1500V DC サージ保護装置が太陽光発電システムや蓄電システムに不可欠なのはなぜですか?

高電圧 DC システムにサージ保護が必要なのはなぜですか?

最新の太陽光発電 (PV) アレイとバッテリー エネルギー貯蔵システム (BESS) は、電流を削減して効率を向上させるために、最大 1500 V DC の電圧で動作します。ただし、これらの電圧が高いと、落雷、スイッチング動作、系統障害によって引き起こされる過渡過電圧に対する脆弱性も高まります。適切なサージ保護がないと、サージによってインバーター、充電コントローラー、監視機器が破壊され、ダウンタイムや交換に多額の費用がかかる可能性があります。あDC1500Vサージ保護装置は、過剰な電圧スパイクをクランプし、サージ電流を安全にアースに流し、システムの信頼性を維持するように特別に設計されています。

DC SPD を選択する際、購入者はどのような一般的な課題に直面しますか?

調達エンジニアと EPC 請負業者は、不十分な電圧定格、不正確なサージ電流容量、および規格準拠の欠如という 3 つの問題に悩まされることがよくあります。より低い DC 電圧向けに定格されている一部の SPD は、1500V DC ストレスを受けると壊滅的に故障します。他の製品では、電圧定格は適切でも、サージ電流の処理 (Imax または Iimp) が不十分な場合があります。さらに、多くの汎用 SPD は、DC システムに対する IEC 61643-11 または UL 1449 の厳格なテスト要件を満たしていません。購入者は、太陽光発電施設でよく見られる極端な温度、湿度、粉塵などの環境要因も考慮する必要があります。信頼できるDC SPDなどの信頼できるサプライヤーからソウティアは、適切な認証とアプリケーション エンジニアリング サポートを通じて、これらの不確実性を排除します。

1500V DC SPD は機器を保護するためにどのように機能しますか?

1500V DC SPD は、高電圧定格を達成するために、直列/並列構成で配置された金属酸化物バリスタ (MOV) またはガス放電管 (GDT) を使用します。通常の状態では、SPD は非常に高いインピーダンスを示します。過渡電圧がしきい値を超えると、SPD は低インピーダンス パスに切り替わり、サージ電流を流し、残留電圧 (電圧保護レベル、上限) を下流の機器にとって安全なレベルに制限します。 1500V DC システムの場合、SPD は通常、各極 (正および負) とアースの間に接続され、多くの場合は極間に接続されます (IEC 61643-11 によるモード 2 またはモード 3 構成)。

あなたのアプリケーションに適合する 1500V DC SPD タイプはどれですか?

IEC 61643-11 によると、SPD はタイプ 1 (直撃雷用)、タイプ 2 (スイッチング サージ用)、およびタイプ 3 (機器レベルの保護用) に分類されます。 1500V DC ソーラーおよび蓄電システムの場合:

• タイプ1DC SPD (Imax 最大 50 kA、Iimp 1 極あたり 12.5 kA) は、外部雷保護を備えた大規模太陽光発電所の主配電パネルに推奨されます。
• タイプ2DC SPD (Imax 20 ～ 40 kA) は、サージ源が主にスイッチングまたは間接雷によるコンバイナ ボックスおよびインバータ入力に適しています。
• 多くの SPD は、柔軟性を高めるためにタイプ 1+2 の特性を組み合わせています。

以下は、一般的な 1500V DC SPD モデルの比較です。ソウティア:

適切なタイプを選択すると、SPD は低電圧保護レベルを維持しながら、予想されるサージ エネルギーに確実に対処できます。

国際標準への準拠を確認するにはどうすればよいですか?

1500V DC SPD を購入する場合は、次のとおりサードパーティ認証を要求してください。IEC 61643-11:2011北米に輸出する場合、UL 1449 (第 5 版)。 IEC 61643-11 は、電圧保護レベル、熱安定性、およびサージ電流能力のテストを定義しています。 UL 1449 の更新により、適切な DC 定格マーキングが保証され、最大連続動作電圧でのテストが必要になります。製品の認証マークを探すか、サプライヤーにテストレポートを依頼してください。ソウティアSPD はこれらの標準に完全に準拠しているため、グローバル プロジェクトに信頼性を提供します。

SPD の寿命を延ばす設置方法は何ですか?

適切に取り付けることは、SPD 自体と同じくらい重要です。次のガイドラインにより、保護と耐用年数が最大化されます。

• SPD を保護する機器のできるだけ近くに取り付けます (リードの長さを最小限に抑えます)。
• 最も短く真っ直ぐな導体を使用してください (銅の推奨断面積 ≥ 16 mm²)。
• SPD の断路器 (内蔵されている場合) がシステムの短絡電流の定格を満たしていることを確認してください。
• SPD の上流に適切な過電流保護 (サーキット ブレーカーまたはヒューズ) を取り付けてください。
• SPD ステータス インジケータ (緑/赤) を定期的に検査し、大きなサージ イベントが発生した場合は交換してください。

参考文献
[1] IEC 61643-11:2011。低電圧サージ保護装置 – パート 11: 低電圧電源システムに接続された SPD – 要件とテスト方法。ジュネーブ: IEC、2011 年。
[2] UL 1449。サージ保護装置の規格。第5版ノースブルック: UL 規格、2021 年。
[3] IEC 62606:2013。アーク障害検出装置 (AFDD) の一般要件。ジュネーブ: IEC、2013 年。