Пристрій захисту від імпульсних перенапруг (ДЗІП або SPD — Surge Protective Devices) для ланцюгів змінного струму

Пристрій захисту від імпульсних перенапруг (ДЗІП або SPD — Surge Protective Devices) для ланцюгів змінного струму

Представлені на ринку пристрої захисту від імпульсних перенапруг (УЗІП) дуже часто мають прийнятні для сонячної енергетики параметри. Це стосується насамперед дешевших рішень рівня Т3. Є й рішення, що можуть захистити обладнання, проте для таких пристроїв ціна порівнянна із вартістю обладнання, що захищається.

Треба зазначити, що є три рівні грозозахист, перший рівень — Т1 являє собою всім відомі змійки-приймачі (громовідводи) і призначений для захисту від прямого потрапляння блискавки. Другий рівень — Т2 здійснює захист мережі від вторинних проявів блискавки, інакше званих перенапруг. І, нарешті, третій рівень — Т3, який забезпечує захист інтерфейсів від впливу перенапруг через вимкнення.

Як бачимо, вимоги та завдання грозозахист залежать від їх рівня. Можна відразу з упевненістю сказати, що захисту Т1 не можна ігнорувати. Захисти інших рівнів не в змозі впоратися із завданнями, покладені на Т1 і відвести енергію блискавки, забезпечивши водночас прийнятні для обладнання, що захищається. Говорячи простими словами — без змійокприймачів не можна говорити про наявність грозозахисту, це буде часткове рішення, тільки захист від імпульсних перенапруг.

Захисти Т2 монтуються на протяжних лініях для зниження рівня перенапруги в лініях і полегшення режиму роботи захистів третього рівня. На боці електромережі ці захисту змонтовані (принаймні цього вимагають стандарти), а лінії сонячного поля та навантажень протяжними назвати не можна. У промислових СЕС можлива наявність протягнених ліній на сонячному полі та часто використовуються пристрої рівня Т2, зазвичай — на напругу 1000 В.

Пристрої рівня Т3 використовуються для захисту кожного конкретного входу в обладнання, більше того — дуже часто розглядається захист кожного дроту. Ці пристрої розташовують за приладами захисту і в разі виникнення перенапруги відбувається пробій (з самовідновленням або без) пристрою Т3, струм через нього зростає і це призводить до вимкнення сегмента мережі або стрингу сонячного поля від обладнання, що захищається.

Є обладнання для захисту від перенапруг відомих брендів, але водночас виникає безліч проблем. Зверніть увагу на виділені поля на малюнку.

Таблиця із каталогу ETI. ЗІП для захисту побутових мереж.

Як бачимо — захист на рівні 1300 В для 230-вольтових мереж, чи не багатовато? Чи витримають транзистори інвертора такі перенапруги? Можна з упевненістю сказати — ні. А в чому тоді сенс установлення таких УЗІП?

На схемі виділений термозапобіжник, який вимикає УЗІП під час перегрівання варістору та в такий спосіб пропускає імпульс у захищувані кола. Ну в цьому разі можна сказати, що Узип захищений від перевантажень, але чи буде надійно захищене обладнання?

Кампанія SOLAR.BIZ.UAрозробила лінійку пристроїв захисту від імпульсних перенапруг (УЗІП або SPD — Surge Protective Devices) для ланцюгів постійного та змінного струму. Ці пристрої істотно відрізняються між собою, але водночас слугують однією метою — усунути виникнення перенапруг на входах у інвертор.

Параметри УЗІП змінного струму зведені в таблицю.

Найменування	Робоча напруга, В	Максимальна енергія, Дж, під час імпульсу 8/20 мс	Максимальний струм вимкнення, А	Максимальна втома захисту, А
AE-SPD-AC-1pn-2	Фаза 230	180	100	25
	Нейтраль до 50	1200	600	25
AE-SPD-AC-2p-2	Фаза 230	180	100	25
	Нейтраль до 230	180	100	25
AE-SPD-AC-3pn-2	Фаза 400/230	180	100	63
	Нейтраль до 50	1200	600	63
AE-SPD-AC-4p-2	Фаза 400/230	180	100	63
	Нейтраль до 230	180	100	63

Треба пояснити відмінність в УЗІП AXIOMAENERGY. Розглянемо на прикладі AE-SPD-AC-1pn-2 і AE-SPD-AC-2p-2. Як не дивно, але в деяких місцях досі використовуються мережі 127/220 В, а іноді напруга нейтралі виходить далеко за межі 50 В. Це погано, так бути не має, але так буває. У цих випадках використовуються AE-SPD-AC-2p-2 з однаковими елементами у фазному та нульовому полюсах. У трифазній мережі це явище називається «зміщення нейтралі», а в колах не фахівців «перекіс фаз». Якщо у вашій мережі такі явища не спостерігаються — краще використовувати AE-SPD-AC-1pn-2 і AE-SPD-AC-3pn-2 у разі трифазної мережі, ці пристрої забезпечують надійніший захист нейтралі та це видно в таблиці.

Конструкція ПЗІП зроблена на металооксидних порогових елементах без можливості їх вимкнення. Їх особливістю є пробою елемента в разі, якщо параметри імпульсу такі, що струм через поріговий елемент досягає максимального значення раніше, ніж встигає перегоріти запобіжник. Тобто пристрій, «цієного свого життя», рятує інвертор. Для порівняння — в інших виробників УЗІП обладнані термозапобіжниками, які рятують УЗІП, вимикаючи його від імпульсу перенапруги, вбиваючи водночас інвертор.

Захист нейтралі відбувається за допомогою елегантних розрядників на струм до 600 А.

Усі ПЗИП AXIOMAENERGY складаються з двох напівкомплектів зібраних в одному корпусі та захищають одночасно вхід і вихід інвертора. Для мережевих інверторів можливе під'єднання одного боку або паралельне під'єднання двох сторін для збільшення струму, що вимикає струм і підвищення надійності захисту.

Залежно від потужності інвертора УЗІП AXIOMAENERGY мають різні параметри реактивних елементів, і як наслідок — різні розміри. Хочу зазначити, що груповий захист інверторів у паралельному ввімкненні можливий, але менш ефективний, ніж індивідуальний.

Для роботи ПЗІП потрібне виконання двох умов, у перших — наявність активного або пасивного грозозахисту Т1, а в другому — під'єднання заземлювальної клеми пристрою до контуру заземлення.

Схема під'єднання показана на малюнку.

Так виглядає ПЗІП AXIOMAENERGY (примір)