Perché un dispositivo di protezione da sovratensione da 1000 V CC è essenziale per l'energia solare e lo stoccaggio?

Quali rischi devono affrontare i sistemi CC ad alta tensione senza un'adeguata protezione dalle sovratensioni?

I sistemi in corrente continua (CC) ad alta tensione, comunemente presenti negli array fotovoltaici su larga scala e nei sistemi di accumulo dell'energia delle batterie (BESS), funzionano a tensioni fino a 1000 V o superiori. Questi sistemi sono esposti a sovratensioni transitorie causate da fulmini, operazioni di commutazione o disturbi della rete. Senza un'adeguata protezione dalle sovratensioni, tali sovratensioni possono causare danni alle apparecchiature, tempi di inattività e rischi per la sicurezza.

Ad esempio, un fulmine vicino a un parco solare può indurre picchi di alta tensione sui cavi CC che si propagano agli inverter, ai controller di carica e ai sistemi di gestione delle batterie. Il risultato può essere un guasto catastrofico di componenti elettronici sensibili, rischi di incendio e riparazioni costose. UNDispositivo di protezione da sovratensione da 1000 V CCè progettato per fissare questi transitori in modo sicuro a terra, proteggendo le apparecchiature a valle.

Quali standard regolano le prestazioni dei limitatori di sovratensione da 1000 V CC?

Affidabilità di aDispositivo di protezione da sovratensione da 1000 V CCè definito dal rispetto degli standard internazionali. Mentre i dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) hanno i propri standard di prodotto (ad esempio, IEC 61643-31 per i sistemi fotovoltaici), i principi di coordinamento e di commutazione sottostanti sono radicati negli standard della direttiva sulla bassa tensione.

I riferimenti chiave includono:

• CEI EN 60947-1– Apparecchiature di manovra e controllo a bassa tensione – Parte 1: Regole generali. Questo standard delinea i requisiti generali per le apparecchiature elettriche nei sistemi a bassa tensione, compreso il coordinamento e i test dell'isolamento.
• CEI 60947-2– Apparecchiature di manovra e controllo a bassa tensione – Parte 2: Interruttori automatici. Questo standard fornisce indicazioni sulla protezione da sovracorrente e sull'interruzione per guasto, che influiscono direttamente sulla selezione dei dispositivi di sovracorrente di backup per gli SPD.
• CEI 60947-3– Apparecchiature di manovra e controllo a bassa tensione – Parte 3: Interruttori, sezionatori, sezionatori sottocarico e unità combinate con fusibili. Questa norma è rilevante per le funzioni di isolamento e commutazione nei sistemi CC.

Sebbene questi standard non siano specifici per gli SPD, costituiscono la base per l'integrazione e la sicurezza del sistema. Per le prestazioni SPD specifiche per DC, gli ingegneri dovrebbero consultare anche IEC 61643-31 (protezione da sovratensione FV) e UL 1449.

In che modo il dispositivo di protezione da sovratensione da 1000 V CC protegge le apparecchiature sensibili?

A Dispositivo di protezione da sovratensione da 1000 V CCin genere utilizza varistori a ossido di metallo (MOV) o tubi a scarica di gas (GDT) in una configurazione di bloccaggio della tensione. In condizioni operative normali, l'SPD presenta un'elevata impedenza e una corrente di dispersione trascurabile. Quando si verifica una sovratensione transitoria, l'SPD passa rapidamente a un percorso a bassa impedenza, deviando la corrente di picco verso terra e limitando la tensione a un livello sicuro.

Per i sistemi a 1000 V CC, l'SPD deve gestire tensioni continue più elevate e picchi ripetitivi. Il dispositivo è progettato con un'adeguata gestione termica e funzionalità di estinzione dell'arco per disconnettere in sicurezza il componente difettoso in caso di guasto a fine vita. Molti SPD moderni includono sezionatori termici e indicatori di stato.

Quali parametri tecnici dovrebbero cercare gli ingegneri in un SPD da 1000 V CC?

Quando si seleziona aDispositivo di protezione da sovratensione da 1000 V CC, gli ingegneri devono valutare diversi parametri critici. Di seguito è riportata una tabella comparativa dei valori tipici.

Inoltre, cerca il grado di protezione IP65 per installazioni esterne, certificazione specifica DC e disconnessione termica integrata. ILDispositivo di protezione da sovratensione da 1000 V CCASudyaelesoddisfa questi criteri ed è testato secondo gli standard pertinenti.

Perché la qualità e la certificazione sono fondamentali quando si seleziona un limitatore di sovratensione per 1000 V CC?

Negli appalti B2B, il costo di un componente è spesso sminuito dal costo di un guasto del sistema. Un SPD inferiore alla norma potrebbe guastarsi prematuramente, non fornire una protezione adeguata o addirittura prendere fuoco. Pertanto, i team di approvvigionamento dovrebbero richiedere prodotti certificati da produttori rispettabili.

Certificazioni come CE, TÜV o UL indicano la conformità a test rigorosi. Inoltre, la garanzia della qualità della produzione comprende test di cicli termici, test di resistenza alle sovratensioni e un adeguato coordinamento delle sovratensioni con gli interruttori automatici (secondo IEC 60947-2).

Lavorare con un fornitore comeSudyaeleassicura che ilDispositivo di protezione da sovratensione da 1000 V CCè prodotto con MOV di alta qualità, custodia robusta e documentazione chiara.

Riferimenti

1. CEI EN 60947-1. Apparecchiature di manovra e controllo a bassa tensione - Parte 1: Regole generali [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/6123
2. CEI 60947-2. Apparecchiature di manovra e controllo di bassa tensione - Parte 2: Interruttori automatici [S]. 2019.https://webstore.iec.ch/publication/62482
3. CEI 60947-3. Apparecchiature di manovra e controllo a bassa tensione - Parte 3: Interruttori, sezionatori, sezionatori sottocarico e unità combinate con fusibili [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62483