A Protector contra sobretensiones de CC, también llamado SPD de CC o dispositivo de protección contra sobretensiones de CC, limita la sobretensión transitoria en circuitos de alimentación de corriente continua. La selección correcta depende de la fuente de CC, la tensión continua máxima, el tipo de SPD, los valores nominales de descarga, el nivel de protección, el cableado y el alcance de la certificación, no solo de una cifra en kA.
Para sistemas fotovoltaicos solares, primero confirme la tensión máxima de CC y seleccione un SPD con clasificación fotovoltaica adecuado Ucpv. Luego verifique Tipo 2 o Tipo 1+2, In, Imax, Iimp donde sea necesario, Up, configuración del cableado y alcance exacto del certificado.
Índice
¿Qué protector contra sobretensiones de CC debería elegir?
Comience por el sistema eléctrico, no por el catálogo de productos. Esta tabla de decisiones ofrece a ingenieros, fabricantes de cajas combinadoras fotovoltaicas, constructores de cuadros eléctricos y compradores técnicos una primera verificación rápida.
| Su sistema | Verificar primero | Dirección del SPD | Confirmar antes de la aprobación |
|---|---|---|---|
| Sistema fotovoltaico de 600V | Tensión máxima calculada de la cadena fotovoltaica | Revise un SPD fotovoltaico con un Ucpv adecuado en el grupo de 600V | Tipo 2 o Tipo 1+2, Up, modo de cableado y alcance del certificado |
| Sistema fotovoltaico de 1000V | Voc máximo de la cadena a la temperatura de diseño más baja | Revise un SPD fotovoltaico Ucpv de 1000V cuando sea adecuado para el voltaje calculado | In, Imax, Iimp si es necesario, Up, polos y posición de instalación |
| Sistema fotovoltaico de 1500V | Voltaje máximo de la cadena y diseño de entrada de CC del inversor | Revise un SPD fotovoltaico Ucpv de 1500V para una arquitectura fotovoltaica de alto voltaje adecuada | Concepto de protección contra rayos, tipo de SPD, nivel de protección (Up) y alcance exacto del certificado |
| Energía de CC de baja tensión | Tensión máxima de funcionamiento o carga y características de la fuente | Utilice un SPD explícitamente adecuado para el sistema de alimentación de CC real | Uc, Up, corriente de falla, puesta a tierra y modo de protección |
| Batería / otra fuente de CC | Tensión máxima del bus de CC y corriente de falla disponible | No asuma que un SPD fotovoltaico es automáticamente adecuado | Norma aplicable, comportamiento de la fuente y aprobación del fabricante |
Selección de SPD de CC en seis decisiones
Identifique la fuente de CC
Fotovoltaica, batería, distribución de CC u otra fuente de alimentación de CC.
Confirme la tensión máxima
Utilice el voltaje real más alto en los terminales del SPD.
Seleccionar tipo de SPD
Elija el Tipo 2 o el Tipo 1+2 según el concepto de protección contra rayos.
Compare los valores nominales de sobretensión.
Lea In, Imax, Iimp y Up en conjunto.
Haga coincidir la topología
Confirme los polos DC+, DC−, PE y los modos de protección.
Verifique la evidencia
Haga coincidir el modelo exacto con la hoja de datos y el alcance del certificado.
¿Qué es un dispositivo de protección contra sobretensiones de CC?
Un dispositivo de protección contra sobretensiones de CC se conecta a un circuito de alimentación de corriente continua para limitar la sobretensión transitoria y desviar la corriente de sobretensión lejos del equipo protegido. En condiciones normales, el SPD permanece en un estado de alta impedancia. Cuando un transitorio supera su umbral de protección, los elementos de protección conducen y proporcionan una ruta de menor impedancia para la corriente de sobretensión.
Los puntos de protección de CC típicos incluyen cadenas fotovoltaicas, cajas combinadoras, entradas de CC de inversores y equipos de distribución de CC. Otras aplicaciones de CC también pueden requerir protección contra sobretensiones, pero el SPD debe ser adecuado para las características de la fuente de CC real.
Por qué los protectores contra sobretensiones de CA y CC no son intercambiables
Los circuitos de CA y CC se comportan de manera diferente durante condiciones de corriente anormales. La corriente alterna pasa naturalmente por cero en cada ciclo, mientras que una fuente de CC no proporciona el mismo cruce por cero natural. Esto afecta la interrupción de fallas, la desconexión térmica y el comportamiento al final de la vida útil.
Por lo tanto, un circuito fotovoltaico debe utilizar un dispositivo de protección contra sobretensiones diseñado y probado para servicio de CC fotovoltaico. No seleccione un SPD de CA común simplemente porque su voltaje impreso parezca similar.
Cómo seleccionar un SPD de CC paso a paso
Identifique la aplicación antes de seleccionar un voltaje
Determine si el circuito es fotovoltaico o de otro sistema de alimentación de CC de bajo voltaje. Los SPD fotovoltaicos cuentan con un estándar de producto específico, y las características de las fuentes fotovoltaicas difieren de las baterías, rectificadores y otros suministros de CC.
Confirme el valor de Uc o Ucpv en relación con el voltaje máximo de CC
Para aplicaciones fotovoltaicas, Ucpv es la tensión máxima de funcionamiento continuo del SPD fotovoltaico. Debe seguir siendo adecuada para la tensión más alta que pueda aparecer en los terminales del dispositivo.
La tensión de circuito abierto del módulo aumenta a medida que desciende la temperatura. Por lo tanto, el diseño fotovoltaico debe considerar la tensión máxima de la cadena a la temperatura relevante más baja, en lugar de solo la tensión nominal del conjunto.
Ver el Guía de selección de SPD de CC para FV para la lógica detallada de selección de tensión.
Elija el Tipo 2 o el Tipo 1+2 según el concepto de protección contra rayos
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) fotovoltaicos de tipo 2 se utilizan para la protección contra sobretensiones inducidas y de conmutación cuando no se requiere capacidad para corrientes de rayo. Los dispositivos de tipo 1+2 añaden capacidad para corrientes de rayo, probada mediante un impulso de 10/350 μs.
La decisión debe considerar el sistema externo de protección contra rayos, las zonas de protección contra rayos, la distancia de separación, la posición de instalación y las especificaciones del proyecto.
Considere In, Imax e Iimp como valores nominales distintos
En es la corriente de descarga nominal asociada con la forma de onda de prueba definida de 8/20 μs.
Imax es la corriente de descarga máxima bajo la prueba definida de 8/20 μs.
Iimp es la corriente de descarga de impulso utilizada para la capacidad de corriente de rayo de Tipo 1 con la forma de onda de 10/350 μs.
Estos valores no deben compararse como si representaran la misma condición de prueba.
Verifique, no solo el número de corriente de descarga
Arriba es el nivel de protección de tensión. Ayuda a indicar la tensión residual presente en el lado protegido bajo la condición de prueba definida.
Una protección eficaz también depende de la instalación. Los conductores de conexión largos pueden añadir tensión inductiva durante una sobretensión rápida.
Haga coincidir los modos de protección y la disposición de los polos
La configuración del SPD debe coincidir con la topología eléctrica. Confirme las rutas requeridas entre CC+, CC− y PE en lugar de seleccionar un dispositivo basándose únicamente en el número de polos o en su apariencia física.
Compruebe los requisitos de corriente de falla y protección de respaldo.
Revise las instrucciones exactas del fabricante para la coordinación de fusibles de respaldo o dispositivos de protección, las condiciones de falla prospectivas, los tamaños de los conductores y el par de apriete.
Verifique la hoja de datos y el certificado exactos antes de la aprobación.
Un certificado obtenido para un grupo de tensión o estructura de modelo no cubre automáticamente a otro modelo. Haga coincidir la tensión, la serie, la estructura de polos, la norma y la referencia del certificado antes de presentar la oferta, realizar el marcado OEM o aprobar la compra.
Parámetros de SPD de CC que los compradores deben comprender
| Parámetro | Significado | Pregunta de selección | Error común |
|---|---|---|---|
| Uc \/ Ucpv | Máximo voltaje de funcionamiento continuo. | ¿Puede el SPD soportar continuamente la tensión máxima presente? | Elegir únicamente a partir de la tensión nominal del sistema. |
| En | Corriente de descarga nominal utilizando la forma de onda definida de 8/20 μs. | ¿Qué rendimiento de descarga nominal de Tipo 2 se especifica? | Invocación de la corriente de sobretensión máxima. |
| Imax | Corriente de descarga máxima utilizando la forma de onda definida de 8/20 μs. | ¿Qué capacidad máxima de descarga de Tipo 2 está documentada? | Seleccionando únicamente el valor de kA más elevado. |
| Iimp | Corriente de descarga de impulso utilizando la forma de onda 10/350 μs. | ¿El proyecto requiere capacidad de corriente de rayo de Tipo 1? | Comparando Iimp directamente con Imax. |
| Arriba | Nivel de protección de voltaje. | ¿Está el nivel de protección coordinado con el equipo protegido? | Ignorando la tensión inducida por el conductor. |
| Modo de protección | Trayectorias eléctricas a través de las cuales se proporciona protección. | ¿El SPD coincide con la topología DC+, DC− y PE? | Selección basada únicamente en el número de polos. |
| Protección de respaldo | Coordinación obligatoria con el fusible o dispositivo de protección. | ¿Qué especifica exactamente la instrucción del producto? | Uso del valor de fusible de otro modelo. |
| Alcance del certificado | Modelos y clasificaciones cubiertos realmente por el documento. | ¿El modelo solicitado está cubierto por el certificado presentado? | Uso de un único certificado para toda una familia de productos. |
600V vs 1000V vs 1500V DC SPD
LEEYEE organiza actualmente grupos de certificación y documentación técnica de SPD fotovoltaicos de CC en torno a 600V, 1000V and 1500V DC. Estos deben tratarse como alcances de voltaje y documentación independientes. La selección final depende del diseño fotovoltaico real y del modelo exacto.
SPD de DC 600V
Para circuitos fotovoltaicos de baja tensión aplicables donde la tensión máxima calculada sea compatible con el Ucpv seleccionado.
Ver opciones de SPD de 600V CC →SPD de DC 1000V
Un grupo de tensión fotovoltaica común para aplicaciones en tejados, comerciales y cajas combinadoras. Compruebe la Voc de la cadena, el Ucpv y la clase de protección.
Ver documentos técnicos de 1000V →SPD de DC 1500V
Utilizado en arquitecturas fotovoltaicas de alta tensión adecuadas. La exposición a rayos, la clase de protección y el alcance del certificado siguen siendo factores importantes.
Ver opciones de SPD de 1500V CC →Evidencia verificada del SPD de CC fotovoltaico de LEEYEE
Las declaraciones técnicas deben ser trazables hasta un modelo y documento exactos. LEEYEE separa la cobertura de los certificados de los SPD de CC para FV por grupo de tensión y modelo, en lugar de presentar un certificado genérico para cada producto.
La información a continuación refleja los registros actuales del alcance del certificado de LEEYEE. Antes de realizar la presentación formal, verifique la copia más reciente del certificado y la cobertura exacta de los modelos.
- Alcance: SPD DC PV
- Modelos: LY1-C40PV/2S, LY1-C40PV/2
- Estándar: IEC 61643-31:2018
- Entrada: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25 kA
- Arriba: 2,2 kV
- TÜV: R 50539472 0001
- CE: AN 50539473 0001
- Alcance: SPD DC PV
- Serie: LY1-C40PV
- Estándar: IEC 61643-31:2018
- Entrada: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25 kA
- Arriba: 3,6 kV
- TÜV: R 50532288 0001
- CB: HU-003767
- Alcance: SPD DC PV
- Modelos: LY1-C40PV/3S, LY1-C40PV/3
- Estándar: IEC 61643-31:2018
- Entrada: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25 kA
- Arriba: 5,6 kV
- TÜV: R 50539515 0001
- CE: AN 50539518 0001
Documentos técnicos disponibles antes de la aprobación del modelo
El centro de descargas técnicas de LEEYEE proporciona información a nivel de modelo para SPD de CC fotovoltaicos seleccionados de 600V, 1000V y 1500V, para que los ingenieros puedan verificar el producto antes de realizar el pedido.
¿Dónde se instala un SPD de CC en un sistema solar fotovoltaico?
Las posiciones típicas de protección fotovoltaica incluyen el lado del arreglo o de la caja combinadora y la entrada de CC del inversor. Las instalaciones de mayor tamaño pueden requerir dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) coordinados en más de una posición, dependiendo del tendido de los cables, las zonas de protección contra rayos y el concepto general de protección.
Mantenga los conductores de conexión del SPD tan cortos y directos como sea posible. Un SPD técnicamente correcto puede ofrecer una protección efectiva deficiente si la longitud innecesaria de los conductores o los bucles añaden tensión inductiva durante un transitorio rápido.
SPD de CC Tipo 2 frente a SPD de CC Tipo 1+2
| Decisión | SPD de CC Tipo 2 | SPD de CC Tipo 1+2 |
|---|---|---|
| Función principal | Protección contra sobretensiones inducidas y transitorios de conmutación. | Capacidad para corrientes de rayo y protección contra sobretensiones de tipo 2. |
| Corriente de prueba | In / Imax basado en la forma de onda de 8/20 μs. | Incluye Iimp basado en la forma de onda de 10/350 μs. |
| Factor de decisión típico | Ubicaciones donde no se especifica la capacidad de corriente de rayo. | Ubicaciones donde el concepto de protección requiere capacidad de corriente de rayo. |
| No elija basándose únicamente en | el voltaje del sistema. | La suposición de que cada panel principal requiere el Tipo 1. |
Explorar Dispositivos de protección contra sobretensiones de CC tipo 2 o la colección completa de productos SPD de CC .
¿Qué norma IEC se aplica a un SPD de CC?
IEC 61643-31
Requisitos del producto y métodos de prueba para SPD destinados al lado de CC de instalaciones fotovoltaicas de hasta 1500 V CC.
IEC 61643-32
Principios de selección, instalación y coordinación para dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) conectados al lado de CC de instalaciones fotovoltaicas.
IEC 61643-41
Requisitos y ensayos para SPD conectados a sistemas generales de alimentación de CC de baja tensión. Los SPD fotovoltaicos siguen estando cubiertos por separado por la norma IEC 61643-31.
Comprobaciones de instalación de SPD de CC que afectan a la protección real
Errores comunes en la selección de protectores contra sobretensiones de CC
Elegir solo por kA
El Imax por sí solo no puede confirmar el voltaje, el Up, el tipo de SPD o la topología.
Elección a partir de la tensión nominal
La tensión máxima en los terminales del SPD es el valor de diseño más importante.
Uso de un SPD de CA en CC
Una tensión impresa similar no hace que los SPD de CA y CC sean intercambiables.
Ignorando Up
Una alta capacidad de descarga no implica automáticamente una baja tensión residual.
Uso de un certificado incorrecto
El alcance del certificado debe coincidir exactamente con el grupo de tensión y el modelo.
Conductores SPD largos
El exceso de longitud del conductor puede aumentar el voltaje percibido por el equipo protegido.
¿Qué debe enviar un comprador antes de pedir un SPD de CC?
Proporcionar la información del sistema primero reduce el riesgo de discrepancia en el modelo y acelera la confirmación técnica.
Preguntas frecuentes sobre protectores contra sobretensiones de CC
¿Qué es un protector contra sobretensiones de CC?
Un protector contra sobretensiones de CC es un dispositivo diseñado para limitar las sobretensiones transitorias en un circuito de corriente continua y desviar la corriente de sobretensión lejos del equipo protegido.
¿Es un SPD de CC lo mismo que un dispositivo de protección contra sobretensiones de CC?
Sí. SPD de CC es la abreviatura común para dispositivo de protección contra sobretensiones de CC. Protector de sobretensiones de CC y dispositivo de protección contra sobretensiones de CC son términos ampliamente utilizados para la misma categoría general de producto.
¿Se puede utilizar un protector contra sobretensiones de CA en CC?
No utilice un SPD de CA convencional en un circuito de CC a menos que el producto específico esté explícitamente clasificado y aprobado para dicha aplicación de CC. Los circuitos fotovoltaicos deben utilizar SPD diseñados para servicio fotovoltaico de CC.
¿Cómo elijo el voltaje correcto para un SPD de CC?
Determine el voltaje máximo que puede ocurrir de forma continua en los terminales del SPD y seleccione un valor Uc o Ucpv adecuado según la hoja de datos del producto. Para cadenas fotovoltaicas, considere el aumento del voltaje de circuito abierto a bajas temperaturas.
¿Es siempre mejor un Imax más alto?
No. Imax es solo una clasificación. La selección correcta también requiere considerar el Uc o Ucpv adecuado, el tipo de SPD, Up, In, Iimp cuando corresponda, la configuración del cableado, las condiciones de falla y el alcance de la certificación.
¿Debe un sistema fotovoltaico utilizar un SPD de CC de Tipo 2 o de Tipo 1+2?
El Tipo 2 se utiliza generalmente cuando las sobretensiones inducidas y de conmutación son la preocupación principal y no se requiere capacidad para corrientes de rayo. El Tipo 1+2 se utiliza cuando el concepto de protección contra rayos requiere capacidad para manejar corrientes de rayo.
¿Qué norma se aplica a los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de CC para sistemas fotovoltaicos?
La norma IEC 61643-31 especifica los requisitos y métodos de ensayo para los SPD utilizados en el lado de CC de las instalaciones fotovoltaicas, mientras que la norma IEC 61643-32 abarca los principios de selección y aplicación.
¿Dónde debe instalarse un SPD de CC en un sistema fotovoltaico?
Las ubicaciones comunes incluyen el lado del arreglo fotovoltaico o de la caja combinadora y la entrada de CC del inversor. Las posiciones finales dependen de la longitud del cable, las zonas de protección contra rayos, la protección externa contra rayos y el diseño del sistema.
¿Cómo puedo verificar un SPD de CC de LEEYEE antes de realizar el pedido?
Consulte la hoja de datos exacta del modelo, la información de cableado, las dimensiones, el alcance del certificado, la etiqueta del producto y la documentación de instalación antes de aprobar el producto.
¿Necesita confirmar un SPD de CC para su proyecto?
Envíe la solicitud, el voltaje máximo de CC, la posición de instalación, el tipo de SPD requerido, la configuración del cableado y los requisitos de certificación. Para cadenas fotovoltaicas, proporcione también el Voc del módulo, los módulos por cadena y la temperatura de diseño más baja.
Nota técnica: la selección e instalación final del dispositivo de protección contra sobretensiones debe verificarse conforme a la documentación exacta del producto, el diseño del sistema eléctrico, las normas aplicables y los requisitos locales del proyecto.
