Поскольку устройства защиты от перенапряжения постоянного тока для фотоэлектрических установок должны быть рассчитаны на полное воздействие солнечного света, они очень уязвимы для воздействия молнии. Емкость массива фотоэлектрических модулей напрямую связана с площадью его открытой поверхности, поэтому потенциальное воздействие грозовых явлений увеличивается с увеличением размера системы. В случае частых вспышек молнии незащищенные фотоэлектрические системы могут многократно и значительно повредить ключевые компоненты. Это приводит к значительным затратам на ремонт и замену, простою системы и потере доходов. Правильно спроектированные, указанные и установленные устройства защиты от перенапряжений (SPD) сводят к минимуму потенциальное воздействие грозовых явлений при использовании в сочетании со спроектированными системами молниезащиты.
Длительное воздействие переходных процессов меньшей амплитуды ухудшает качество диэлектрических и изоляционных материалов в оборудовании фотоэлектрических систем до тех пор, пока не произойдет окончательный выход из строя. Кроме того, в цепях измерения, управления и связи могут возникать переходные процессы напряжения. Эти переходные процессы могут показаться ошибочными сигналами или информацией, вызывающими сбои в работе или отключение оборудования. Стратегическое размещение УЗИП смягчает эти проблемы, поскольку они функционируют как закорачивающие или зажимающие устройства.
Технические характеристики УЗИП
Наиболее распространенной технологией SPD, используемой в фотоэлектрических приложениях, является варистор на основе оксида металла (MOV), который функционирует как устройство ограничения напряжения. Другие технологии УЗИП включают кремниевый лавинный диод, управляемые искровые промежутки и газоразрядные трубки. Последние два являются коммутационными устройствами, которые проявляются в виде коротких замыканий или лома. Каждая технология имеет свои особенности, что делает ее более или менее подходящей для конкретного применения. Комбинации этих устройств также могут быть скоординированы для обеспечения более оптимальных характеристик, чем они предлагают по отдельности.
УЗИП должен иметь возможность достаточно быстро изменять состояние в течение короткого периода времени, когда присутствует переходный процесс, и без сбоев разряжать величину переходного тока. Устройство также должно минимизировать падение напряжения в цепи SPD для защиты оборудования, к которому оно подключено. Наконец, функция SPD не должна мешать нормальной работе этой цепи.
Рабочие характеристики УЗИП определяются несколькими параметрами, которые должен понимать тот, кто делает выбор УЗИП. Этот вопрос требует более подробной информации, которую можно осветить здесь, но следует учитывать следующие параметры: максимальное продолжительное рабочее напряжение, применение переменного или постоянного тока, номинальный ток разряда (определяемый величиной и формой волны), уровень защиты от напряжения ( напряжение на клеммах, которое присутствует, когда УЗИП разряжает определенный ток) и временное перенапряжение (непрерывное перенапряжение, которое может быть приложено в течение определенного времени без повреждения УЗИП).
SPD, использующие различные технологии компонентов, могут быть размещены в одних и тех же цепях. Однако их следует выбирать с осторожностью, чтобы обеспечить энергетическую координацию между ними. Компонентная технология с более высоким разрядным током должна отводить наибольшую величину доступного переходного тока, в то время как другая компонентная технология снижает остаточное переходное напряжение до более низкой величины, поскольку она отводит меньший ток.
УЗИП должен иметь встроенное устройство самозащиты, отключающее его от цепи в случае отказа устройства. Чтобы сделать это отключение очевидным, многие устройства защиты SPD отображают флаг, указывающий на состояние отключения. Индикация состояния УЗИП с помощью встроенного вспомогательного набора контактов — это расширенная функция, которая может передавать сигнал в удаленное место. Еще одна важная характеристика продукта, которую следует учитывать, заключается в том, использует ли SPD защищенный от прикосновения съемный модуль, который позволяет легко заменить неисправный модуль без инструментов или без необходимости обесточивания цепи.