Verschillende soorten zonne-energie overspanningsbeveiligingen zijn beschikbaar om zonne-energiesystemen te beschermen tegen overspanning. Deze worden op verschillende punten in het systeem gebruikt, zowel stroomopwaarts als stroomafwaarts van de PV-generator.

In dit artikel worden de soorten overspanningsbeveiligingen beschreven die installateurs en eigenaren van zonne-energiesystemen kunnen gebruiken. Deze zijn gebaseerd op de locatie in het systeem waar ze worden geïnstalleerd.

Overspanningsbeveiliging Betekenis

Een SPD, overspanningsbeveiliging, is een elektrisch product dat in een elektriciteitssysteem wordt geïnstalleerd om het te beschermen tegen spanningspieken. Spanningspieken zijn ook bekend als voorbijgaande spanningen en kan voorkomen in elk type PV-systeem.

Het kan een overspanningsbeveiliging zijn voor elektrische systemen thuis of een beveiliging voor grootschalige zonne-energiecentrales en andere commerciële of industriële toepassingen.

Overspanningsbeveiligingen zorgen ervoor dat de overtollige energie van een spanningspiek wordt omgeleid of afgevoerd, zodat de apparatuur in het systeem niet wordt beschadigd. Ze zijn ontworpen om binnen een bepaald spanningsbereik te werken en werken niet als het voltage dit bereik overschrijdt.

EPD's kunnen ook worden gebruikt om zowel AC- en DC-circuits. Een DC overspanningsbeveiliging wordt vaak gebruikt in PV-systemen om te beschermen tegen blikseminslag, maar kan ook gebruikt worden om te beschermen tegen andere bronnen van overspanning. AC SPD's worden ook gebruikt - aan de AC-zijde.

Soorten overspanningsbeveiligingen voor zonne-energie

Omdat verschillende zonne-energiecircuits verschillende overspanningsbeveiligingsniveaus vereisen, is er niet één overspanningsbeveiliging die geschikt is voor elk systeem. Daarom gebruiken elektriciens verschillende soorten overspanningsbeveiligingen in dezelfde installatie. Het type overspanningsbeveiliging dat wordt geïnstalleerd, hangt af van de toepassing en de specifieke behoeften van het systeem dat wordt beschermd.

Volgens de IEC/EN 61643-11 norm Met betrekking tot overspanningsbeveiliging zijn er 3 hoofdtypen overspanningsbeveiligingen voor zonne-energie: type 1, type 2 en type 3. Elk type overspanningsbeveiliging is ontworpen voor een specifieke locatie in het systeem en biedt verschillende niveaus van overspanningsbeveiliging, zoals hieronder beschreven.

EPD type 1

De SPD type 1 is ontworpen om geïnstalleerd te worden bij de zonnepanelen of op het punt waar het elektriciteitsnet is aangesloten op het systeem, stroomopwaarts van de omvormer. Dit type overspanningsbeveiliging wordt gebruikt om te beschermen tegen spanningspieken die ontstaan door directe blikseminslag.

Omdat type 1 overspanningsbeveiligingen ontworpen zijn voor installatie bij de ingang van het net, bieden ze eerder bescherming tegen externe pieken dan vanuit het systeem zelf. Ze worden ook meestal gebruikt in combinatie met andere overspanningsbeveiligingen. beschermingsmiddelenzoals zekeringen of stroomonderbrekers.

SPD's van type 1 zijn het meest effectieve type SPD in zonne-installaties. Ze zijn meestal nodig voor de beveiliging van systemen die zich bevinden in gebieden met een hoog risico op blikseminslag. De overspanningsbeveiliging type 1 heeft de volgende kenmerken:

• Hoge ontlaadstroomcapaciteit
• Huidige golfvorm: 10/350 μs

EPD type 2

De SPD type 2 is ontworpen om geïnstalleerd te worden op het omvormercircuit, stroomafwaarts van de zonnepanelen. Dit type overspanningsbeveiliging wordt gebruikt om te beschermen tegen spanningspieken die ontstaan door indirecte blikseminslag.

SPD's van type 2 zijn minder duur dan SPD's van type 1 en hebben meestal ook een lagere nominale waarde in vergelijking met SPD's van type 1, zowel wat betreft de spanning als het beschermingsniveau. De overspanningsbeveiliging type 2 voor zonne-energie heeft de volgende kenmerken:

• Medium ontlaadstroomcapaciteit
• Huidige golfvorm: 8/20 μs

EPD type 3

De SPD type 3 is ontworpen om stroomafwaarts van de omvormer geïnstalleerd te worden en in de buurt van gevoelige ladingen. Deze typen overspanningsbeveiligingen voor zonne-energie worden gebruikt waar typen 1 en 2 al geïnstalleerd zijn.

Type 3 zonneladers zijn daarom meestal een aanvulling op type 2 SPD. Dat betekent dat type 2 beveiligingen ervoor geïnstalleerd moeten worden om de hogere energiepieken af te voeren. Een overspanningsbeveiliging type 3 voor zonne-installaties heeft de volgende kenmerken.

• Lage ontlaadstroomcapaciteit
• Huidige golfvorm: 1,5/50 μs en 8/20 μs

Type 1 vs. Type 2 EPD

Hoewel zowel type 1 als type 2 SPD's effectief zijn in het beschermen tegen spanningspieken, zijn er enkele belangrijke verschillen tussen beide. Deze worden hieronder samengevat.

• Om te beginnen met hun locatie binnen het systeem: type 1 SPD wordt geïnstalleerd bij de zonnepanelen of de aansluiting op het elektriciteitsnet, terwijl type 2 SPD wordt geïnstalleerd bij de omvormer.
• Vanwege dit verschil in locatie bieden type 1 SPD's bescherming tegen directe blikseminslag, terwijl type 2 SPD's bescherming bieden tegen indirecte blikseminslag.
• SPD's van type 1 hebben ook een hogere ontlaadstroomcapaciteit dan SPD's van type 2. Dit betekent dat ze meer stroom veilig kunnen omleiden. Dit betekent dat ze veilig meer piekstroom weg van het systeem.
• Wat betreft de stroomgolfvorm zijn type 1 SPD's ontworpen om te beschermen tegen piekstromen met een golfvorm van 10/350 μs, terwijl type 2 SPD's ontworpen zijn om te beschermen tegen golfvormen van 8/20 μs.
• Tot slot is een type 1 overspanningsbeveiliging meestal duurder dan een type 2 overspanningsbeveiliging. Dit komt omdat ze een hoger beschermingsniveau bieden en meer piekstroom veilig kunnen afleiden van het systeem.

Bij de keuze van het type SPD voor een zonne-installatie is het dus belangrijk om rekening te houden met de locatie van het systeem en het vereiste beschermingsniveau. Elk type beveiligingsapparaat heeft zijn beste toepassing op basis van de locatie en het beschermingsniveau.

Conclusie

Verschillende typen overspanningsbeveiligingen voor zonne-energie kunnen worden gebruikt in verschillende delen van het systeem om verschillende beschermingsniveaus te bieden. Type 1 overspanningsbeveiligingen worden meestal gebruikt als ze bescherming bieden tegen directe blikseminslag.

SPD's van type 2 worden geïnstalleerd om te beschermen tegen indirecte blikseminslag en worden meestal samen met type 1-beschermers gebruikt. SPD's van type 3 worden meestal dicht bij de belasting gebruikt en meestal als extra bescherming na de SPD van type 2.