اخبار شرکت AC SPD برای کاربردهای اینورتر: راهنمای کاملی برای طراحی حفاظت از نوسانات

سیستم های اینورتر به طور گسترده در انرژی خورشیدی، ذخیره سازی باتری و کاربردهای انرژی تجدید پذیر استفاده می شود. در حالی که اینورترها برای تبدیل برق DC به برق AC قابل استفاده طراحی شده اند، اما حاوی قطعات الکترونیکی حساسی هستند که ممکن است در اثر افزایش ناگهانی ولتاژ آسیب ببینند. این یک سوال مهم را ایجاد می کند: آیا برای سیستم های اینورتر به محافظ برق AC نیاز دارید؟

پاسخ مثبت است. محافظ برق متناوب یک وسیله حفاظتی ضروری است که به کاهش خطر خرابی اینورتر ناشی از نوسانات برق ناشی از صاعقه، سوئیچینگ برق و اختلالات شبکه کمک می کند.

چرا سیستم‌های اینورتر به حفاظت AC نیاز دارند؟

اینورترهای مدرن از اجزای نیمه هادی پیشرفته مانند IGBT، MOSFET و مدارهای کنترلی استفاده می کنند. این قطعات الکترونیکی می توانند به طور موثر کار کنند اما به اضافه ولتاژ گذرا بسیار حساس هستند.

منابع متداول نوسانات عبارتند از:

1)        صاعقه در نزدیکی ساختمان ها یا خطوط برق می زند

2)        عملیات سوئیچینگ شبکه شهری

3)        تغییرات بار ناگهانی در شبکه برق

4)        نقص در سیستم توزیع برق

بدون حفاظت مناسب از نوسان، این ولتاژهای گذرا می توانند از سمت خروجی AC اینورتر وارد شوند و به مدارهای داخلی آسیب برسانند و قابلیت اطمینان سیستم را کاهش دهند و هزینه های تعمیر و نگهداری را افزایش دهند.

یک محافظ ولتاژ AC برای سیستم های اینورتر با تشخیص افزایش غیرعادی ولتاژ و منحرف کردن سریع انرژی اضافه برق از تجهیزات حساس کار می کند.

محافظ برق جریان متناوب در کجا باید نصب شود؟

محل نصب یک دستگاه محافظ برق جریان متناوب (SPD) برای حفاظت موثر حیاتی است.

برای اکثر برنامه های اینورتر، AC SPD نصب شده است:

اتصال به شبکه→پنل توزیع اصلی→محافظ برق AC→خروجی AC اینورتر

نصب SPD نزدیک به اینورتر به کاهش طول اتصال و کاهش امپدانس مسیر حفاظتی کمک می کند. سیم کشی کوتاه تر اجازه می دهد تا انرژی موج به طور موثرتری تخلیه شود.

برای سیستم‌های ذخیره‌سازی خورشیدی یا انرژی بزرگ‌تر، ممکن است چندین سطح حفاظت از نوسانات مورد نیاز باشد:

1)        SPD نوع 1: در ورودی اصلی برق بخصوص در جاهایی که سیستم های حفاظتی خارجی در برابر صاعقه وجود دارد استفاده می شود.

2)        نوع 2 SPD: معمولاً در سمت AC اینورترها برای محافظت در برابر نوسانات رعد و برق القایی و سوئیچینگ گذرا نصب می شود.

3)        نوع 3 SPD: برای تجهیزات الکترونیکی حساس که نیاز به حفاظت اضافی دارند استفاده می شود.

چه نوع محافظ برق متناوب برای اینورتر مناسب است؟

انتخاب صحیح AC SPD به مشخصات سیستم الکتریکی، از جمله سطح ولتاژ، سیستم زمین و محیط نصب بستگی دارد.

پارامترهای مهم عبارتند از:

1.      حداکثر ولتاژ عملیاتی پیوسته (Uc)

Uc حداکثر ولتاژی را که SPD می تواند به طور مداوم تحمل کند را تعریف می کند. مقدار انتخاب شده باید با ولتاژ سیستم AC اینورتر مطابقت داشته باشد.

2.      سطح حفاظت ولتاژ (بالا)

بالا نشان دهنده ولتاژ باقی مانده پس از عمل SPD است. یک مقدار پایین‌تر Up محافظت بهتری برای الکترونیک حساس اینورتر فراهم می‌کند.

3.      جریان تخلیه اسمی (در) و جریان تخلیه حداکثر (Imax)

این پارامترها قابلیت نوسان جریان SPD را توصیف می کنند. مقادیر بالاتر عموماً نشان‌دهنده قابلیت مدیریت انرژی موج قوی‌تر است.

4.      رتبه بندی جریان اتصال کوتاه (SCCR / ISCCR)

SPD باید برای جریان اتصال کوتاه موجود در محل نصب مناسب باشد تا از عملکرد ایمن در شرایط خطا اطمینان حاصل شود.

آیا اینورتر می تواند بدون محافظ برق جریان متناوب کار کند؟

یک اینورتر می تواند بدون AC SPD کار کند، اما سیستم در برابر اختلالات الکتریکی آسیب پذیرتر است.

بسیاری از خرابی های اینورتر به دلیل عملکرد عادی نیست، بلکه در اثر رویدادهای گذرا غیر منتظره ایجاد می شود. تنها یک موج برق مرتبط با رعد و برق می تواند به بردهای کنترل، رابط های ارتباطی و ماژول های برق آسیب برساند و منجر به تعمیرات گران قیمت یا خرابی شود.

در مقایسه با هزینه جایگزینی یک اینورتر، نصب محافظ برق جریان متناوب یک سرمایه گذاری نسبتاً کوچک است که قابلیت اطمینان سیستم را در دراز مدت بهبود می بخشد.

حفاظت از ولتاژ AC بخش مهمی از طراحی سیستم اینورتر است

حفاظت از نوسانات نباید به عنوان یک لوازم جانبی اختیاری برای سیستم های اینورتر در نظر گرفته شود. محافظ برق AC چه در تاسیسات PV خورشیدی، سیستم های ذخیره انرژی باتری یا کاربردهای برق صنعتی استفاده شود، یک لایه ایمنی اضافی در برابر نوسانات ولتاژ غیرقابل پیش بینی ایجاد می کند.

یک SPD به درستی انتخاب شده و به درستی نصب شده به افزایش عمر سرویس اینورتر، بهبود در دسترس بودن سیستم و محافظت از تجهیزات الکتریکی با ارزش کمک می کند.

سوالات متداول

1.      آیا همه اینورترهای خورشیدی به حفاظت از نوسانات AC نیاز دارند؟

بیشتر سیستم های اینورتر خورشیدی و ذخیره انرژی از حفاظت از نوسانات متناوب AC بهره می برند، به ویژه تاسیساتی که در معرض فعالیت رعد و برق یا شبکه های ناپایدار هستند.

2.      AC SPD در کجای سیستم اینورتر نصب شده است؟

AC SPD معمولاً بین خروجی AC اینورتر و پانل توزیع یا نقطه اتصال به شبکه نصب می شود.

3.      چه استانداردی برای محافظ های جریان متناوب اعمال می شود؟

دستگاه های حفاظتی ولتاژ پایین معمولاً بر اساس استانداردهای بین المللی مانند IEC 61643-11 ارزیابی می شوند.