Ogni anno, le sovratensioni transitorie colpiscono gli impianti solari di tutto il mondo, causando danni per milioni di dollari. Un SPD solare è progettato e utilizzato per proteggere da questo tipo di danni. Ciò lo rende una parte essenziale dei sistemi di energia solare, sia in termini di sicurezza che di prevenzione di costose riparazioni. Ecco come funziona un SPD per impianti solari e quali sono le sue funzioni.

Che cos'è un dispositivo di protezione dalle sovratensioni?

La definizione del dispositivo di protezione dalle sovratensioni è la prima: A dispositivo di protezione contro le sovratensioni è un dispositivo elettrico che aiuta a proteggere da improvvise ed eccessive sbalzi di tensione. I picchi di tensione e le sovratensioni possono essere causati da diversi fattori, tra cui i fulmini, le commutazioni della rete elettrica e i guasti nel sistema elettrico.

Un dispositivo di protezione dalle sovratensioni funziona deviando o assorbendo la tensione in eccesso, proteggendo così le apparecchiature collegate all'impianto elettrico. Gli SPD vengono installati in diversi contesti, tra cui abitazioni, uffici e impianti industriali.

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni sono comunemente utilizzati anche nelle installazioni di energia solare per proteggere dai danni causati da fulmini e altri picchi di tensione. A proposito dell'SPD del sistema solare, ecco cos'è e il suo principio di funzionamento.

Dispositivo di protezione dalle sovratensioni solari, SPD

Come qualsiasi altro sistema elettrico, anche un impianto solare è vulnerabile ai danni causati dai picchi di tensione. Un SPD solare è un dispositivo di protezione contro le sovratensioni progettato specificamente per l'uso in un sistema di energia solare e per la protezione da picchi di tensione. i suoi componenti.

I dispositivi di protezione dalle sovratensioni solari deviano essenzialmente la tensione in eccesso prodotta da un fulmine o da un altro picco di tensione, proteggendo l'impianto solare da eventuali danni. Esistono principalmente due tipi di dispositivi, gli SPD solari CA e CC.

Dispositivo di protezione dalle sovratensioni solari CA

Un dispositivo di protezione dalle sovratensioni solari CA è collegato al lato CA dell'impianto solare, tra l'inverter e i carichi. Questo tipo di SPD non può essere utilizzato sul lato CC del sistema, in quanto è stato progettato solo per lavorare con Tensione CA.

Dispositivo di protezione dalle sovratensioni solari CC

Un dispositivo di protezione dalle sovratensioni solari CC è collegato al lato CC dell'impianto solare, tra l'inverter e il campo o i pannelli. L'SPD DC per impianti solari devia l'eventuale tensione in eccesso verso terra, proteggendo così i pannelli solari da eventuali danni causati da un fulmine o da altre sovratensioni.

Come funziona un SPD solare?

La maggior parte degli SPD solari è costituita da un varistore a ossido metallico (MOV). I MOV sono dispositivi in grado di modificare la loro resistenza in risposta a variazioni di tensione. Quando la tensione è alta, i MOV hanno una resistenza bassa, che consente loro di condurre la corrente. Quando la tensione è bassa, i MOV hanno una resistenza elevata, che impedisce loro di condurre la corrente.

L'immagine qui sopra mostra l'interno di un tipico dispositivo di protezione dalle sovratensioni MOV. Il varistore in ossido di metallo isolato e ricoperto di resina è visibile al centro, con due piastre metalliche su entrambi i lati. Il MOV è collegato alle piastre metalliche con fili di rame intrecciati. Ecco il principio di funzionamento del dispositivo di protezione dalle sovratensioni (tipo MOV).

• In condizioni normali, la tensione attraverso il MOV è bassa e la resistenza è alta. Ciò impedisce alla corrente di attraversare il MOV.
• Quando si verifica una sovratensione o un picco di tensione, la tensione attraverso il MOV aumenta. Questo aumento di tensione provoca il resistenza elettrica del MOV si riduce, consentendo il passaggio della corrente.
• La corrente che attraversa il MOV crea calore, che viene dissipato dal dispositivo. Poiché le sovratensioni transitorie durano solo per un breve periodo di tempo, il MOV non si riscalda mai abbastanza da essere danneggiato.
• Quando la tensione torna normale, la resistenza del MOV aumenta e torna a bloccare la corrente.

Gli SPD solari sono opportunamente dimensionati per gestire livelli di tensione specifici e sono solitamente collegati in parallelo con le apparecchiature dell'impianto solare. Quando si verifica un picco di tensione, i MOV deviano la tensione in eccesso. In questo modo si protegge l'impianto solare e i suoi componenti da eventuali danni, evitando che il picco di tensione raggiunga i componenti sensibili.

Gli SPD solari sono progettati per resistere a più fulmini, il che significa che possono fornire una protezione a lungo termine per un impianto solare. Inoltre, gli SPD proteggono anche da altri tipi di sovratensioni, come quelle causate dalla commutazione della rete elettrica.

Dove installare gli scaricatori di sovratensione in un sistema a energia solare

Vediamo ora dove installare i limitatori di sovratensione in un impianto solare. Idealmente, un SPD dovrebbe essere installato il più vicino possibile all'apparecchiatura per fornire la migliore protezione. Nella maggior parte dei casi, si tratta dell'inverter. Un SPD solare per la protezione dell'inverter contribuirà a proteggere l'inverter dai danni causati dai picchi di tensione.

Per i lati CA dei sistemi solari, l'SPD deve essere installato tra l'inverter e i carichi. Per i lati CC, l'SPD deve essere installato tra l'inverter e il campo o i pannelli. In questo modo si contribuisce a proteggere le apparecchiature da eventuali danni, deviando la tensione in eccesso verso terra.

Un SPD per la protezione solare può essere installato anche nel punto di connessione tra la rete elettrica e l'impianto solare. In questo modo è possibile proteggere l'impianto solare dai picchi di tensione causati dalla rete elettrica. funzionamento della rete elettrica.

Gli SPD solari di piccola taglia, invece, possono essere installati ai terminali di carico per fornire protezione a singoli carichi. Questa può essere una buona opzione per i carichi sensibili che sono particolarmente vulnerabili ai picchi di tensione.

Prezzo dell'SPD solare

Il prezzo dell'SPD è un fattore chiave da considerare quando si sceglie l'SPD giusto per le proprie esigenze, poiché è necessario più di una singola unità di questi dispositivi nel proprio sistema di energia solare. Il prezzo degli SPD solari varia in genere da $50 a $300. Il prezzo del dispositivo di protezione da sovratensioni dipende dalle caratteristiche e dalle specifiche dell'SPD.

In linea di massima, più alta è la tensione e la corrente nominale, più costoso sarà l'SPD. Tuttavia, è importante scegliere un SPD solare che sia dimensionato per i requisiti specifici di tensione e corrente dell'impianto solare.

Si noti che in genere in un sistema solare sono presenti diversi dispositivi di protezione dalle sovratensioni, installati a cascata. L'SPD primario sarà installato nel punto di connessione tra la rete elettrica e l'impianto solare e tra i pannelli e l'inverter.

L'SPD secondario sarà quindi installato sull'inverter, con SPD più piccoli installati ai terminali di carico per fornire protezione ai singoli carichi. Questo tipo di configurazione a cascata fornisce la migliore protezione possibile per un impianto solare, deviando.

Conclusione

I dispositivi SPD solari sono dispositivi di protezione essenziali per gli impianti fotovoltaici. Contribuiscono a proteggere le apparecchiature da eventuali danni, solitamente deviando la tensione in eccesso verso terra. Se utilizzati correttamente, possono fornire una protezione a lungo termine per un impianto solare, poiché la maggior parte di essi sono modulari e facili da sostituire. Questi dispositivi sono essenziali per garantire un impianto solare affidabile. Oltre a contribuire a prevenire le perdite associate a danni da fulmini o altri picchi di tensione.