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Jul 04, 2023

太陽光DCサージ保護装置の選び方

Qual è il ruolo del dispositivo di protezione contro le sovratensioni CC solare?

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太陽光発電用DCサージプロテクターの役割は何ですか? ほとんどの電気設計者は非常に明確だと思います。 深刻な自然災害としての雷は、過渡的な過電圧、過電流によって引き起こされる雷の発生により、建物の電気設備、特に電子機器に損傷を与えやすく、企業に直接的および間接的な経済的損失をもたらします。 したがって、サージ保護技術における雷保護と安全保護が現在のホットスポットとなっています。 では、DCサージプロテクターはどのように選べばよいのでしょうか？

技術の発展に伴い、電子製品はますます多様化し、その用途はますます広がっています。 しかし、これらの電子製品は一般に低圧配電機器に比べてサージ耐圧レベルが低いため、電圧変動、つまりサージ電圧による損傷を受けやすくなっています。 いわゆるサージ (過渡過電圧とも呼ばれます) は、回路内で発生する過渡的な電圧変動であり、通常、回路内で約 100 万分の 1 秒持続することがあります。雷の場合など、雷パルスが電圧を生成し続けることがあります。回路の変動。

220V 回路システムは、5000 または 10000V に達する可能性のある持続的な瞬間的な電圧変動を生成します。これは、サージまたは過渡過電圧としても知られています。 中国では雷発生地域が増加しており、雷は送電線にサージ電圧を発生させる重要な要因となっているため、低圧配電系統の雷保護を強化する必要がある。

SPDサージプロテクターの過電圧プロテクターの動作原理は、電力線、信号伝送線の過渡過電圧時に、サージプロテクターが過電圧ドレインとなり、機器が耐えられる電圧範囲内の電圧を制限し、それによって機器を電圧ショックから保護します。 。

通常の状況ではサージプロテクターは高抵抗状態であり、電流の漏れはありません。 回路に過電圧が発生すると、サージプロテクターが非常に短時間で作動し、過電圧エネルギーが漏れて機器を保護します。 過電圧がなくなると、サージプロテクターが高抵抗状態に戻り、通常の電源にはまったく影響を与えません。

DCサージプロテクターの設計ポイントと配線形態

1. サージ保護デバイス設計の欠点

現在、直流太陽光サージ保護装置の設計には、実際の建設においてまだ多くの欠陥があり、多くの問題を引き起こし、さらにはプロジェクトの遅延を引き起こしました。

1) 設計の説明が単純すぎ、意味が明確に表現されておらず、設置要件が十分に具体的ではないため、建設中に多くの不確実性が生じやすく、設置される電子機器に損害や経済的損失を引き起こす可能性があります。保護されました。

2) DC サージ保護装置の設計は十分な柔軟性がなく、場合によっては、対象設計の配電系統の接地システムに基づかず、固定雷保護構造図に直接適用されても、特定の配線にサージ保護装置が使用される可能性があります。インストールエラー。

3）配電システム図で、電圧保護レベルUP、防爆かどうか、最大動作電圧Uc、その他の重要なパラメータが設計されていない、またはパラメータの一部が正確ではないなど、サージプロテクタの設計パラメータが不完全です。その結果、サージ保護装置が実際に動作しなくなったり、電子機器が損傷したりする可能性があります。

4) 設計仕様が詳細に記載されていない。 一般に、設計書には、建設プロジェクトの概要、設計の基礎、電子情報システムの有無、サージ保護装置の設計保護レベルなど、サージ保護装置の設計に関する詳細な説明が必要です。

2. SPDサージプロテクターの設計ポイント

1) SPD サージプロテクターの設計説明: プロジェクトの概要、建物の雷保護分類、設計の基礎、電子情報システム、雷保護レベル、接地システム、ケーブルが家に入る方法、接地抵抗要件など。

2) サージプロテクタの設置場所、電気ボックス番号、保護レベル、番号、基本パラメータ（公称放電電流 In または突入電流 limp、最大動作電圧 Uc、電圧保護レベル Up）などをリストします。 。

3. サージプロテクター配線形式の配電システム

低圧配電システムのプル接地システムには IT、TT、TN-S、TN-CS の 4 つの形式があるため、SPD サージ保護装置は低圧配電システムの異なる接地システムに基づいて、異なる配線図を選択する必要があります。たとえば、TN AC 配電システムを使用する場合、建物内の総合配電ボックスから引き出される配電線は TN-S 接地システムを使用する必要があります。

DC サージ保護デバイスを選択する際に考慮すべき要素は何ですか?

系統からの低圧電力線が架空シールド接地ケーブルまたは埋設ケーブルの場合は、SPDサージプロテクターを設置できません。 また、架空線の低圧送電線の全部または一部、および雷雨日が 25 日 / 年を超える地域では、今度は雷インパルスの導入による送電線に沿った過電圧を防ぐためにサージプロテクターを設置します。過電圧レベルは 2.5kV 未満です。

サージ保護装置は通常、受電線の電源に設置され、その設置場所は内部の電気装置でも構いませんが、国の送電部門が建物から最も近い電力線に設置することに同意した場合も、つまり、架空線にケーブル線に取り付けられます。 過電圧に対する電子機器の要件が高い場合、または過電圧が爆発や火災を引き起こす可能性など、より深刻な結果を招く場合、または重要な電子機器の過電圧耐性が特に低いが、その耐電圧を高める必要がある場合。サージプロテクターの取り付け。

低電圧配電システムでは、考慮すべき主な要素が次の場合に DC サージ保護装置を選択します。

(1) DC サージプロテクターの電圧保護レベル Up を決定します。 電圧保護レベルアップとは、公称放電電流が作用したときに測定されるサージプロテクターの両端の最大電圧を指し、一般に2.5、2、1.8、1.5、1.2、1.0の6段階に分けられ、単位はkVです。 過電圧による電気機器の損傷を防ぐためには、保護される電気機器のインパルス耐電圧がサージプロテクターの電圧保護レベル Up より大きくなければならないことをまず考慮します。

(2) 完全保護モードを使用するサージ保護装置。 つまり、L-PE、LN、LL ラインはラインの総合的な保護を行うためにサージプロテクターの間に設置されており、どのライン間の過電圧に関係なく雷パルスを保護することができ、電子機器を効果的に保護することができます。保護されました。 同時に、サージプロテクターの完全保護モードの開始と同時にエネルギーを放出して、サージプロテクター自体の損傷による違いによるサージプロテクターの起動を回避し、それによってサージプロテクターの寿命を延ばします。

(3) サージプロテクターの最大持続動作電圧 Uc を選択します。 持続可能な最大動作電圧とは、サージプロテクターの特性を変化させることなくサージプロテクターに継続的に印加し、サージプロテクターを導通させることができる最大電圧を指します。

(4) 設置場所の環境特性に応じて、サージプロテクターの適切な最大放電電流を選択してください。 最大放電電流は、サージ保護装置が損傷せずに 8/20μs の電流波のピーク電流を 2 回だけ通過できることを意味します。 実際、DC サージ保護装置には最大の放電電流があります。

SPDサージプロテクターの保護解析

SPDサージプロテクターは過電圧による損傷から電子機器を保護するために非常に大きな役割を果たしていますが、回路が発生する過電圧はサージプロテクターの範囲を超える場合があるため、過電圧状態でサージプロテクターが長時間動作すると、また、さまざまな程度で損傷する可能性があり、サージプロテクターの耐用年数に重大な影響を与えます。 たとえば、過渡過電圧が高すぎる場合、図に示すように、サージ保護装置が突き抜けて重大な短絡が発生する可能性があります。

サージ保護装置が回路ブレーカーと直列に接続されていない場合、障害電流 lcc がまだ存在するため、ラインブレーカー D1 が自動的にトリップします。サージ保護装置が交換された後でのみ、ライン短絡ブレーカー D1 が再び閉じます。そのため、システムは電源供給の連続性を失います。 この問題の解決策は、サーキットブレーカーをサージプロテクターの上端と直列に接続し、サージプロテクターの最大放電電流に応じてサーキットブレーカーの定格電流を選択し、サーキットブレーカーが適切に動作するようにすることです。トリップ曲線はCタイプを採用しており、その遮断容量は設置時の最大短絡電流より大きくなければなりません。 表に示すように:

従来のミニチュアサーキットブレーカーの遮断電流は10kA以下であり、表からわかるように、ミニチュアサーキットブレーカーの選択は、設置時の最大短絡電流より大きくなければならない遮断容量を満たす必要があります。 したがって、サージプロテクターを保護するためにヒューズを使用するのは正しい選択です。

まとめ

サージ電圧は広く普及しています。 統計によると、全国送電網ではサージ過電圧が 8 分ごとに発生しており、コンピューター障害の 20% ～ 30% はサージ電圧によって引き起こされているため、サージ保護設計が非常に必要です。 サージ保護設計は予防設計であり、過電圧による損傷を最小限に抑える唯一の方法です。 太陽光発電 DC サージ保護装置の設計では、さまざまな影響要因を総合的に考慮する必要があります。 この方法によってのみ、サージプロテクターは最大限の保護役割を果たし、電子機器を過電圧による損傷からより効果的に保護することができます。

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