การป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

สารบัญ

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่มีค่าและเปราะบางที่สุดของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ แผนการป้องกันไฟกระชากที่ออกแบบมาเป็นอย่างดีจะช่วยป้องกันไม่ให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของอินเวอร์เตอร์ได้รับความเสียหายจากไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่า แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจากการสับเปลี่ยน และแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกี่ยวข้องกับสายเคเบิล

คำตอบโดยตรง:
การป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์จำเป็นต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ทั้งฝั่ง DC และ AC ที่ประสานการทำงานร่วมกัน ณ กล่องรวมสาย (PV combiner box) จุดรับไฟ DC ของอินเวอร์เตอร์ และจุดจ่ายไฟ AC โดยฝั่ง DC จะทำหน้าที่ป้องกันอินเวอร์เตอร์จากไฟกระชากที่มาจากแผงโซลาร์เซลล์ ในขณะที่ฝั่ง AC จะช่วยป้องกันจากแรงดันไฟฟ้ากระชากที่เกิดจากการสลับการทำงานของระบบโครงข่ายไฟฟ้าและฟ้าผ่า
ความเสี่ยงหลัก ไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่าผ่านสายเคเบิล PV ที่มีความยาวและแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งในพื้นที่โล่ง
จุดป้องกันหลัก กล่องรวมสาย, จุดรับไฟ DC ของอินเวอร์เตอร์ และจุดจ่ายไฟ AC ของอินเวอร์เตอร์
กฎการเลือกหลัก จับคู่แรงดันไฟฟ้า ประเภท พิกัดกระแส และตำแหน่งการติดตั้งของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ให้ตรงกับการออกแบบระบบโซลาร์เซลล์

สารบัญ

เหตุใดอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์จึงจำเป็นต้องมีระบบป้องกันไฟกระชาก

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ทำหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรงจากแผงโซลาร์เซลล์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับจ่ายเข้าสู่ระบบโครงข่ายไฟฟ้าหรือโหลดภายในอาคาร ภายในตัวอินเวอร์เตอร์นั้น อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลัง แผงควบคุม เซนเซอร์ และวงจรการสื่อสารต่างมีความไวต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะ

ในระบบโซลาร์เซลล์ พลังงานจากไฟกระชากสามารถเข้ามาได้จากสองทิศทาง โดยในฝั่งกระแสตรง (DC) สายไฟของแผงโซลาร์เซลล์ที่ยาวและแผงที่ติดตั้งในที่โล่งอาจเหนี่ยวนำให้เกิดไฟกระชากจากฟ้าผ่าได้ ส่วนในฝั่งกระแสสลับ (AC) การสลับการทำงานของโครงข่ายไฟฟ้า เหตุการณ์ฟ้าผ่าในบริเวณใกล้เคียง และความไม่เสถียรของระบบจำหน่ายไฟฟ้าอาจส่งแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะย้อนกลับมายังอินเวอร์เตอร์ได้

ด้วยเหตุนี้ การป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์จึงไม่ควรพิจารณาเป็นเพียงอุปกรณ์ชิ้นเดียวที่ติดตั้งแบบสุ่มภายในตู้ควบคุม แต่ควรได้รับการออกแบบให้เป็นระบบที่ครอบคลุมทั้งการป้องกันฝั่ง DC ฝั่ง AC การต่อลงดิน การเดินสายไฟ และการประสานงานระหว่างระดับการป้องกันต่างๆ

สำคัญ: อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ไม่สามารถป้องกันไม่ให้เกิดฟ้าผ่าได้ แต่ทำหน้าที่เป็นเส้นทางควบคุมสำหรับกระแสไฟกระชากและจำกัดแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะให้อยู่ในระดับที่อุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันสามารถทนทานได้ดียิ่งขึ้น

สถาปัตยกรรมระบบป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์

สถาปัตยกรรมการป้องกันขั้นพื้นฐานเริ่มต้นจากเส้นทางการไหลของพลังงาน ในระบบโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าส่วนใหญ่ ควรพิจารณาติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ฝั่งแผงโซลาร์เซลล์ กล่องรวมสายไฟ อินเวอร์เตอร์ฝั่งอินพุต DC และฝั่งเอาต์พุต AC

แผงโซลาร์เซลล์
→
กล่องรวมสายไฟ
→
อินเวอร์เตอร์โซลาร์
→
โครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) / โหลด
.
.
SPD DC
.
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับระบบ DC และ AC
.
อุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้าสลิด

รูปแบบนี้แสดงให้เห็นชัดเจนว่า การป้องกันอินเวอร์เตอร์โดยปกติแล้วจำเป็นต้องพิจารณาทั้งฝั่ง DC และฝั่ง AC โดยอุปกรณ์ SPD ฝั่ง DC ที่ติดตั้งใกล้กับอินเวอร์เตอร์จะช่วยลดทอนแรงดันไฟฟ้าเกินจากแผงโซลาร์เซลล์ ส่วนอุปกรณ์ SPD ฝั่ง AC ที่ติดตั้งบริเวณขาออกของอินเวอร์เตอร์หรือตู้จ่ายไฟ AC ใกล้เคียง จะช่วยลดทอนแรงดันไฟฟ้าเกินที่มาจากระบบโครงข่ายไฟฟ้า

ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ไว้ที่จุดใดเพื่อปกป้องอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

ตำแหน่งที่เหมาะสมในการติดตั้งอุปกรณ์ SPD ขึ้นอยู่กับความยาวของสายไฟ ความเสี่ยงต่อฟ้าผ่า แรงดันไฟฟ้าของระบบ และการพิจารณาว่าอินเวอร์เตอร์ได้รับการป้องกันโดยกล่องรวมสาย (Combiner Box) หรือระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกหรือไม่

สถานที่ติดตั้ง สิ่งที่ช่วยป้องกัน SPD ที่แนะนำ เหตุผลที่สำคัญต่ออินเวอร์เตอร์
กล่องคอมไบเนอร์ PV แรงดันเกินที่เหนี่ยวนำเข้าสู่สตริงโซลาร์เซลล์และแนวสายเคเบิล DC อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC ประเภท 2 หรือประเภท 1+2 สำหรับระบบที่มีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าสูง ช่วยลดพลังงานจากไฟกระชากก่อนที่จะเดินทางไปยังอินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์
อินพุตไฟฟ้ากระแสตรงของอินเวอร์เตอร์ พลังงานไฟกระชากไฟฟ้ากระแสตรงคงเหลือที่เข้าสู่อินเวอร์เตอร์ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไฟฟ้ากระแสตรง (DC SPD) ที่เหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าของระบบ เช่น 1000V DC หรือ 1500V DC ให้การป้องกันในระดับพื้นที่ใกล้กับขั้วต่อของอินเวอร์เตอร์
เอาต์พุตไฟฟ้ากระแสสลับของอินเวอร์เตอร์ แรงดันกระชากจากการสลับฝั่งกริดและแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ชนิดที่ 2 สำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ หรือชนิดที่ 1+2 ตามที่การออกแบบโครงการกำหนด ป้องกันอินเวอร์เตอร์จากความเครียดของแรงดันกระชากย้อนกลับผ่านทางฝั่งไฟฟ้ากระแสสลับ
สายสื่อสาร / สายตรวจสอบ ไฟกระชากที่เข้ามาทาง RS485, อีเทอร์เน็ต หรือสายสัญญาณ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับสัญญาณที่เลือกตามประเภทของสายสื่อสาร ป้องกันไม่ให้พอร์ตตรวจสอบและบอร์ดสื่อสารกลายเป็นจุดอ่อนของระบบ
กฎปฏิบัติ: ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ให้ใกล้กับอุปกรณ์ที่ต้องการป้องกันมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ สายนำสัญญาณที่ยาวเกินไประหว่าง SPD และอินเวอร์เตอร์จะทำให้แรงดันไฟฟ้าตกค้างสูงขึ้นและลดประสิทธิภาพในการป้องกัน

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) จำนวนเท่าใด

ไม่มีค่าตัวเลขเพียงค่าเดียวที่เหมาะสมกับระบบโซลาร์เซลล์ทุกประเภท ระบบบนหลังคาขนาดเล็ก ระบบบนหลังคาเชิงพาณิชย์ที่มีการเดินสายยาว และฟาร์มโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ต่างก็มีความเสี่ยงต่อไฟกระชากที่แตกต่างกัน

ในทางปฏิบัติ หากระยะห่างของสายเคเบิลระหว่างแผงโซลาร์เซลล์/กล่องรวมสายและอินเวอร์เตอร์มีระยะสั้น การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันในบริเวณใกล้กับอินเวอร์เตอร์อาจเพียงพอสำหรับฝั่ง DC แต่หากระยะทางไกล โดยทั่วไปควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไว้ทั้งสองฝั่ง ได้แก่ SPD หนึ่งตัวใกล้กับแผงโซลาร์เซลล์หรือกล่องรวมสาย และอีกหนึ่งตัวใกล้กับอินเวอร์เตอร์

สถานะของระบบโซลาร์เซลล์ แนวทางการป้องกันที่แนะนำ เหตุผล
สายเคเบิล DC แบบสั้นระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC (DC SPD) ติดตั้งใกล้กับอินพุตของอินเวอร์เตอร์ ลดการสัมผัสของสายเคเบิลและลดระยะทางของเส้นทางไฟกระชาก
การเดินสาย DC ระยะไกล อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ฝั่ง DC ที่กล่องรวมสายและใกล้กับจุดรับเข้าอินเวอร์เตอร์ พลังงานจากไฟกระชากสามารถเหนี่ยวนำไปตามสายเคเบิลได้ จึงจำเป็นต้องพิจารณาป้องกันทั้งสองฝั่ง
พื้นที่โล่งแจ้งหรือสถานที่ที่มีความหนาแน่นของฟ้าผ่าสูง อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC ประเภท 1+2 ที่ด้านรับกระแสไฟ โดยทำงานประสานกับระบบป้องกันที่ติดตั้งในลำดับถัดไป พื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าสูงจำเป็นต้องมีการป้องกันที่ส่วนหน้าให้แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
อินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก AC ที่เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์หรือที่ตู้จ่ายไฟ AC แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจากฝั่งโครงข่ายไฟฟ้าอาจสร้างความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของอินเวอร์เตอร์ได้เช่นกัน

AC SPD กับ DC SPD: ห้ามใช้สลับกัน

ระบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เหมาะสมกับแต่ละฝั่ง โดยฝั่ง DC ของระบบโซลาร์เซลล์นั้นมีความแตกต่างจากวงจรจ่ายไฟ AC

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC สำหรับระบบโซลาร์เซลล์ต้องได้รับการคัดเลือกให้เหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงสุดที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังต้องรองรับพฤติกรรมการเกิดความผิดปกติและลักษณะการเกิดอาร์คของวงจรไฟฟ้ากระแสตรงได้ โดยไม่ควรนำอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก AC มาติดตั้งในฝั่ง DC ของระบบโซลาร์เซลล์

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย: การใช้ AC SPD ในฝั่ง DC เพียงเพราะแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด "ดูใกล้เคียงกัน" นั้นไม่ปลอดภัยและผิดหลักการทางเทคนิค อุปกรณ์ DC PV SPD จะต้องได้รับการคัดเลือกให้เหมาะสมกับการใช้งานกับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กระแสตรงโดยเฉพาะ
แนวทางที่ถูกต้อง: ควรใช้ DC SPD ที่ได้มาตรฐาน IEC 61643-31 สำหรับฝั่ง PV DC และใช้ AC SPD ที่เหมาะสมสำหรับฝั่งขาออกของอินเวอร์เตอร์หรือฝั่งจ่ายไฟกระแสสลับ

SPD ประเภท 2 กับประเภท 1+2 สำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

สำหรับระบบ PV ในที่พักอาศัยและเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ มักใช้ Type 2 SPD เพื่อป้องกันกระแสไฟกระชากที่เหนี่ยวนำเข้ามา สำหรับระบบที่มีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าสูง มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก หรือการติดตั้งในพื้นที่เปิดโล่งขนาดใหญ่ อาจจำเป็นต้องใช้ Type 1+2 SPD ในฝั่งของระบบที่เสี่ยงต่อการเกิดฟ้าผ่า

ประเภท SPD ฟังก์ชันหลัก ตำแหน่งในการป้องกันอินเวอร์เตอร์ กรณีการใช้งานทั่วไป
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากฝั่ง DC Type 2 การป้องกันไฟกระชากที่เกิดจากการเหนี่ยวนำ กล่องรวมสัญญาณและอินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์ ระบบโซลาร์เซลล์บนหลังคาและเชิงพาณิชย์มาตรฐานส่วนใหญ่
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC แบบ Type 1+2 ระบบป้องกันกระแสฟ้าผ่าและแรงดันไฟกระชากแบบรวม กล่องรวมสายโซลาร์เซลล์ (PV Combiner Box) ฝั่ง DC ที่ติดตั้งภายนอก หรือตำแหน่งที่มีความเสี่ยงสูง ฟาร์มโซลาร์เซลล์ ระบบที่มีการป้องกันฟ้าผ่าภายนอก และพื้นที่ติดตั้งที่เปิดโล่ง
SPD Type 2 สำหรับ AC การป้องกันแรงดันไฟฟ้ากระชากทางด้านไฟฟ้ากระแสสลับ เอาต์พุตไฟฟ้ากระแสสลับของอินเวอร์เตอร์หรือแผงจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ ระบบอินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมต่อสายส่ง
การตัดสินใจอย่างง่าย: หากโครงการเป็นระบบโซลาร์เซลล์บนหลังคาหรือเชิงพาณิชย์ทั่วไปที่ไม่มีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าเป็นพิเศษ ให้เริ่มต้นด้วยอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภทที่ 2 (Type 2) หากสถานที่ติดตั้งอยู่ในพื้นที่โล่งแจ้ง หรือมีการเชื่อมต่อกับระบบป้องกันฟ้าผ่า ควรพิจารณาใช้อุปกรณ์ป้องกันประเภทที่ 1+2 (Type 1+2)

DC SPD ขนาด 1000V กับ 1500V สำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC (DC SPD) ต้องสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าของระบบโซลาร์เซลล์ โดยระบบส่วนใหญ่มักใช้สถาปัตยกรรมแรงดัน 1000V DC หรือ 1500V DC สำหรับการป้องกันอินเวอร์เตอร์ แรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องของ SPD ที่ฝั่ง DC ต้องเท่ากับหรือสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้ของสตริงโซลาร์เซลล์ภายใต้สภาพหน้างานจริง

อย่าเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC โดยพิจารณาจากพิกัดของอินเวอร์เตอร์เพียงอย่างเดียว แต่ควรตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของสตริงโซลาร์เซลล์ การชดเชยอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบ การออกแบบอินพุตของอินเวอร์เตอร์ และข้อกำหนดของโครงการประกอบด้วย

หากระบบโซลาร์เซลล์ได้รับการออกแบบมาให้รองรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 1000V DC

ใช้ DC SPD ที่มีพิกัดแรงดันไฟฟ้า 1000V สำหรับระบบ PV โดยติดตั้งไว้ที่จุดป้องกัน DC ตามที่กำหนด

หากระบบ PV ได้รับการออกแบบให้รองรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 1500V DC

ให้ใช้ DC SPD ขนาด 1500V สำหรับฝั่ง PV โดยเฉพาะที่กล่องรวมสาย (Combiner Box) และจุดรับไฟ DC ของอินเวอร์เตอร์

หากสถานที่ติดตั้งมีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดฟ้าผ่า

ประเมินการป้องกันด้วยอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ชนิดที่ 1+2 สำหรับระบบไฟฟ้ากระแสตรง และประสานการทำงานร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันชนิดที่ 2 ที่ติดตั้งในส่วนถัดไปตามความจำเป็น

ในกรณีที่อินเวอร์เตอร์มีการเชื่อมต่อกับระบบโครงข่ายไฟฟ้า

ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่เหมาะสมไว้ที่ด้านขาออกของอินเวอร์เตอร์หรือที่ตู้จ่ายไฟฟ้ากระแสสลับใกล้เคียง

ขั้นตอนการเลือก SPD สำหรับการป้องกันอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

การออกแบบระบบป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพควรเริ่มต้นจากการพิจารณาระบบโดยรวม ไม่ใช่เพียงแค่การเลือกจากแคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ โปรดปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้ก่อนตัดสินใจเลือกรุ่นอุปกรณ์

  • ขั้นตอนที่ 1: ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของระบบ ระบุว่าฝั่ง PV เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 600V, 1000V, 1200V หรือ 1500V
  • ขั้นตอนที่ 2: ตรวจสอบประเภทของอินเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์แบบสตริง, อินเวอร์เตอร์แบบรวมศูนย์, อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด และอินเวอร์เตอร์แบบออฟกริด อาจต้องการรูปแบบการป้องกันที่แตกต่างกัน
  • ขั้นตอนที่ 3: ตรวจสอบความยาวของสาย DC การเดินสายระยะไกลจะเพิ่มความเสี่ยงต่อแรงดันไฟฟ้ากระชากเหนี่ยวนำ และอาจจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่ปลายทั้งสองด้าน
  • ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบความเสี่ยงต่อการเกิดฟ้าผ่า พื้นที่โล่งแจ้ง พื้นที่ภูเขา พื้นที่ชายฝั่ง และพื้นที่ที่มีค่าระดับความหนาแน่นของฟ้าผ่าสูง มักต้องการการออกแบบระบบป้องกันที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
  • ขั้นตอนที่ 5: เลือกประเภทของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) เลือก Type 2 สำหรับการป้องกันไฟกระชากเหนี่ยวนำทั่วไป หรือ Type 1+2 สำหรับพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าสูงหรือพื้นที่ภายนอกอาคารที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่า (LPS)
  • ขั้นตอนที่ 6: ตรวจสอบค่าพิกัดกระแสคายประจุ เลือกค่า In, Imax หรือ Iimp ที่เหมาะสมตามข้อกำหนดของโครงการและความเสี่ยงในการติดตั้ง
  • ขั้นตอนที่ 7: ตรวจสอบระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า ระดับการป้องกันของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ควรมีความสอดคล้องกับระดับความทนทานของอุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน
  • ขั้นตอนที่ 8: ยืนยันการติดตั้งและการต่อสายดิน จัดสายนำสัญญาณให้สั้น จัดวางแนวสายให้เป็นระเบียบ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการต่อสายดินมีความน่าเชื่อถือ

ข้อกำหนดในการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

แม้แต่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เหมาะสมก็อาจทำงานได้ไม่เต็มประสิทธิภาพหากติดตั้งอย่างไม่ถูกต้อง ประสิทธิภาพในการป้องกันขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ความยาวของการเดินสาย การจัดเส้นทาง การเชื่อมต่อ การต่อลงดิน และการประสานงานกับอุปกรณ์ต้นทางและปลายทาง

ปัจจัยด้านการติดตั้ง แนวทางปฏิบัติที่ถูกต้อง เหตุใดจึงสำคัญ
ความยาวสาย ควรจัดสายเชื่อมต่อของ SPD ให้สั้นและตรงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สายนำสัญญาณที่ยาวเกินไปจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำและลดประสิทธิภาพในการป้องกัน
การต่อลงดิน โปรดปฏิบัติตามกฎระเบียบในท้องถิ่นและการออกแบบระบบสายดินของโครงการ โดยควรเลือกใช้ค่าความต้านทานเชิงซ้อนที่ต่ำที่สุด ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ขึ้นอยู่กับเส้นทางการคายประจุที่เชื่อถือได้
การเดินสายเคเบิล หลีกเลี่ยงการเดินสายเป็นวงกว้าง ควรจัดวางตัวนำไฟฟ้าขั้วบวก ขั้วลบ สายดิน (PE) และสายเชื่อมต่อให้เหมาะสม การเดินสายเป็นวงกว้างจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้ากระชากที่เหนี่ยวนำขึ้น
การแยกวงจร AC/DC ใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับ AC และ DC แยกจากกันตามประเภทของวงจร พฤติกรรมการป้องกันไฟกระชากของไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และไฟฟ้ากระแสตรง (DC) มีความแตกต่างกัน
สัญญาณระยะไกล ควรใช้หน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกลในกรณีที่ต้องการการตรวจสอบเพื่อการบำรุงรักษา ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถระบุความล้มเหลวของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ได้ก่อนที่จะเกิดความเสียหายต่ออินเวอร์เตอร์

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

ข้อผิดพลาดเหล่านี้มักพบได้บ่อยในโครงการระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งอาจลดประสิทธิภาพการป้องกันหรือก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยได้

ข้อผิดพลาด เหตุใดจึงเป็นปัญหา แนวทางที่ถูกต้อง
การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) เฉพาะฝั่ง AC เท่านั้น อินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์ยังคงเสี่ยงต่อไฟกระชากจากแผงโซลาร์เซลล์ ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันทั้งฝั่ง DC และ AC ตามรูปแบบของระบบ
การใช้ AC SPD ในฝั่ง DC อุปกรณ์ AC อาจไม่สามารถตัดวงจรหรือจัดการกับพฤติกรรมของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กระแสตรงได้อย่างปลอดภัย ควรใช้ DC PV SPD ที่ออกแบบมาสำหรับวงจรไฟฟ้าโซลาร์เซลล์โดยเฉพาะ
การติดตั้ง SPD ห่างจากอินเวอร์เตอร์มากเกินไป สายนำสัญญาณที่ยาวเกินไปจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตกค้างที่อุปกรณ์ป้องกัน ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ไว้ใกล้กับขั้วต่อของอินเวอร์เตอร์หรืออุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน
การละเลยความยาวของสายเคเบิลระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์ สายเคเบิลที่ยาวอาจเหนี่ยวนำให้เกิดพลังงานจากไฟกระชากได้ ควรพิจารณาติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ทั้งที่กล่องรวมสายและที่ทางเข้าอินเวอร์เตอร์สำหรับการเดินสายระยะไกล
การเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากโดยพิจารณาจากราคาเพียงอย่างเดียว อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่มีพิกัดต่ำเกินไปอาจชำรุดก่อนเวลาอันควรหรือให้การป้องกันที่ไม่เพียงพอ ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า ประเภท พิกัดการคายประจุ มาตรฐาน และการใช้งานให้เหมาะสม

สถานการณ์การใช้งานอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ในรูปแบบต่างๆ

คำหลักเดียวกันอย่าง “อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์” อาจหมายถึงประเภทโครงการที่แตกต่างกัน การออกแบบที่ดีควรสอดคล้องกับสถานการณ์การใช้งานจริงของอินเวอร์เตอร์

ระบบโซลาร์เซลล์บนหลังคา

อินเวอร์เตอร์สำหรับที่อยู่อาศัยหรือเชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก

โดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ชนิด DC ประเภทที่ 2 ที่ฝั่งอินพุตของระบบโซลาร์เซลล์ และ SPD ชนิด AC ที่ฝั่งเอาต์พุต โดยต้องให้ความสำคัญกับพิกัดแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้อง การเดินสายที่สั้น และการต่อสายดินที่เชื่อถือได้

ระบบโซลาร์เซลล์เชิงพาณิชย์

อินเวอร์เตอร์แบบสตริงหลายตัว

มักจำเป็นต้องมีการป้องกันที่กล่องรวมสาย (Combiner Box) อินพุตของอินเวอร์เตอร์ และแผงจ่ายไฟ AC โดยความยาวของสายเคเบิลและการจัดกลุ่มอินเวอร์เตอร์ถือเป็นปัจจัยสำคัญ

ระบบโซลาร์เซลล์ระดับสาธารณูปโภค

ระบบโซลาร์ฟาร์มหรือระบบติดตั้งบนพื้นดิน

พื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงอาจจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ชนิด 1+2 ด้านไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ฝั่งสนาม โดยต้องทำงานประสานกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ฝั่งอินเวอร์เตอร์และฝั่งไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)

หมายเหตุสำหรับอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริด: หากอินเวอร์เตอร์มีการเชื่อมต่อกับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ จะต้องประเมินข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของระบบและการป้องกันไฟกระชากฝั่งแบตเตอรี่แยกต่างหาก ห้ามอนุมานว่าการเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากฝั่ง DC ของระบบโซลาร์เซลล์เพียงอย่างเดียวจะครอบคลุมถึงฝั่งระบบกักเก็บพลังงาน

รายการตรวจสอบสำหรับผู้ซื้อก่อนเลือกซื้ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

โปรดเตรียมข้อมูลต่อไปนี้ก่อนขอใบเสนอราคาหรือเลือกรุ่น เพื่อป้องกันความผิดพลาดด้านแรงดันไฟฟ้า ประเภท หรือการกำหนดค่าขั้ว

  • แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงสุดของระบบ PV: 600V, 1000V, 1200V หรือ 1500V
  • ประเภทอินเวอร์เตอร์: แบบสตริง (string), แบบรวมศูนย์ (central), แบบไฮบริด (hybrid) หรือแบบออฟกริด (off-grid)
  • ตำแหน่งการติดตั้ง: กล่องรวมสาย (combiner box), อินพุตอินเวอร์เตอร์, เอาต์พุตไฟฟ้ากระแสสลับ (AC output) หรือตู้ควบคุมไฟฟ้า (distribution board)
  • ระดับการสัมผัสกับฟ้าผ่า: ดาดฟ้า, พื้นที่โล่ง, ภูเขา, ชายฝั่ง หรือพื้นที่ที่มีค่า keraunic สูง
  • ประเภทของ SPD ที่ต้องการ: Type 2 หรือ Type 1+2
  • การกำหนดค่าขั้วที่ต้องการ
  • ความจำเป็นในการใช้หน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกล
  • มาตรฐานที่เกี่ยวข้องและข้อกำหนดในการรับรอง
  • ปริมาณการสั่งซื้อที่คาดหวังและความต้องการด้าน OEM/ฉลากส่วนตัว

โซลูชัน SPD ที่แนะนำสำหรับการป้องกันอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

LEEYEE นำเสนออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับระบบอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ รวมถึงอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC สำหรับการใช้งานที่แรงดันไฟฟ้า 1000V และ 1500V, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบติดตั้งบนราง DIN และโซลูชันประเภท 1+2 สำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าสูง

ฝั่ง DC

SPD 1500V DC

สำหรับกล่องรวมสัญญาณโซลาร์เซลล์, การป้องกันอินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์ และระบบโซลาร์เซลล์แรงดันสูง

ดู SPD สำหรับ DC 1500V
ระบบโซลาร์เซลล์

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับโซลาร์

สำหรับการออกแบบระบบป้องกันไฟกระชากสำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบครบวงจร รวมถึงฝั่งไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ฝั่งไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และการเลือกอุปกรณ์ในระบบ

ดูอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับระบบโซลาร์เซลล์
ตู้ควบคุม / รางปีกนก (DIN rail)

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบราง DIN

สำหรับตู้คอนโทรลอินเวอร์เตอร์ ตู้จ่ายไฟ ตู้รวมสาย และงานประกอบอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบ OEM

ดูอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบติดตั้งบนราง DIN
บริการให้คำปรึกษาในการเลือกผลิตภัณฑ์: หากคุณไม่แน่ใจว่าโครงการอินเวอร์เตอร์ของคุณจำเป็นต้องใช้ SPD ชนิด Type 2, Type 1+2, 1000V หรือ 1500V DC โปรดแจ้งแรงดันไฟฟ้าของระบบ ประเภทของอินเวอร์เตอร์ สถานที่ติดตั้ง และระดับความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าให้เราทราบ LEEYEE พร้อมให้ความช่วยเหลือในการเลือกการกำหนดค่า SPD ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับคุณ

คำถามที่พบบ่อย: การป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์จำเป็นต้องมีระบบป้องกันไฟกระชากหรือไม่?

ใช่ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มีความเสี่ยงต่อไฟกระชากทั้งจากฝั่งไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ของแผงโซลาร์เซลล์และฝั่งไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ของโครงข่ายไฟฟ้า การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ทั้งฝั่ง DC และ AC จะช่วยลดความเสี่ยงที่อินเวอร์เตอร์จะได้รับความเสียหายจากฟ้าผ่าและแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจากการสลับวงจร

ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ไว้ที่จุดใดสำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

โดยทั่วไปแล้ว SPD จะถูกติดตั้งไว้ที่กล่องรวมสาย PV, จุดรับไฟ DC ของอินเวอร์เตอร์ และจุดจ่ายไฟ AC ของอินเวอร์เตอร์ หรือบริเวณใกล้เคียงกับตู้จ่ายไฟ AC โดยรูปแบบการติดตั้งที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับความยาวของสายเคเบิล แรงดันไฟฟ้าของระบบ และความเสี่ยงต่อการเกิดฟ้าผ่า

ฉันควรใช้ DC SPD หรือ AC SPD สำหรับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

ควรใช้ DC SPD ที่ฝั่งรับไฟเข้าจากแผง PV และใช้ AC SPD ที่ฝั่งจ่ายไฟออกของอินเวอร์เตอร์ ห้ามนำ AC SPD ไปใช้กับฝั่ง DC ของแผง PV โดยเด็ดขาด

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ประเภทใดที่ใช้สำหรับการป้องกันอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์?

SPD ประเภท 2 มักใช้สำหรับการป้องกันอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์มาตรฐาน ส่วน SPD ประเภท 1+2 จะใช้ในกรณีที่สถานที่ติดตั้งมีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าสูง มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก หรือมีข้อกำหนดของโครงการที่เข้มงวดกว่า

ฉันควรเลือกใช้ SPD แบบ DC 1000V หรือ 1500V?

ให้เลือกตามแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงสุดของระบบโซลาร์เซลล์ ระบบโซลาร์เซลล์ขนาด 1500V จำเป็นต้องใช้ SPD แบบ DC ที่เหมาะสมกับการใช้งานที่ 1500V โดยควรตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของสตริงและการชดเชยอุณหภูมิเสมอ

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) เพียงตัวเดียวสามารถป้องกันระบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดได้หรือไม่

โดยปกติแล้วไม่สามารถทำได้ ระบบที่สมบูรณ์อาจจำเป็นต้องมีการป้องกันในหลายจุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่สายเคเบิลฝั่ง DC มีความยาวมาก หรือสถานที่ติดตั้งมีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดฟ้าผ่า

เหตุใดความยาวของสายเคเบิลจึงมีความสำคัญต่อการป้องกันไฟกระชากสำหรับอินเวอร์เตอร์

สายเคเบิลที่ยาวอาจเหนี่ยวนำพลังงานจากไฟกระชากและเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตกค้างได้ สายนำของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ควรมีความสั้นและตรง ส่วนการเดินสาย PV ที่มีความยาวอาจจำเป็นต้องมีการติดตั้งระบบป้องกันที่ปลายทั้งสองด้าน

ฉันควรให้ข้อมูลใดบ้างเพื่อเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เหมาะสม

โปรดระบุแรงดันไฟฟ้าของระบบ PV, ประเภทของอินเวอร์เตอร์, สถานที่ติดตั้ง, ความยาวของสายเคเบิล, ระดับความเสี่ยงต่อฟ้าผ่า, ประเภทของ SPD ที่ต้องการ รวมถึงความจำเป็นในการใช้ระบบส่งสัญญาณระยะไกลหรือการติดฉลากแบบ OEM

ต้องการความช่วยเหลือในการเลือก SPD สำหรับโครงการอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ของคุณหรือไม่?

โปรดแจ้งข้อมูลแรงดันไฟฟ้าของระบบโซลาร์เซลล์ (PV) ประเภทอินเวอร์เตอร์ สถานที่ติดตั้ง และระดับความเสี่ยงต่อฟ้าผ่า เพื่อให้ LEEYEE ช่วยคุณเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทั้งฝั่ง DC และ AC ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานกับอินเวอร์เตอร์ในระบบโซลาร์เซลล์

โพสต์ก่อนหน้า.
ตัวลดแรงดันไฟฟ้าคืออะไร? ความหมาย, ประเภท, และแนวทางการเลือก
โพสต์ถัดไป.
คู่มือการเลือก SPD Uc สำหรับตู้จ่ายไฟและคำสั่งซื้อ OEM
Devin Ling - วิศวกรไฟฟ้าที่ LEEYEE Electrics

เดวิน ลิง

วิศวกรไฟฟ้าที่ LEEYEE Electrics

ประสบการณ์มากกว่า 10 ปีในอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
เชี่ยวชาญใน IEC 61643 / UL 1449
มีประสบการณ์ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์และอุตสาหกรรม

พูดคุยกับวิศวกร ขอคำแนะนำทางเทคนิค

ไม่แน่ใจว่า SPD ไหนเหมาะกับระบบของคุณ?
ขอคำแนะนำอย่างรวดเร็วจากวิศวกรของเรา.

เกี่ยวกับ LEEYEE:

ก่อตั้งขึ้นในปี 2009, LEEYEE เป็นผู้ผลิตเฉพาะทางด้านอุปกรณ์ป้องกันแรงดันต่ำ เรามีใบรับรอง CE, CB, ISO9001 และ TUV นอกจากนี้เรายังสนับสนุนตัวเลือกการปรับแต่งสำหรับลักษณะสี, พารามิเตอร์ และโลโก้ ยินดีต้อนรับให้ติดต่อเพื่อขอแคตาล็อกผลิตภัณฑ์และสอบถามข้อมูล คุณสามารถติดต่อเราผ่านทางอีเมลที่ max@cnspd.com.

ขอใบเสนอราคา

    LEEYEE Electric

    ที่เกี่ยวข้อง
    และผลิตภัณฑ์