Промышленная зона Вэньян Юэцин Вэньчжоу 325000
Рабочие часы
Понедельник - пятница: 7AM - 7PM
Выходные: 10AM - 5PM
Разъяснение классов DC УЗИП I, II и III: практическое руководство по защите фотоэлектрических систем от перенапряжений
Практическое руководство по устройствам защиты от перенапряжений (УЗИП) класса I, класса II и класса III
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) постоянного тока используются на стороне постоянного тока фотоэлектрических систем для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсных токов до того, как они повредят инверторы, оборудование мониторинга, сумматорные коробки и другие чувствительные компоненты. Однако такие маркировки, как Класс I, Класс II, На сайте, Imax, Вверх и Iscpv часто понимаются неправильно.
В данном руководстве разъясняются классы УЗИП постоянного тока — класс I, класс II и класс III — и показано, как интерпретировать типовую заводскую табличку УЗИП для фотоэлектрических систем на 1000 В постоянного тока.
Основные выводы
- Класс I, класс II и класс III описывают классы испытаний УЗИП, а не уровни качества продукции.
- Класс I обычно ассоциируется с УЗИП типа 1 и формой волны тока молнии 10/350 мкс.
- Класс II обычно ассоциируется с УЗИП типа 2 и формой волны импульсного тока 8/20 мкс.
- Класс III обычно ассоциируется с устройствами тонкой защиты типа 3 и испытанием комбинированной волной.
- Ucpv, In, Imax, Up и Iscpv описывают различные электрические характеристики и не являются взаимозаменяемыми.
- УЗИП класса II не следует автоматически рассматривать как защиту от прямого удара молнии.
Что означают классы УЗИП?
Слово Класс в УЗИП обычно относится к классификации испытаний. Это не означает, что класс I является продуктом премиум-качества, а класс II — продуктом более низкого качества. Это также не описывает класс изоляции или степень защиты корпуса IP.
| Класс испытаний | Общее обозначение продукта | Основная форма испытательной волны | Типовое назначение |
|---|---|---|---|
| Класс I | Тип 1 | Импульс тока 10/350 мкс | Разряд частичного тока молнии |
| Класс II | Тип 2 | Импульс тока 8/20 мкс | Наведенные грозовые и коммутационные перенапряжения |
| Класс III | Тип 3 | Комбинированная волна | Точная защита вблизи чувствительного оборудования |
| Класс I+II | Тип 1+2 | 10/350 мкс и 8/20 мкс | Комбинированная защита от токов молнии и импульсных перенапряжений |
Эти классы УЗИП не следует путать с классами систем молниезащиты LPS I, II, III и IV. В обеих системах используются похожие римские цифры, но они описывают разные понятия.
УЗИП постоянного тока класса I / типа 1
УЗИП класса I или типа 1 предназначено для отвода высокоэнергетических составляющих тока молнии. Его ключевая форма испытательного импульса обычно составляет 10/350 мкс: ток быстро нарастает, а затем спадает в течение сравнительно длительного периода, что придает импульсу гораздо большую энергию, чем стандартному импульсу 8/20 мкс с тем же пиковым значением тока.
Защиту типа 1 или типа 1+2 следует предусматривать, если фотоэлектрическая установка оснащена внешней системой молниезащиты, если невозможно соблюсти требуемое разделительное расстояние или если ток молнии может проникнуть в электроустановку через границу зоны молниезащиты.
Ключевым параметром для типа 1 обычно является Iimp. Само по себе высокое значение Imax не доказывает, что УЗИП подходит для работы в качестве устройства типа 1, поскольку Imax обычно относится к форме импульса 8/20 мкс.
УЗИП постоянного тока класса II / типа 2
Класс II обычно соответствует УЗИП типа 2, испытанному импульсом тока 8/20 мкс. Это наиболее распространенный класс, используемый для защиты от наведенных импульсов перенапряжения при ударах молнии и коммутационных переходных процессов в Комбайны для фотоэлектрических панелей, оборудовании распределения постоянного тока и входах постоянного тока инверторов.
УЗИП типа 2 также может быть установлено после УЗИП типа 1 в составе скоординированной системы защиты. Оно не должно позиционироваться как разрядник для прямого тока молнии, если изделие дополнительно не испытано и не заявлено как тип 1 или тип 1+2.
УЗИП класса III / типа 3
УЗИП класса III или типа 3 обеспечивают точную защиту в непосредственной близости от чувствительного оборудования. Их характеристики обычно оцениваются с помощью генератора комбинированной волны с формой волны напряжения холостого хода 1,2/50 мкс и формой волны тока короткого замыкания 8/20 мкс.
Устройства типа 3 обычно работают совместно с вышестоящими устройствами защиты типа 1 или типа 2. Они не предназначены для самостоятельного поглощения полной энергии входящего импульса перенапряжения.
Как читать паспортную табличку УЗИП на 1000 В пост. тока
Ucpv: 1000 В пост. тока
Ucpv это максимальное длительное рабочее напряжение для фотоэлектрического УЗИП. Это самое высокое напряжение постоянного тока, которое может непрерывно прикладываться к УЗИП в условиях, заявленных производителем.
Выбранное значение Ucpv не должно быть ниже максимального напряжения холостого хода фотоэлектрической системы после поправки на самую низкую ожидаемую температуру. Напряжение холостого хода (Voc) модуля растет при понижении температуры, поэтому система, обозначенная как “1000 В пост. тока”, не может автоматически использовать УЗИП с Ucpv 1000 В без проверки максимального напряжения в холодную погоду.
Класс II
Эта маркировка указывает на испытания класса II и обычно соответствует применению типа 2. Она в первую очередь относится к наведенным и коммутационным перенапряжениям, представленным формой волны 8/20 мкс. Она не характеризует качество изделия или его устойчивость к токам короткого замыкания.
In: 20 кА
На сайте это номинальный разрядный ток, обычно определяемый для УЗИП типа 2 с использованием формы волны 8/20 мкс. Он используется в стандартной последовательности испытаний и является важным показателем способности выдерживать повторяющиеся импульсные токи в заданных условиях испытаний.
Imax: 40 кА
Imax это максимальный разрядный ток, также обычно связанный с формой волны 8/20 мкс. Это более высокое предельное значение разрядного тока, которое не следует интерпретировать как ток, который УЗИП может выдерживать многократно.
In и Imax также не следует напрямую сравнивать с Iimp без учета соответствующих форм волны. Импульс тока молнии 10/350 мкс содержит значительно больше энергии, чем импульс 8/20 мкс с тем же пиковым значением.
Up: 4.0 кВ
Вверх это уровень напряжения защиты. Он указывает уровень, до которого УЗИП ограничивает напряжение при заданных условиях испытаний. Up должен быть согласован с импульсным выдерживаемым напряжением защищаемого оборудования.
Более низкий уровень Up может улучшить запас защиты, но Up нельзя оценивать изолированно. Ucpv должен оставаться достаточно высоким для фотоэлектрической системы, а длину установочных проводников необходимо минимизировать, так как индуктивность проводников увеличивает напряжение во время скачка тока.
Iscpv: 10 кА
Iscpv это номинальный ток короткого замыкания фотоэлектрической системы для УЗИП. Это не номинал импульсного разрядного тока. Он описывает ожидаемый ток короткого замыкания фотоэлектрической системы, для которого УЗИП и его устройство отключения подходят в соответствии с заявленными производителем условиями.
Это значение особенно важно в системах постоянного тока фотоэлектрических установок, поскольку неисправное УЗИП должно безопасно отключаться, не поддерживая опасную электрическую дугу постоянного тока.
Относительная влажность 5%–95%
Обычно это описывает допустимый диапазон относительной влажности. В полной спецификации следует проверить такие условия, как работа без конденсации, коррозия, обледенение и высота над уровнем моря.
от -40°C до +85°C
Это заявленный температурный диапазон. Для оборудования, установленного внутри уличных сумматорных коробок или шкафов, внутренняя температура может быть значительно выше температуры окружающей среды.
Для помещений и IP20
IP20 обеспечивает базовую защиту от доступа пальцами и определенных твердых предметов, но вторая цифра “0” означает, что защита от проникновения воды не заявлена. УЗИП со степенью защиты IP20 не должно подвергаться прямому воздействию дождя. Для наружных фотоэлектрических систем требуется подходящий корпус, выбранный с учетом условий окружающей среды.
Где устанавливаются устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) постоянного тока в фотоэлектрических системах?
УЗИП постоянного тока обычно устанавливаются в распределительных коробках фотоэлектрических систем и рядом с входами постоянного тока инвертора. Необходимое количество и места установки зависят от компоновки системы, прокладки кабелей, концепции молниезащиты, системы заземления и уровней стойкости оборудования к перенапряжениям.
Если кабели постоянного тока имеют большую длину, могут потребоваться согласованные УЗИП на обоих концах линии. Окончательное размещение и координация должны соответствовать проектной документации и стандарту IEC 61643-32, а не универсальному правилу использования одного устройства.
Когда следует выбирать УЗИП типа 1, типа 2 или комбинированного типа 1+2?
Рассматривайте использование УЗИП типа 1 или типа 1+2 в следующих случаях:
- Здание оснащено внешней системой молниезащиты.
- Невозможно обеспечить требуемое безопасное расстояние.
- Ток молнии может попасть в фотоэлектрическую проводку или пересечь границу зоны молниезащиты (LPZ).
- Оценка рисков проекта требует наличия способности к отводу тока молнии.
Рассмотрите использование устройства типа 2, когда:
- Основным риском является наведенное молниевое или коммутационное перенапряжение.
- УЗИП устанавливается после устройства типа 1, расположенного выше по цепи.
- Блок сумматоров фотоэлектрических панелей или вход инвертора требуют локальной защиты от перенапряжений без воздействия прямого тока молнии.
При окончательном выборе всегда необходимо учитывать Ucpv, Iimp (где применимо), In, Imax, Up, Iscpv, режим защиты, систему заземления, резервную защиту и сертификацию, а не только наибольшее значение кА на этикетке.
Распространенные ошибки при выборе УЗИП постоянного тока
- Рассмотрение класса II как показателя качества. Это класс испытаний, а не утверждение о том, что продукт является второсортным.
- Сравнение номинальных токов без учета формы волны. 40 кА при 8/20 мкс не эквивалентно 40 кА при 10/350 мкс.
- Путаница между Iscpv и импульсным током. Iscpv относится к условиям короткого замыкания в фотоэлектрических системах; In и Imax относятся к импульсному разряду.
- Выбор Ucpv только на основе номинального напряжения системы. Необходимо рассчитывать Voc при низкой температуре.
- Игнорирование длины проводника. Большая длина соединений УЗИП увеличивает эффективное напряжение, воздействующее на защищаемое оборудование.
- Установка оборудования со степенью защиты IP20 вне помещений без защитного корпуса. Степень защиты IP20 не обеспечивает защиту от воды.
- Использование УЗИП типа 2 там, где требуется тип 1. Риск прямого удара молнии требует выбора соответствующего класса испытаний и правильного проектирования системы.
Заключение
Правильный выбор УЗИП для цепей постоянного тока — это скоординированное инженерное решение. УЗИП должен иметь подходящее длительное рабочее напряжение, соответствующий класс испытаний, достаточную разрядную способность, надлежащий уровень напряжения защиты и адекватную устойчивость к токам короткого замыкания в фотоэлектрических системах.
В примере на заводской табличке: Class II указывает на применение типа 2; In 20 кА и Imax 40 кА описывают характеристики импульсного тока 8/20 мкс; Up 4.0 кВ — это уровень напряжения защиты; а Iscpv 10 кА — номинальный ток короткого замыкания фотоэлектрической системы. Ни одно из этих значений не может заменить другое.
Нужна помощь в выборе устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) постоянного тока для вашей фотоэлектрической системы? Отправьте КУАНЬЯ максимальное напряжение системы, конфигурацию цепочки модулей, минимальную температуру на объекте, место установки, схему заземления и условия молниезащиты. Мы порекомендуем подходящую модель типа 1, типа 2 или типа 1+2 для вашего применения.
Часто задаваемые вопросы
What is the difference between Class I and Class II DC SPDs?
Class I (Type 1) DC SPDs are tested with a 10/350 μs lightning-current impulse and are intended for installations where partial lightning current may enter the PV system. Class II (Type 2) DC SPDs are tested with an 8/20 μs waveform and mainly protect against induced lightning and switching surges.
Can a Type 2 SPD protect a PV system from direct lightning?
A Type 2 SPD is not automatically suitable for direct-lightning-current duty. Where lightning current can enter the installation, use a properly tested Type 1 or Type 1+2 SPD as required by the lightning protection and risk assessment.
How do I choose Ucpv for a DC SPD?
Choose a Ucpv rating that is not lower than the PV array maximum open-circuit voltage after correcting module Voc for the lowest expected site temperature. Also verify the inverter voltage limit and the manufacturer’s installation requirements.
Where should DC SPDs be installed?
Typical locations include PV combiner boxes and inverter DC inputs. Long cable routes or lightning protection zone boundaries may require coordinated SPDs at more than one location.
Standards Referenced
- IEC 61643-31 — Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations.
- IEC 61643-32 — Selection and application principles for SPDs connected to the DC side of photovoltaic installations.
