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光伏防雷器
阅读:3869时间:2017-06-15 14:56:19

  光伏防雷器是用于太阳能发电防雷保护的一种装置,对感应雷和直击雷影响或其他瞬时过压的电涌进行保护,适用于光伏发电、风能发电及其他工业领域直流电涌保护的要求。

术语解释

  太阳能防雷器,太阳能发电防雷器,太阳能电源防雷器,太阳能光伏防雷器,太阳能光伏防雷箱,光伏防雷器,光伏避雷器,光伏阵列防雷汇流箱,光伏防雷汇流箱,光伏电源避雷器,光伏电源防雷器,太阳能发电站避雷器,太阳能发电站防雷器,太阳能光伏避雷器,光伏防雷配电柜均指同一防雷器。

发展历史

  最原始的防雷器是羊角形间隙,出现于19世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电,故称"防雷器"。20世纪20年代,出现了铝防雷器,氧化膜防雷器和丸式防雷器。30年代出现了管式防雷器。50年代出现了碳化硅防雷器。70年代又出现了金属氧化物防雷器。现代高压防雷器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。1992年以来,以德、法为代表的工控标准35mm导轨卡接式可拔插SPD防雷模块,开始大规模引进到中国,稍后以美、英为代表的一体化箱式电源防雷组合也进入了中国。随着新能源的普及,以光伏、风能为代表的直流电源防雷器出现并快速发展。

用途

  在光伏系统设备中,由于受到雷电冲击和上游电源系统开关操作而引起感性或容性的耦合电压,因此而产生的电涌可能会损坏光伏模块和逆变器等装置,这将给光伏系统的运转造成严重后果,光伏防雷器是专门为此而研制的直流电源防雷模块,工作电压可达1200V。[

主要特点

  1、可同时接入多路太阳能光伏阵列,每路电流可达11A,能满足不同用户需求;
  2、配有太阳能光伏直流高压防雷器,正极负极都具备双重防雷功能;
  3、采用直流高压断路器,直流耐压值不低于DC1200V,安全可靠;
  4、雷电计数功能,方便了解雷电灾害的侵入情况及频率;
  5、具有工作状态指示,便于观察工作状况;
  6、装有耐高压的直流熔断器和断路器共两级安全保护装置;
  7、可以根据需要配置传感器及监控显示模块对每路的电流进行测量和监控,可以远程记录和显示运行状况,无须到现场(选配);
  8、防护等级达IP65,满足室外安装的使用要求;
  9、安装维护简单、方便,使用寿命长。

分类

  随着防雷技术的发展、光伏系统直流电源的特有性质,光伏SPD主要分三类:普通型、带直流灭弧技术型、免后备熔丝型。
  A、 普通型:额定短路电流Iscpv一般为300A,内部脱离器脱离时产生的电弧不会造成设备的安全危险。
  B、 带直流灭弧技术型:额定短路电流Iscpv可以做到1000A,内部脱离其脱离时产生的电弧会造成设备的安全危险,要求能有直流灭弧装置,行业内有电子式灭弧、机械式灭弧等方式,电子式灭弧以SCI技术为代表性,机械式灭弧比SCI技术少了开关切换过程,降低了故障率,确保灭弧的成功率。
  C、 免后备熔丝型:SPD在使用时需要安装过电流装置(熔断器、断路器等),其作用是当SPD不能切断工频短路电流时,可以避免SPD过热和损坏。但在实际工程使用中配置多大的后备保护装置一直存在疑义,矛盾很多,配置的后备熔丝往往做不到耐受在SPD正常工作时流过的电涌电流,针对这种情况在原有的防雷性能基础上将后备熔丝做到SPD模块内部,将后备熔丝与SPD的功能进行整合,整体做防雷测试,确保能够通过雷电流的冲击。

主要参数

  标称放电电流In:流过SPD具有8/20波形电流的峰值。
  I类试验的冲击放电电流Iimp:在规定的时间内,由规定的电荷量Q和比能量W/R流过SPD的放电电流峰值Iperk。
  放电电流Imax:由制造商声称的流过SPD的8/20波形的电流峰值。
  应用与光伏系统SPD的持续工作电压Ucpv:可连续地施加在SPD保护模式上的直流电压。
  应用与光伏系统SPD的持续工作电流Icpv:依据制造商对SPD的说明连接,施加持续工作电压Ucpv时,流过带电导线的电流。
  额定短路电流Iscpv:SPD与指定脱离器连接后可以承受的电源系统的预期短路电流额定值。
  SPD的脱离器:当SPD失效时,把SPD或SPD的一部分从电源系统断开的装置。
  开路模式OCM:在过载条件下,装置发生脱离的特性。
  短路模式SCM:在过载条件下,装置转变成类似短路状态的特性。

安装方法

  1、SPD常规安装要求
  浪涌保护器采用35MM标准导轨安装
  对于固定式SPD,常规安装应遵循下述步骤:
  1)确定放电电流路径
  2)标记在设备终端引起的额外电压降的导线,。
  3)为避免不必要的感应回路,应标记每一设备的 PE导体,
  4)设备与SPD之间建立等电位连接。
  5)要进行多级SPD的能量协调
  为了限制安装后的保护部分和不受保护的设备部分之间感应耦合,需进行一定测量。通过感应源与牺牲电路的分离、回路角度的选择和闭合回路区域的限制能降低互感,
  当载流分量导线是闭合回路的一部分时,由于此导线接近电路而使回路和感应电压而减少。
  一般来说,将被保护导线和没被保护的导线分开比较好,而且,应该与接地线分开。同时,为了避免动力电缆和通信电缆之间的瞬态正交耦合,应该进行必要的测量。
  2、SPD接地线径选择
  数据线:要求大于2.5mm2 ;当长度超过0.5米时要求大于4mm2。YD/T5098-1998。
  电源线:相线截面积S≤16mm2 时,地线用S ;相线截面积16mm2≤S≤35mm2 时,地线用16mm2 ;相线截面积S≥35mm2时,地线要求S/2 ;GB 50057第2.2.9条

连接结构

  为了防止光伏系统在设计使用寿命时间内发生绝缘破坏造成的接地故障加在SPD两端的持续工作电压超过SPD自身的标称能力而可能引发的火灾事故,多采用Y型接线结构的 SPD。该种SPD通过两片SPD串联来机械地提高整体的持续工作电压水平,与U型结构的产品从残压大小、压敏电阻漏电电流大小、压敏电阻间能量分配和动作特性一致性方面都各有其优缺点。

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