A Protetor contra sobretensões de CC, também designado por SPD de CC ou dispositivo de proteção contra sobretensões de CC, limita a sobretensão transitória em circuitos de alimentação de corrente contínua. A seleção correta depende da fonte de CC, da tensão contínua máxima, do tipo de SPD, das capacidades de descarga, do nível de proteção, da cablagem e do âmbito do certificado — não apenas de um número em kA.
Para sistemas fotovoltaicos solares, confirme primeiro a tensão máxima de CC e selecione um SPD com classificação para sistemas fotovoltaicos (PV) com Ucpvadequada. Tipo 2 ou Tipo 1+2, In, Imáximo, Iimp onde necessário, Up, configuração de cablagem e âmbito exato do certificado.
Índice
Que Protetor contra Sobretensões CC Deve Escolher?
Comece pelo sistema elétrico, não pelo catálogo de produtos. Esta tabela de decisão oferece a engenheiros, fabricantes de caixas de junção fotovoltaicas, construtores de quadros e compradores técnicos uma primeira verificação rápida.
| O seu sistema | Verificar primeiro | Direção do SPD | Confirmar antes da aprovação |
|---|---|---|---|
| Sistema fotovoltaico de 600V | Tensão máxima calculada da string fotovoltaica | Analisar um SPD fotovoltaico com Ucpv adequado no grupo de 600V | Tipo 2 ou Tipo 1+2, Up, modo de cablagem e âmbito do certificado |
| Sistema PV de 1000V | Voc máximo da string à temperatura de conceção mais baixa | Analisar um SPD fotovoltaico com Ucpv de 1000V quando adequado para a tensão calculada | In, Imax, Iimp, se necessário, Up, polos e posição de instalação |
| Sistema PV de 1500V | Tensão máxima da string e conceção da entrada de CC do inversor | Analisar um SPD fotovoltaico com Ucpv de 1500V para uma arquitetura fotovoltaica de alta tensão adequada | Conceito de proteção contra descargas atmosféricas, tipo de SPD, Up e âmbito exato do certificado |
| Alimentação CC de baixa tensão | Tensão máxima de funcionamento ou carregamento e características da fonte | Utilizar um SPD explicitamente adequado para o sistema de alimentação de CC real | Uc, Up, corrente de falha, ligação à terra e modo de proteção |
| Bateria / outra fonte de CC | Tensão máxima do barramento de CC e corrente de falha disponível | Não assuma que um SPD fotovoltaico é automaticamente adequado | Norma aplicável, comportamento da fonte e aprovação do fabricante |
Seleção de SPD CC em Seis Decisões
Identificar a fonte de CC
Fotovoltaico, bateria, distribuição de CC ou outra fonte de alimentação de CC.
Confirmar a tensão máxima
Utilize a tensão real mais elevada nos terminais do SPD.
Selecione o tipo de SPD
Escolha o Tipo 2 ou o Tipo 1+2 com base no conceito de proteção contra descargas atmosféricas.
Comparar capacidades de proteção contra sobretensões
Leia In, Imax, Iimp e Up em conjunto.
Corresponder à topologia
Confirme DC+, DC−, PE, polos e modos de proteção.
Verifique a evidência
Combine o modelo exato com a folha de dados e o âmbito da certificação.
O que é um Dispositivo de Proteção contra Sobretensões CC?
Um dispositivo de proteção contra sobretensões (SPD) DC é ligado a um circuito de alimentação de corrente contínua para limitar a sobretensão transitória e desviar a corrente de sobretensão do equipamento protegido. Em condições normais, o SPD permanece num estado de alta impedância. Quando um transiente excede o seu limiar de proteção, os elementos de proteção conduzem e fornecem um caminho de menor impedância para a corrente de sobretensão.
Os pontos típicos de proteção DC incluem strings fotovoltaicas, caixas de junção, entradas DC de inversores e equipamento de distribuição DC. Outras aplicações DC também podem necessitar de proteção contra sobretensões, mas o SPD deve ser adequado às características da fonte DC real.
Por que os Protetores contra Sobretensões CA e CC não são intercambiáveis
Os circuitos AC e DC comportam-se de forma diferente durante condições de corrente anómalas. A corrente AC passa naturalmente por zero a cada ciclo, enquanto uma fonte DC não proporciona o mesmo cruzamento por zero natural. Isto afeta a interrupção de falhas, a desconexão térmica e o comportamento em fim de vida útil.
Um circuito fotovoltaico deve, por conseguinte, utilizar um dispositivo de proteção contra sobretensões concebido e testado para serviço PV DC. Não selecione um SPD AC comum apenas porque a sua tensão impressa parece semelhante.
Como selecionar um SPD CC passo a passo
Identifique a aplicação antes de escolher uma tensão
Determine se o circuito é fotovoltaico ou outro sistema de energia de baixa tensão DC. Os SPD para PV têm uma norma de produto dedicada e as características da fonte fotovoltaica diferem das baterias, retificadores e outras fontes de alimentação DC.
Confirme Uc ou Ucpv em relação à tensão DC máxima
Para aplicações fotovoltaicas, Ucpv é a tensão de funcionamento contínuo máxima do SPD para PV. Deve permanecer adequada para a tensão mais elevada que possa surgir nos terminais do dispositivo.
A tensão de circuito aberto do módulo aumenta à medida que a temperatura desce. Por conseguinte, a conceção fotovoltaica deve considerar a tensão máxima da string à temperatura mais baixa relevante, em vez de apenas a tensão nominal do array.
Veja o Guia de seleção de Ucpv para SPD DC para a lógica detalhada de seleção de tensão.
Escolha o Tipo 2 ou Tipo 1+2 com base no conceito de proteção contra descargas atmosféricas
Os SPD para PV Tipo 2 são utilizados para proteção contra sobretensões induzidas e de comutação, onde não é necessária uma capacidade de corrente de descarga atmosférica. Os dispositivos Tipo 1+2 adicionam capacidade de corrente de descarga atmosférica testada utilizando uma forma de onda de 10/350 μs.
A decisão deve considerar o sistema externo de proteção contra descargas atmosféricas, zonas de proteção, distância de separação, posição de instalação e especificações do projeto.
Considere In, Imax e Iimp como classificações diferentes
Em é a corrente nominal de descarga associada à forma de onda de teste definida de 8/20 μs.
Imax é a corrente máxima de descarga no teste definido de 8/20 μs.
Iimp é a corrente de impulso de descarga utilizada para o serviço de corrente de descarga atmosférica Tipo 1 com a forma de onda de 10/350 μs.
Estes valores não devem ser comparados como se representassem a mesma condição de teste.
Verifique Up, não apenas o número da corrente de descarga
Para cima é o nível de proteção de tensão. Ajuda a indicar a tensão residual apresentada ao lado protegido sob a condição de teste definida.
A proteção eficaz também depende da instalação. Condutores de ligação longos podem adicionar tensão indutiva durante uma sobretensão rápida.
Combine os modos de proteção e a disposição dos polos
A configuração do SPD deve corresponder à topologia elétrica. Confirme os caminhos necessários entre DC+, DC− e PE em vez de selecionar um dispositivo apenas pelo número de polos ou aspeto físico.
Verifique os requisitos de corrente de falha e proteção de reserva
Reveja as instruções exatas do fabricante para a coordenação do fusível de reserva ou dispositivo de proteção, condições de falha prospetivas, tamanhos dos condutores e binário de aperto.
Verifique a folha de dados e o certificado exatos antes da aprovação
Um certificado detido por um grupo de tensão ou estrutura de modelo não abrange automaticamente outro modelo. Corresponda a tensão, série, estrutura de polos, norma e referência do certificado antes da apresentação de propostas, marcação OEM ou aprovação de compra.
Parâmetros de SPD CC que os compradores precisam de compreender
| Parâmetro | Significado | Questão de seleção | Erro comum |
|---|---|---|---|
| Uc / Ucpv | Tensão de operação contínua máxima. | Pode o SPD suportar a tensão máxima presente de forma contínua? | Escolher apenas pela tensão nominal do sistema. |
| Em | Corrente nominal de descarga usando a forma de onda definida de 8/20 μs. | Qual é o desempenho de descarga nominal Tipo 2 especificado? | Recorrer à corrente de impulso máxima. |
| Imax | Corrente máxima de descarga usando a forma de onda definida de 8/20 μs. | Qual é a classificação de descarga máxima Tipo 2 documentada? | Selecionar apenas pelo maior valor de kA. |
| Iimp | Corrente de descarga de impulso usando a forma de onda de 10/350 μs. | O projeto requer capacidade de corrente de relâmpago Tipo 1? | Comparando Iimp diretamente com Imax. |
| Para cima | Nível de proteção de tensão. | O nível de proteção está coordenado com o equipamento protegido? | Ignorar a tensão induzida pelo condutor. |
| Modo de proteção | Caminhos elétricos através dos quais a proteção é fornecida. | O SPD corresponde à topologia DC+, DC− e PE? | Selecionar apenas pelo número de polos. |
| Proteção de backup | Coordenação necessária com o fusível ou dispositivo de proteção. | O que especifica a instrução exata do produto? | Usar o valor de fusível de outro modelo. |
| Escopo do certificado | Modelos e classificações efetivamente abrangidos pelo documento. | O modelo encomendado está abrangido pelo certificado submetido? | Usar um certificado para uma família inteira de produtos. |
600V vs 1000V vs 1500V DC SPD
A LEEYEE organiza atualmente a certificação de SPD DC fotovoltaico e grupos de documentos técnicos em torno de 600V, 1000V and 1500V DC. Estes devem ser tratados como âmbitos de tensão e documentos separados. A seleção final depende do design fotovoltaico real e do modelo exato.
SPD CC 600V
Para circuitos fotovoltaicos de baixa tensão aplicáveis, onde a tensão máxima calculada é compatível com o Ucpv selecionado.
Ver opções de SPD 600V DC →SPD CC 1000V
Um grupo de tensão fotovoltaica comum para aplicações em telhados, comerciais e em caixas de junção. Verifique o Voc da string, Ucpv e classe de proteção.
Ver documentos técnicos de 1000V →SPD CC 1500V
Utilizado em arquiteturas fotovoltaicas de alta tensão adequadas. A exposição a relâmpagos, a classe de proteção e o âmbito do certificado permanecem importantes.
Ver opções de SPD 1500V DC →Evidências verificadas de SPD CC Fotovoltaico LEEYEE
As declarações técnicas devem ser rastreáveis até um modelo e documento exatos. A LEEYEE separa a cobertura do certificado de SPD PV DC por grupo de tensão e modelo, em vez de apresentar um certificado genérico para cada produto.
As informações abaixo refletem os registos atuais do âmbito do certificado da LEEYEE. Antes da apresentação formal, verifique a cópia mais recente do certificado e a cobertura exata do modelo.
- Escopo: SPD DC de PV
- Modelos: LY1-C40PV/2S, LY1-C40PV/2
- Norma: IEC 61643-31:2018
- In: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25kA
- Acima: 2,2kV
- TÜV: R 50539472 0001
- CE: AN 50539473 0001
- Escopo: SPD DC de PV
- Série: LY1-C40PV
- Norma: IEC 61643-31:2018
- In: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25kA
- Acima: 3,6kV
- TÜV: R 50532288 0001
- CB: HU-003767
- Escopo: SPD DC de PV
- Modelos: LY1-C40PV/3S, LY1-C40PV/3
- Norma: IEC 61643-31:2018
- In: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25kA
- Acima: 5,6kV
- TÜV: R 50539515 0001
- CE: AN 50539518 0001
Documentos técnicos disponíveis antes da aprovação do modelo
O centro de downloads técnicos da LEEYEE fornece informações ao nível do modelo para SPDs PV DC selecionados de 600V, 1000V e 1500V, para que os engenheiros possam verificar o produto antes de encomendar.
Onde é instalado um SPD de CC num sistema fotovoltaico solar?
As posições típicas de proteção FV incluem o lado da matriz ou da caixa de junção e a entrada CC do inversor. Instalações maiores podem exigir SPD coordenados em mais do que uma posição, dependendo do encaminhamento dos cabos, das zonas de proteção contra descargas atmosféricas e do conceito geral de proteção.
Mantenha os condutores de ligação do SPD o mais curtos e diretos possível. Um SPD tecnicamente correto pode oferecer uma proteção efetiva inferior se o comprimento desnecessário do condutor ou laços adicionarem tensão indutiva durante um transiente rápido.
SPD de CC Tipo 2 vs. SPD de CC Tipo 1+2
| Decisão | SPD de DC Tipo 2 | SPD de DC Tipo 1+2 |
|---|---|---|
| Função principal | Proteção contra sobretensões induzidas e transientes de comutação. | Função de corrente de descarga atmosférica e proteção contra sobretensões de Tipo 2. |
| Corrente de teste | In / Imax com base na forma de onda 8/20 μs. | Inclui Iimp com base na forma de onda 10/350 μs. |
| Fator de decisão típico | Locais onde a função de corrente de descarga atmosférica não está especificada. | Locais onde o conceito de proteção exige capacidade de corrente de descarga atmosférica. |
| Não escolha com base apenas na | Tensão do sistema. | O pressuposto de que cada quadro principal exige Tipo 1. |
Explorar Dispositivos de proteção contra sobretensões (SPD) CC de Tipo 2 ou a coleção completa de produtos SPD CC .
Que norma IEC se aplica a um SPD de CC?
IEC 61643-31
Requisitos de produto e métodos de ensaio para SPD destinados ao lado CC de instalações fotovoltaicas até 1500V CC.
IEC 61643-32
Princípios de seleção, instalação e coordenação para SPD ligados ao lado CC de instalações fotovoltaicas.
IEC 61643-41
Requisitos e ensaios para SPD ligados a sistemas de potência CC de baixa tensão gerais. Os SPD FV continuam a ser abrangidos separadamente pela norma IEC 61643-31.
Verificações de instalação de SPD de CC que afetam a proteção real
Erros comuns na seleção de protetores contra sobretensões de CC
Escolher apenas por kA
O Imax isoladamente não permite confirmar a tensão, Up, tipo de SPD ou topologia.
Escolher a partir da tensão nominal
A tensão máxima nos terminais do SPD é o valor de projeto mais importante.
Utilizar um SPD de CA em CC
Uma tensão impressa semelhante não torna os SPDs de CA e CC intercambiáveis.
Ignorar a Up
Uma elevada capacidade de descarga não significa automaticamente uma baixa tensão residual.
Utilizar o certificado incorreto
O âmbito do certificado deve corresponder exatamente ao grupo de tensão e ao modelo.
Condutores longos do SPD
O comprimento excessivo do condutor pode aumentar a tensão a que o equipamento protegido fica sujeito.
O que deve um comprador enviar antes de encomendar um SPD de CC?
Fornecer primeiro as informações do sistema reduz o risco de incompatibilidade de modelos e acelera a confirmação técnica.
Perguntas frequentes sobre protetores contra sobretensões de CC
O que é um protetor contra sobretensões CC?
Um protetor contra sobretensões CC é um dispositivo de proteção contra sobretensões concebido para limitar a sobretensão transitória num circuito de alimentação de corrente contínua e desviar a corrente de sobretensão para longe do equipamento protegido.
Um SPD de CC é o mesmo que um dispositivo de proteção contra sobretensões de CC?
Sim. SPD de CC é a abreviatura comum para dispositivo de proteção contra sobretensões de CC (DC surge protective device). Protetor contra sobretensões de CC e dispositivo de proteção contra sobretensões de CC são termos amplamente utilizados para a mesma categoria geral de produto.
Pode um protetor contra sobretensões CA ser utilizado em CC?
Não utilize um SPD de CA comum num circuito de CC, a menos que o produto exato esteja explicitamente classificado e aprovado para essa aplicação de CC. Os circuitos fotovoltaicos devem utilizar SPDs concebidos para serviço fotovoltaico de CC.
Como escolho a tensão correta do SPD CC?
Determine a tensão máxima que pode ocorrer continuamente nos terminais do SPD e selecione um Uc ou Ucpv adequado de acordo com a ficha técnica do produto. Para cadeias fotovoltaicas, considere o aumento da tensão de circuito aberto a baixa temperatura.
Um Imax mais elevado é sempre melhor?
Não. Imax é apenas uma classificação. A seleção correta também requer Uc ou Ucpv adequados, tipo de SPD, Up, In, Iimp quando aplicável, configuração de cablagem, condições de falha e âmbito do certificado.
Deve um sistema fotovoltaico utilizar SPD CC de Tipo 2 ou de Tipo 1+2?
O Tipo 2 é geralmente utilizado onde as sobretensões induzidas e de manobra são a principal preocupação e não é necessário o ciclo de corrente de relâmpago. O Tipo 1+2 é utilizado onde o conceito de proteção contra relâmpagos exige capacidade de corrente de relâmpago.
Que norma se aplica aos SPD CC fotovoltaicos solares?
A IEC 61643-31 especifica os requisitos e métodos de ensaio para SPD utilizados no lado CC de instalações fotovoltaicas, enquanto a IEC 61643-32 cobre os princípios de seleção e aplicação.
Onde deve ser instalado um SPD de CC num sistema fotovoltaico?
As posições comuns incluem o lado do campo fotovoltaico ou da caixa de junção (combiner-box) e a entrada de CC do inversor. As posições finais dependem do comprimento do cabo, das zonas de proteção contra descargas atmosféricas, da proteção externa contra descargas atmosféricas e do projeto do sistema.
Como posso verificar um SPD de CC da LEEYEE antes de encomendar?
Verifique a ficha técnica do modelo exato, informações de cablagem, dimensões, âmbito do certificado, etiqueta do produto e documentação de instalação antes de aprovar o produto.
Precisa de confirmar um SPD de CC para o seu projeto?
Envie a aplicação, tensão máxima de CC, posição de instalação, tipo de SPD necessário, configuração de cablagem e requisitos de certificação. Para strings fotovoltaicas, forneça também o Voc do módulo, módulos por string e a temperatura de projeto mais baixa.
Nota técnica: a seleção e instalação final do dispositivo de proteção contra sobretensões devem ser verificadas de acordo com a documentação exata do produto, o projeto do sistema elétrico, a norma aplicável e os requisitos locais do projeto.
