כיצד לבחור את ה-SPD הנכון עבור קופסאות קומבינציה פוטו-וולטאיות
אני עדיין זוכר את היום שבו פגיעת ברק אחת מחקה חצי מהמערך שלנו.
בתוך עשר שניות, איבדנו ארבעים ממירים, קילומטר וחצי של כבל DC, וחודש שלם של רווח.
אז, נהגתי לבחור התקני הגנה מפני נחשולי מתח לפי שם המותג.
עכשיו, אחרי חמש עשרה שנים בתחום, אני סומך רק על שלושה מספרים - עקומת מתח DC מקסימלית, זרם נחשול ועקומת נתיך תרמי.
אם שלושת אלה תואמים למפרטי המערך שלך - נניח 1000 וולט DC, Imax 40 קילו-אמפר, וניתוק תרמי מובנה - אתה מצמצם כשלים בשטח ב-90% ושומר על צריכת החשמל הכספית שלך יציבה.
המשיכו לקרוא ואראה לכם את המספרים המדויקים בהם אני משתמש, את הבדיקות שאני דורש ממפעלים, ואת הטעות היחידה ששורפת יותר תקציבים מאשר הברק עצמו.
תפקיד ה-SPD בבטיחות תיבת קומבינציה פוטו-וולטאית
פעם פתחתי קופסת קומביינר שהייתה מרותכת באמצעות ריבאונד של 6 קילו-וולט.
הצבע התנפח, פס האספקה מנחושת התמזג למסה אחת - והאתר היה לא פעיל במשך שישה שבועות.
חברת הביטוח כינתה זאת "מעשה עליון". אני קראתי לזה SPD חסר.
עכשיו אני מתקין מגני נחשולי מתח בכל קופסת קומבינציה.
הם מצמצמים את נחשול המתח ל-1.5 קילו-וולט, שומרים על דירוג האש ב-UL 94 V-0, ומאפשרים לממיר להמשיך למכור חשמל בזמן שהסערה עדיין משתוללת.
זה הביטוח הכי זול שקניתי אי פעם.
מה באמת עושה הנחשול בתוך הקופסה
כבל מיתרים DC הוא בעצם אנטנה של 200 מטר.
כאשר ברק מכה בטווח של שני קילומטרים, הכבל יכול לקלוט מתח גבוה של 4 קילו-וולט.
ללא SPD, הדק הזה מתקשת על פני מחזיק הפיוז, ממיס את הפיוז של 15 אמפר וקופץ לקיר הארון.
ב-6,000 מעלות צלזיוס, הצבע מתפחם והקופסה הופכת למקור אש.
אני עדיין שומר תמונות משלושה אתרים שנשרפו, שבהם דיווחי השריפה קובעים "קשת חשמלית".
לאחר שהוספנו ממיר זרם ישר (SPD) לאותו עיצוב, הדוח הבא אמר בפשטות: "אין נזק".
איך אני מגדיר את גודל ה-SPD לקופסה
לאחר שנים של בדיקות וכישלונות, פישטתי את תהליך הבחירה שלי לשלושה אלמנטים:
מתח DC של המערכת– חייב לעלות על ריכוז Voc ב-20°C-.
זרם פריקה נומינלי (In)– 20 קילו-אמפר לאקלים מתון, 40 קילו-אמפר לאזורים חופיים או עם רמות ברקים גבוהות.
רמת הגנה על מתח (למעלה)– להישאר מתחת לדירוג הדחפים של הממיר (בדרך כלל 2 קילו-וולט).
כך המספרים הללו מוצגים בפועל:
| מתח תיבה | ה-SPD שלי - Uc | מומלץ ב | מקס אפ |
| 600 וולט DC | 680 וולט DC | 20 קילו-אמפר 8/20 מיקרו-שניות | 1.8 קילו-וולט |
| 1000 וולט DC | 1200 וולט DC | 40 קילו-אמפר 8/20 מיקרו-שניות | 2.5 קילו-וולט |
| 1500 וולט DC | 1800 וולט DC | 40 קילו-אמפר 8/20 מיקרו-שניות | 3.0 קילו-וולט |
אני אף פעם לא קונה SPD בלי זרם כיבוי קשת DCרשום בגיליון הנתונים שלו.
זה אומר לי שהוא יכול לנתק את זרם המעקב בלי לחכות לממסר של הממיר.
אני גם מתעקש על ה דוח בדיקה של פין אמצעי— זה מוכיח שהמודול נכשל בבטחה תחת לחץ.
איפה אני מתקין את זה
אני מתקין את ה-SPD על אותה פס DIN כמו הנתיכים, שומר על אורך החוט מתחת ל-30 ס"מ ומסובב את הזוג כדי להפסיק את האינדוקטיביות.
כל סנטימטר נוסף מוסיף כ-10 וולט ב-1 קילו-אמפר/מיקרו-שנייה, כך ש-50 ס"מ של מרווח יכולים להפוך מלחציים של 1.5 קילו-וולט לאסון של 2 קילו-וולט.
אני מוסיף מפסק קטן של 3 A לידו.
אתר אחד בטקסס מחליף כעת SPD שבור בפחות מארבע דקות.
האתר הסמוך עדיין זקוק לסגירה מלאה - ומאבד שלוש שעות של הכנסות שמש.
הסבר על דירוגי מתח DC ורמות הגנה
פעם סמכתי על תווית SPD של "1000 וולט" בלי לבדוק את גורם הטמפרטורה.
הטעות הזו שרפה שני ממירים ועלתה לי יותר מהמכונית הראשונה שלי.
עכשיו אני מדרג כל SPD ב-20% מעל ל-Voc במזג אוויר קר, ומוודא שמתח ההידוק שלו נמצא לפחות 30% מתחת לדירוג הדחפים של הממיר.
כלל שני השלבים הזה שמר על תביעות האחריות שלי על אפס במשך חמש שנים רצופות.
למה חשוב ל-VOC ב-20°C-?
מתח הסיליקון עולה ב-0.3% לכל מעלה מתחת ל-25 מעלות צלזיוס.
מיתר שקורא לו 950 וולט ב-25 מעלות צלזיוס פוגע ב-1090 וולט ב-20 מעלות צלזיוס -.
אם מתח ה-Uc של ה-SPD שלך הוא רק 1000 וולט, הוא יתחיל לדלוף זרם, להתחמם ולהיכשל.
למדתי את הלקח הזה בדרך הקשה באונטריו, שם שנים עשר מודולים הוחשכו בן לילה.
| מקדם טמפרטורה | 25 מעלות צלזיוס תרכובות אורגניות (VOC) | 20°C- ווק | נדרש מינימום Uc |
| −0.30%/°C | 950 וולט | 1,090 וולט | 1,200 וולט |
| −0.28%/°C | 1,000 וולט | 1,140 וולט | 1,300 וולט |
| −0.32%/°C | 1,100 וולט | 1,280 וולט | 1,500 וולט |
איך לקרוא את Up, Uc ו-In בלי דוקטורט
אוניברסיטת קליפורניה– מתח DC מקסימלי שה-SPD יכול לסבול ברציפות.
לְמַעלָה– המתח השיורי במהלך נחשול מתח.
ב– הזרם שהוא יכול לשרוד פי חמש עשרה ללא נזק.
אני כותב את שלושת המספרים האלה על מדבקה צהובה בתוך כל קופסת משלב.
כל טכנאי יכול לאשר את ההתאמה תוך שניות.
המלכודת הנסתרת: אורך הכבל לאחר ה-SPD
ההידוק קורה במסופי ה-SPD, אבל הממיר שלך רואה רק את זה בתוספת נפילת הכבל.
פעם מדדתי 1.8 קילו-וולט ב-SPD, אך 2.4 קילו-וולט בממיר במרחק 35 מטר.
עכשיו אני מוסיף SPD שני לממיר בכל פעם שמרחק הזרם הישר עולה על 20 מטר.
זה עולה כ-42 דולר וחוסך 12,000 דולר לממיר.
SPD מסוג 1 לעומת SPD מסוג 2 - מה ההבדל?
פעם אחת שלח לי ספק חלקים "סוג 2" עבור תיבה המותקנת על מסגרת.
השביתה הראשונה התרחשה, ודוח הביטוח ציין "סיווג שגוי" - התביעה נדחתה.
כיום, אני משתמש במתקני SPD מסוג 1 עבור תיבות המחוברות למסגרת תאורה, וביחידות מסוג 2 עבור תיבות מבודדות במרחק של יותר מעשרים מטרים.
ההבדל האחד הזה קובע האם הנחשול גווע בחוץ או רץ ישר לחדר הממיר שלך.
גל הניסויים שבאמת חשוב
סוג 1– נבדק עם גל של 10/350 מיקרו-שניות (מטען 25 מעלות צלזיוס), מדמה פגיעה ישירה.
סוג 2– נבדק עם גל של 8/20 מיקרו-שניות, מדמה נחשול מתח מושרה.
אני מדביק את שתי צורות הגל בכל הזמנת רכש.
פעם אחת ניסה ספק למכור לי חלקים "סוג 1+2" כשרק בדיקת 8/20 מיקרו-שניות רשומה בהם.
דחיתי את החבילה לפני שהגיעה למכס.
פער העלויות בדולרים אמיתיים
| מַחלָקָה | מחיר למוט | Imax 10/350 | איימקס 8/20 |
| סוג 1 | 28 דולר | 25 קילו-אמפר | — |
| סוג 2 | 12 דולר | — | 40 קילו-אמפר |
באתר של 200 מגה-וואט, מדובר בדלתא של 64,000 דולר - אבל מחרוזת ממיר כושלת אחת עולה 120,000 דולר.
הפשרה שלי: הקלד 1 על המשלב הראשון של כל שורה, הקלד 2 על השאר.
זה חוסך 42% מהתקציב ועדיין מספק את כל חברת הביטוח.
איך לזהות היבריד מזויף
חלק מהתוויות צועקות "T1+T2", אבל בפנים זה רק וריסטור של 40 kA 8/20 מיקרו-שניות.
אני תמיד בודק אימפו אנרגיה ספציפית (MJ)ערכים בגיליון הנתונים.
אם הם נעדרים, אני הולך משם.
לאחר מכן אני מאמת את מספר הקובץ UL 1449 באינטרנט בזמן שהמוכר עדיין מדבר.
טיפים להתקנה של התקני הגנה מפני נחשולי מתח סולארית
פעם הפכתי את הקו והעמסתי SPD חדש וצפיתי בווריסטור קופץ על פני הארון.
הפיצוץ היה כל כך חזק שהשומר הפיל את הקפה שלו.
עכשיו אני מחבר כל SPD עם נחושת גדילית 10 AWG, שומר על שטח הלולאה מתחת ל-5 סמ"ר, ומוסיף מפסק DIN 32 A כדי שהצוות יוכל להחליף אותו באתר.
הרגלים אלה קיצרו את זמן התיקון הממוצע שלנו לשמונה דקות בלבד.
הרכבה שלב אחר שלב שאני מלמד כל חניך
1כבה את המחרוזת בעזרת מתג הזרם הישר והמתן עד ש-Voc
2התקן את ה-SPD ליד הנתיכים, כאשר חיבור הכניסה למעלה.
3הסירו רק 6 מ"מ מהבידוד - שמרו על מרווח אוויר.
4.הדקו עד 1.2 ניוטון מטר - ברגים רופפים מוסיפים 50 מעלות צלזיוס של חום.
5הוסף מפסק 32 אמפר המסומן מבודד מתח זרם (SPD)באנגלית וספרדית.
אני מצלם כל מפרק ומעלה אותו לתיקיית הענן שלנו.
כשחברות הביטוח מבקשות הוכחה, אני שולח את הקישור לפני ארוחת הצהריים.
טריק ההארקה שאף אחד לא רושם
העבר חוט ירוק-צהוב ייעודי של 6 מ"מ² מהארקה של ה-SPD ישירות לפס הארקה של הקופסה.
לעולם אל תחברו באמצעות שרשרת (daisy chain) התקנים אחרים - זה מוסיף 0.5 Ω ומרים את המהדק ב-500 וולט ב-1 קילו-אמפר.
אישרתי זאת עם טלסקופ 50 מגה-הרץ; המספרים לא משקרים.
כלים שאני שומר במשאית
| כְּלִי | לְהִשְׁתַמֵשׁ |
| נהג מומנט | 1.2 ניוטון מטר בדיוק, מונע לחיצה יתר |
| חוט 10 AWG | חתוך מראש 25 ס"מ, אדום / שחור |
| אזיקוני רוכסן | החזיקו את הלולאה שטוחה, גזרו את הזנבות בצורה ישרה |
| מצלמת אינפרא אדום | מוצא וריסטורים חמים לפני שהם מתפוצצים |
אחרי כל עבודה, אני סורק את קוד ה-QR של ה-SPD ורושם את התאריך.
האפליקציה מזכירה לי לבדוק שוב בשנה השנייה.
מאז שהתחלתי את השגרה הזו, היה לנו אפס כישלונות מפתיעים.
מַסְקָנָה
בחרו את ה-SPD הנכון פעם אחת, ותישנו בכל סערה.
שלח לי את מתח המערך שלך ואת מיקום האתר -
אני אתאים בדיוק את הגנה מפני נחשולי מתח שאתה צריך לפני שייווצר ענן הרעמים הבא.