher werden.

Sensitive Electronics: Komponenten in modernen Wechselrichtern können durch Spannungen nur 20% über dem Nennwert beschädigt werden.

1.2 Folgen des unzureichenden Schutzes

Sofortige Schäden: 72% der Wechselrichterausfälle können auf Spannungsfluten zurückgeführt werden (Solaredge 2023 -Bericht).

Versteckter Abbau: Wiederholte geringfügige Anstände können die Lebensdauer der Modul um bis zu 30%verringern.

Brandrisiken: DC-Lichtbogenfehler machen 43% der Brände im Zusammenhang mit Sonneneinstrahlung aus (NFPA 2022-Daten).

Kapitel 2: Schlüsselüberlegungen für die SPD -Auswahl in PV -Anwendungen

2.1 kritische Leistungsparameter

Nennspannung: ≥ 1,2-mal die maximale Spannung des Systems (per IEC 61643-31).

Nenner Entladungsstrom (in): ≥ 20 ka für Typ -1 -SPDS (pro UL 1449, 4. Auflage).

Maximaler Entladungsstrom (IMAX): ≥ 40 ka (per IEC 61643-11).

Reaktionszeit: <25 Nanosekunden (pro EN 50539-11).

Betriebstemperatur: -40 ° C bis +85 ° C (pro UL 96A).

2.2 SPD -Typen für verschiedene Anwendungen

Typ 1 (Klasse I): Für Standorte mit direkten Blitzstrichen (z. B. Dachsysteme).

Typ 2 (Klasse II): Für den sekundären Schutz (z. B. gewerbliche Bodenmontagesysteme).

Kombinierter Typ 1+2: Ideal für große Pflanzen im Dienstprogramm.

DC-spezifische Modelle: Für PV-Anwendungen mit Polaritätsmarkierungen entwickelt.

Kapitel 3: Best Practices für die Installation

3.1 Strategische Platzierung

Obligatorische Installationspunkte:

Combiner -Box -Eingangsanschlüsse (pro String).

Stromaufwärts von DC -Trennung.

Wechselrichter DC -Eingangsanschlüsse.

Empfohlene zusätzliche Schutzpunkte:

Sub-Array-Kombinationen.

Entlang langer Kabellauf (> 30 Meter).

3.2 Verkabelungsstandards

Leitergröße: Mindestens 6 mm² Kupfer (für 20 ka SPDS).

Pfadlänge: Halten Sie SPD -Verbindungen <0,5 Meter.

Erdungsanforderungen: Verwenden Sie dedizierte Erdungsleiter (≥ 10 mm²).

Verbindungstopologie: Sternkonfiguration, um Bodenschleifen zu vermeiden.

Kapitel 4: Wartungs- und Ersatzkriterien

4.1 Vorbeugungswartung

Vierteljährliche Schecks:

Überprüfen Sie die Statusanzeigenfenster (grün/rot).

Führen Sie die Infrarot -Thermografie (Temperaturanstieg <15k) durch.

Rekord -Lightning -Streikzähler (falls vorhanden).

Jährliche Tests:

Isolationswiderstandstest (> 1 Mω).

Erdwiderstandsmessung (<10 Ω).

Restspannungstest durch Fachleute.

4.2 Ersatzrichtlinien

Sofortige Ersatzauslöser:

Sichtbare physische Schäden (Risse, Verbrennungszeichen).

Die Statusanzeige wird rot.

Die Zählung der Blitzschlag übersteigt den Wert von Nennwert.

Fehlgeschlagene Leistungstests.

Empfohlene Ersatzintervalle:

Küstengebiete: 5 Jahre.

Hochleuchtende Zonen: 7 Jahre.

Standardregionen: 10 Jahre.

Kapitel 5: Häufige Missverständnisse und Expertenempfehlungen

5.1 Typische Missverständnisse

Mythos: "Blitzstangen beseitigen die Notwendigkeit von SPDS."

Fakt: Blitzstangen schützen nur vor direkten Streiks, nicht vor induzierten Anständen.

Kostenfalle: Verwenden von nicht-PV-spezifischen Wechselstrom-SPDs.

Folge: Unfähigkeit, DC zu unterbrechen, folgen Strömungen.

5.2 Expertenberatung

Übernehmen Sie eine dreistufige Schutzarchitektur: SPDS in der Array-, Kombinationsbox- und Wechselrichterebene.

Wählen Sie Modelle mit Remote -Signalisierungskontakten für die Integration mit Überwachungssystemen.

Überprüfen Sie für 1500 -V -Systeme die DC -Bruchkapazität von SPD.

Bewerten Sie die bestehende SPD-Kapazität während der Systemerweiterung neu.

Wenn sich die Spannungen der PV-Systems auf 1500 V steigen, entwickelt sich die SPD-Technologie der nächsten Generation mit drei wichtigen Trends weiter: höhere Energieabsorption (bis zu 100 ka), intelligentere Warnfunktionen (IoT-fähige Überwachung) und kompaktere modulare Designs. Auswahl von Produkten, die von TUV Rheinland für PV-Anwendungen zertifiziert wurden und nach IEC 62305-Standards für den Schutz von Systemebene stellt PV-Anlagen während ihrer 25-jährigen Lebensdauer standhalten. Denken Sie daran: In der Sicherheit von PV ist der Schutz von hohem Qualitätsschwankung keine Ausgabe-es ist die kostengünstigste Investition in der Risikominderung.