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太阳能光伏发电系统中的防雷应对

2016-08-05 09:42 来源:电源网综合 作者:铃铛

太阳能发电池版由于经常要使用在环境严酷的户外,所以需要针对一些特殊的情况进行积极的应对。防雷保护就是其中一种特殊情况,本文就将为大家讲解小型太阳能光伏发电系统当中的防雷保护机制,感兴趣的朋友快来看一看吧。

由于太阳能电池板所处环境为户外,通常设立在空旷处或高处以保证日照。按照IEC61000-4-5电气环境分类,其电源连接线路隶属于4类电气环境,即互连线按户外电缆沿电源电缆敷设并且这些电缆被作为电子和电气线路的电气环境。依据IEC对4类电气系统的防雷保护要求,太阳能发电系统的电力输入部分需要进行防雷保护,这包括交流电力输入电路、充放电回路和逆变电路。保护级别依据线线间2KV,线地间4KV的要求进行设计。保护形式可能需要按不同电路位置进行一级至多级防护。由于太阳能发电系统工作场合环境苛刻,维修周期长,无人值守,使用寿命要求高等各种特殊需求,需要在进行过压保护解决方案的设计中,除了对过压保护器件的浪涌能力进行考虑之外,整个保护方案的工作寿命和抗老化能力都需要进行评估;必要时应采用6KV防护等级。

太阳能发电系统中每一块太阳能电池板电缆首先接入太阳能系统控制器的汇流箱。因此在汇流箱及控制器的输入端应使用如图2所示的过压保护设计。其中A、B和C为过压保护器件。对于电压较高的、高可靠要求的系统和设备,应当使用气体放电管(GDT)和压敏电阻(MOV)串联来作为A、B和C位置的保护器件来完成户外电缆的防雷保护。而对于电压低于48VDC的低功率系统,可以直接使用GDT进行过压保护。考虑到过压保护器件的失效模式,需要过流保护器件配合保护。在无人值守或不易维修的场合,应当使用可自恢复的过流保护器件。泰科电子电路保护部门对于此类的防雷保护,针对不同的应用环境和保护要求有着多种保护方案。

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图1 太阳能电池汇流盒、控制器输入端防雷保护

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图2 太阳能发电系统交流负载防雷保护电路

对于太阳能发电系统的直流负载也可以采用上述的方案来进行防雷保护。而对于交流负载的防雷保护(即逆变器的输出端),则需要使用图2所示的保护电路设计。泰科电子电路保护部门对此同样有着深厚的经验积累和多样的解决方案。

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