زيادة في أنظمة PV: دليل كامل لدوره ومخاطره واختياره

# زيادة في الأنظمة الكهروضوئية: دليل كامل لدوره ومخاطره واختياره

سواء كان إعداد لوحة شمسية سكنية صغيرة أو محطة توليد طاقة خواص (PV) التجاري ، فإن "Surge" هو موضوع رئيسي لا مفر منه - لكن الكثير من الناس يدركون أهميته فقط عند تعطل المعدات. تحطم هذه الملاحظة الدور الأساسي للتجارب في أنظمة PV وكيفية اختيار جهاز حماية للارتداد (SPD) الذي يناسب نظامك ، مما يجعل من السهل على المبتدئين فهمه.

## I. أولاً ، فهم: ما هو بالضبط زيادة في نظام PV؟

ببساطة ، فإن الطفرة هي "موجة الصدمة الجهد/الحالية" المفاجئة في نظام PV ، مع ثلاثة مصادر شائعة:  

1. ** التأثير الخارجي **: الأكثر نموذجية هو ضربات البرق (البرق المباشر أو المستحث). يمكن أن يولد التفريغ من الغيوم على الفور جهد عالي من عشرات الآلاف من الفولت في الخطوط ؛  

2. ** بدء تشغيل/إيقاف التشغيل **: عندما تبدأ أو مربعات Combiner PV أو الإغلاق ، فإن التغييرات المفاجئة في المشغل الحالي "العواصف التشغيلية" ؛  

3. ** تقلبات الشبكة **: الزيادات المفاجئة في جهد الشبكة (على سبيل المثال ، عند إصلاح خطأ الشبكة) يمكن أن تسبب تأثيرات عكسية على نظام PV المتصاعد على الشبكة.  

تتميز هذه العواصف بأن تكون "قصيرة ولكنها مكثفة" - قد تستمر فقط بضع مجهرية قليلة ، لكن الجهد يمكن أن يرتفع إلى أكثر من 10 أضعاف الجهد المصنف للنظام ، والذي لا يمكن للوحدات النمطية والمحولات العادية مقاومة.

## II. الدور الأساسي للأجهزة الواقية للارتفاع (SPDS): تثبيت "صمام أمان" للأنظمة الكهروضوئية

العوامل نفسها ليست "مفيدة" ؛ ما يعمل حقًا هو ** DRISTERCEDECTER (SPD ، والمعروف أيضًا باسم صانع البرق) **. تتمثل مهمتها الأساسية في "منع العواصف الخطرة" ، وتحديداً في ثلاثة جوانب:  

1. ** حماية المعدات الأساسية من الانهيار **  

المكونات في العزف الكهروضوئية ، وصناديق تقاطع لوحة PV ، وصناديق المدمجة لها حدود علوية على سعة التحمل الجهد (على سبيل المثال ، فإن الجهد الجهد من جانب DC هو عادة 1000V-1500V). بمجرد أن يتجاوز جهد الزيادة هذا الحد ، ستحترق المكونات على الفور ، مع تكاليف الصيانة غالبًا ما تتراوح من الآلاف إلى عشرات الآلاف من اليوان. يمكن لـ SPDs سلوك الكهرباء في غمضة عين (عادةً ما تكون 25 نانو ثانية) عند حدوث زيادة ، وتحويل الجهد الزائد/التيار إلى الأرض - معاداة "لحظر الرصاص" للمعدات.  

2. ** منع إيقاف تشغيل النظام المفاجئ أو خلل **  

حتى إذا لم تحرق الطفرة الجهاز مباشرة ، فقد تتداخل مع شريحة التحكم في العاكس ، مما تسبب في الإبلاغ عن العاكس عن الأخطاء والانفصال عن الشبكة. على سبيل المثال ، بعد عاصفة رعدية ، تتوقف العديد من أنظمة الكهروضوئية السكنية فجأة عن توليد الكهرباء - ومن المحتمل أن يكون ذلك بسبب العوامل التي تؤثر على العاكس. يمكن أن يؤدي تثبيت SPD المناسب إلى تقليل مثل هذه "المشاكل غير المبررة" وضمان توليد الطاقة المستقر للنظام.  

3. ** تمدد العمر الإجمالي لنظام PV **  

يمكن أن تؤدي الطغات الصغيرة المتكررة (على سبيل المثال ، تلك التي تسببها تقلبات الشبكة اليومية) إلى إلحاق الضرر بدوائر الوحدات النمطية والمزولات "مع مرور الوقت" ، مثل تسريع شيخوخة المكثف. يمكن لـ SPDs تصفية هذه العواصف الصغيرة ، وتوسيع عمر خدمة نظام PV بالكامل (عادةً من 3 إلى 5 سنوات إضافية).

## III. الخطوة الرئيسية: كيفية تحديد SPD مناسب لنظام PV الخاص بك؟

إن اختيار SPD لا يتعلق بـ "أكبر كلما كان ذلك أفضل" أو "أرخص أكثر فعالية من حيث التكلفة". يتطلب التركيز على ثلاث معلمات أساسية لنظامك واتباع أربع خطوات:  

### الخطوة 1: أولاً ، توضيح "مستوى الجهد" للنظام

هذا هو المتطلب الأساسي الأساسي-يجب أن يتطابق الجهد المصنوع من SPD مع الفولتية من جانب DC و AC-Side لنظام PV:  

-** PV السكنية (عادة 3-10 كيلو وات) **: الجهد جانب DC هو عمومًا 300V-800V ؛ حدد SPD مع جهد DC مصنّف (UC) ≥800V. يتم توصيل جانب AC بشبكة 220 فولت ؛ حدد SPD مع جهد التيار المتردد المقنن (UC) ≥250V.  

-** PV التجاري/الصناعي (عادة 50 كيلو واط وما فوق) **: قد يصل الجهد إلى جانب DC إلى 1000V-1500V ؛ يجب أن يكون UC من SPD 1500 فولت. يتم توصيل جانب AC بشبكة طاقة ثلاثية الطور 380V ؛ حدد SPD مع UC ≥420V.  

*ملحوظة: إذا كان الجهد المصنف لـ SPD أقل من جهد النظام ، فسوف يحرق نفسه ؛ إذا كانت عالية جدًا ، فلا يمكن تنشيط الحماية في الوقت المناسب.*

### الخطوة 2: حدد "سعة الحمل الحالية" بناءً على طاقة النظام

تمثل سعة الحمل الحالية (IIMP أو In) الحد الأقصى لتيار الزيادة الذي يمكن أن يتحمله SPD. إذا كانت صغيرة جدًا ، فسيتم تقسيم SPD بواسطة الطفرة ؛ إذا كان كبيرًا جدًا ، فسيكون مضيعة للمال:  

- ** الأنظمة السكنية (3-10KW) **: إذا لم تكن هناك مباني طويلة في مكان قريب ، يكون احتمال إضراب البرق منخفضًا ، و SPD مع = 20KA (الشكل الموجي 8/20μs) كافي ؛ إذا كانت موجودة في المناطق الجبلية أو المناطق المعرضة للعواصف الرعدية ، فإن SPD مع = 40KA أكثر موثوقية.  

- ** الأنظمة التجارية/الصناعية (50 كيلو واط وما فوق) **: بالنسبة إلى SPDs في الطرف الأمامي من صناديق المدمجة والمزولات ، يوصى بتحديد تلك مع في = 40KA-60KA ؛ بالنسبة لمحطات توليد الطاقة على نطاق واسع (مستوى MW) ، يلزم وجود SPD أولي إضافي مع IN100KA على جانب الجهد العالي.  

*حقيقة ممتعة: 8/20μs هو الشكل الموجي للارتفاع الأكثر شيوعًا في أنظمة PV ، مما يعني أن الأمر يتطلب 8 ميكروثانية حتى يرتفع تيار الطفرة من 0 إلى ذروتها و 20 ميكروثانية للانخفاض إلى نصف الذروة.*

### الخطوة 3: تحقق من "مستوى الحماية" وتطابق مع موقع التثبيت

تتطلب SPDs في أنظمة PV "حماية هرمية" ، ويجب اختيار مستويات مختلفة من SPDs لمواقع مختلفة:  

- ** الحماية الأولية (مدخل النظام) **: على سبيل المثال ، مربع التوزيع الرئيسي لمصفوفة الكهروضوئية والطرف الأمامي للخزانة المتصلة بالشبكة. حدد "الفئة B" SPD (قادرة على تحمل التيارات الكبيرة من ضربات البرق المباشرة) بسعة كبيرة للحمل (فوق 40KA).  

- ** الحماية الثانوية (المعدات الأمامية الواجهة الأمامية) **: على سبيل المثال ، نهايات الإدخال من المحولات وصناديق combiner. حدد "Class C" SPD (يحمي من الصواعق المستحثة والعروض التشغيلية) مع سعة الحمل الحالية من 20KA-40KA.  

- ** حماية التعليم العالي (الواجهة الأمامية المكون) **: على سبيل المثال ، لوحات الدوائر الداخلية للمزولات ومعدات المراقبة. حدد "الفئة D" SPD (يحمي من الطغام الصغير) بسعة حاملة حالية تبلغ 10KA-20KA.  

*يجب أن يكون للأنظمة السكنية حماية ثانوية على الأقل (الواجهة الأمامية لخزانة العاكس + المتصل بالشبكة) ، في حين يجب أن تكون النظم التجارية مزودة بجميع المستويات الثلاثة من الحماية.*

### الخطوة 4: لا تتغاضى عن "الشهادة والتوافق"

- ** شهادة **: تأكد من اختيار SPDs مع شهادات دولية أو محلية ، مثل شهادة CE للاتحاد الأوروبي وشهادة CQC الصينية. تجنب شراء "منتجات ثلاثية غير" (تفشل العديد من SPDs منخفضة الجودة بعد بضعة أشهر من الاستخدام).  

- ** التوافق **: انتبه إلى ما إذا كان نوع واجهة SPD (على سبيل المثال ، الكتلة الطرفية أو التوصيل) يطابق الكابلات الكهروضوئية. في الوقت نفسه ، تأكد من أن حجم تثبيت SPD يمكن أن يتناسب مع صندوق التوزيع (صناديق التوزيع السكنية لها مساحة محدودة ، لذلك لا تشتري صناديق كبيرة الحجم).

## IV. التذكير النهائي: التثبيت الصحيح مهم مثل التحديد الصحيح

1. ** تثبيت بالقرب من المعدات المحمية **: يجب تثبيت SPD في أقرب وقت ممكن من المعدات المحمية (على سبيل المثال ، على بعد متر واحد من الواجهة الأمامية للعاكس). كلما كان الكابل أقصر ، كان تأثير الحماية أفضل ؛  

2. ** تأريض موثوق **: يجب أن تكون مقاومة الأساس لسلك تأريض SPD ≤4Ω. سيمنع سوء التأريض الذي يمنع تحويل تيار الارتفاع ، مما يجعل SPD عديمة الفائدة ؛  

3. ** التفتيش العادي **: قبل موسم العواصف الرعدية كل عام ، تحقق من ضوء مؤشر SPD (يجب أن يكون أخضرًا في ظل الظروف العادية ؛ إذا تحول إلى اللون الأحمر أو يخرج ، يكون الاستبدال مطلوبًا). يوصى باستبدال SPDs السكنية كل 3-5 سنوات ، وتلك التجارية كل 2-3 سنوات.

إذا كان نظام PV الخاص بك يحتوي على معلمات محددة (مثل الطاقة أو موقع التثبيت) ، فيمكنك إضافتها في التعليقات ، ويمكنني مساعدتك في تحسين اقتراحات الاختيار! نرحب أيضًا بمشاركة أي مشكلات متعلقة بالارتفاع التي واجهتها ، حتى نتمكن من تجنب المزالق معًا!