Захист від перенапруги (Surge protection device)

Представлені на ринку пристрої захисту від імпульсних перенапруг (ПЗІП) дуже часто мають неприйнятні для сонячної енергетики параметри. Це стосується в першу чергу дешевих рішень рівня Т3. Існують і рішення, здатні захистити обладнання, однак для таких пристроїв ціна порівнянна з вартістю обладнання, що захищається.

Слід зазначити, що існує три рівня грозозащит, перший рівень – Т1 являє собою всім відомі блискавкоприймачі (громовідводи) і призначений для захисту від прямого попадання блискавки. Другий рівень – Т2 здійснює захист мережі від вторинних проявів блискавки, інакше званих перенапруженнями. І, нарешті, третій рівень – Т3, який забезпечує захист інтерфейсів від впливу перенапруг шляхом відключення.

Як бачимо, вимоги і завдання грозозащит залежать від їх рівня. Можна з упевненістю сказати, що захисту Т1 ігнорувати не можна. Захисту інших рівнів не в змозі впоратися з завданнями, покладеними на Т1 і відвести енергію блискавки, забезпечивши при цьому прийнятні для обладнання, що захищається параметри. Кажучи простими словами – при відсутності блискавкоприймачів не можна говорити про наявність грозозахисту, це буде часткове рішення, тільки захист від імпульсних перенапруг.

Захисту Т2 монтуються на протяжних лініях для зниження рівня перенапруження в лініях і полегшення режиму роботи захистів третього рівня. На стороні електромережі ці захисту змонтовані (принаймні цього вимагають стандарти), а лінії сонячного поля і навантажень протяжними назвати не можна. У промислових СЕС можливо наявність протяжних ліній на сонячному поле і часто використовуються пристрої рівня Т2, як правило – на напругу 1000 У.

Пристрої рівня Т3 використовуються для захисту кожного конкретного входу в обладнання, більш того – дуже часто розглядається захист кожного проводу. Ці пристрої розташовують за приладами захисту і у випадку виникнення перенапруги відбувається пробій (з самовідновленням або без) пристрої Т3, струм через нього зростає, і це призводить до відключення сегмента мережі або стринга сонячного поля від обладнання, що захищається.

Існує обладнання для захисту від перенапруг відомих брендів, але при цьому виникає безліч проблем. Зверніть увагу на виділені поля на малюнку.

Таблиця з каталогу ETI. ПЗІП для захисту побутових мереж.

Як бачимо – захист на рівні 1300 для 230-вольтів мереж, чи не забагато? Чи витримають транзистори інвертора такі перенапруги? Можна з упевненістю сказати – немає. А в чому тоді сенс встановлення таких ПЗІП?

Кампанія SOLAR.BIZ.UA розробила лінійку пристроїв захисту від імпульсних перенапруг (ПЗІП або SPD - Surge Protective Devices) для ланцюгів постійного і змінного струму. Ці пристрої істотно відрізняються між собою, але при цьому служать однієї мети – виключити виникнення перенапруг на входах у інвертор.

Параметри ПЗІП змінного струму зведені в таблицю.

Найменування	Робоча напруга, В	Максимальна енергія, Дж, при імпульсу 8/20 мс	Максимальний струм відключення, А	Максимальна уставка захисту, А
AE-SPD-AC-1pn-2	Фаза 230	180	100	25
	Нейтраль до 50	1200	600	25
AE-SPD-AC-2p-2	Фаза 230	180	100	25
	Нейтраль до 230	180	100	25
AE-SPD-AC-3pn-2	Фаза 400/230	180	100	63
	Нейтраль до 50	1200	600	63
AE-SPD-AC-4p-2	Фаза 400/230	180	100	63
	Нейтраль до 230	180	100	63

 

Слід пояснити відмінність у ПЗІП AXIOMA ENERGY. Розглянемо на прикладі AE-SPD-AC-1pn-2 і AE-SPD-AC-2p-2. Як не дивно, але в деяких місцях досі використовуються мережі 127/220 В, а іноді напруга нейтралі виходить далеко за межі 50 Ст. Це погано, так бути не повинно, але так буває. У цих випадках використовуються AE-SPD-AC-2p-2 з однаковими елементами у фазному і нульовому полюсах. У трифазній мережі це явище називається «зміщення нейтралі», а в колах фахівців «перекіс фаз». Якщо у вашій мережі подібні явища не спостерігаються – краще використовувати AE-SPD-AC-1pn-2 і AE-SPD-AC-3pn-2 у разі трифазної мережі, ці пристрої забезпечують більш надійний захист нейтралі і це видно в таблиці.

Конструкція ПЗІП виконана на металооксидных порогових елементах без можливості їх відключення. Їх особливістю є пробій елемента у випадку, якщо параметри імпульсу такі, що струм через пороговий елемент досягає максимального значення раніше, ніж встигає перегоріти запобіжник. Тобто пристрій, «ціною свого життя», рятує інвертор. Для порівняння – у інших виробників ПЗІП обладнані термопредохранителями, які рятують ПЗІП, відключаючи його від імпульсу перенапруги, вбиваючи при цьому інвертор.

Захист нейтралі здійснюється з допомогою тарованих розрядників.

Всі ПЗІП AXIOMA ENERGY складаються з двох полукомплектов зібраних в одному корпусі і одночасно захищають вхід і вихід інвертора. Для мережевих інверторів можливе підключення одного боку, або паралельне підключення двох сторін з метою збільшення відключає струму і підвищення надійності захисту.

В залежності від потужності інвертора ПЗІП AXIOMA ENERGY мають різні параметри реактивних елементів, і як наслідок – різні розміри. Хочу зазначити, що групова захист інверторів в паралельному включенні можлива, але менш ефективна, ніж індивідуальна.

Для роботи ПЗІП необхідно виконання двох умов, по – перше- наявність активної або пасивної грозозахисту Т1, по друге – підключення заземлюючого клеми пристрою до контуру заземлення.

 

 

Схема підключення показана на малюнку.

Так виглядає ПЗІП AXIOMA ENERGY (приклад)