Рисунок 1
Солнечная энергетика — это альтернативное направление в энергетике, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения электрической энергии. Это направление активно развивается, в настоящее время, из-за быстрых темпов истощения энергетических ресурсов и ухудшения состояния окружающей среды.
В основе фотоэлектрического преобразования лежит принцип трансформации энергии солнечного излучения в электрическую энергию, с помощью кремниевых полупроводниковых (монокристаллических или поликристаллических) элементов. Солнечные элементы размерами около 12,5х12,5 см генерируют напряжение примерно 0,6 В с максимальным током 3,5 A. Для получения большего напряжения (400 В) солнечные элементы соединяются последовательно. Модули могут иметь площадь от 1,5 до 2,5 м2. Такой модуль генерирует постоянное напряжение DC от 30 В до 60 В. На схеме (рис.2) показан комплект соединенных солнечных панелей, с помощью которого можно получить выходное напряжение от 500 В до 700 В DC. Величина напряжения может изменяться в зависимости от освещенности панелей. Каждая солнечная панель генерирует выходной ток величиной от 4 A до 7 A, в зависимости от типа модуля.
К сожалению, оборудование для солнечной энергетики в основном состоит из компонентов с низкой устойчивостью к импульсам перенапряжения и ударным токам. Солнечные панели, устанавливаемые на крышах (рис.1), могут подвергаться коммутационным перенапряжениям, а также перенапряжением, вызванным прямыми ударами молнии.
Следовательно, они должны быть защищены, от прямого атмосферного разряда, внешним устройством молниезащиты. Защиту солнечных батарей от импульсных перенапряжений обеспечивают ограничители перенапряжения ETITEC B-PV и ETITEC CPV (рис.3, 6, 8)
Рисунок 3,4,5
Рисунок 6,7,8,9
Для увеличения выходной мощности системы, модули соединяются параллельно. Подключенные таким образом панели дают выходной ток в пределах от 250 A до 300 A. Этот ток поступает в преобразователь (инвертор), который преобразует постоянный ток DC в переменный ток AC, используемый для питания отдельных устройств или общей электросети.
ETITEC BPV (T1+T2)
Данная серия ограничителей перенапряжения была специально разработана длязащиты солнечных батарей, от прямых и наведенных (косвенных) импульсов перенапряжения.
На рис. 3-5 показаны ограничитель перенапряжения ETITECB –PV 550(1000)/12,5(10/350), его структурная схема и подключение ограничителей B-PV по схеме Т, соответственно.
Ограничители ETITEC B-PV позиционируются, как комбинированные устройства, совмещающие в себе ограничители Типа 1 и Типа 2 (Класс I+II/В+С). Номинальный импульсный ток этих ограничителей составляет Iimp = 12,5 kA на один полюс, максимальный токовый импульс Imax= 40 kA. Конструкция ограничителя перенапряжения состоит из двух параллельно соединенных варисторных элементов, каждый из которых защищен тепловым расцепителем. Серия ограничителей RC оборудована блоком контактов дистанционной сигнализации повреждения варистора.
ETITEC CPV (T1+T2)
Данная серия ограничителей перенапряжения была специально разработана для защиты солнечных батарей,от наведенных (косвенных) импульсов перенапряжения (рис.6-9).
Ограничители перенапряжения ETITEC СPV позиционируются, как ограничители Типа 2 (Класс II/С). Номинальный импульсный ток этих ограничителей составляет Iimp = 20 kA (8/20) на один полюс, максимальный токовый импульс Imax= 40 kA (8/20) на один полюс. Конструкция ограничителя перенапряжения состоит из двух (трех) параллельно соединенных варисторных элементов, каждый из которых защищен тепловым расцепителем. Серия ограничителей RC оборудована блоком контактов дистанционной сигнализации повреждения варистора.
Принцип применения ограничителей BPV, СPV в устройствах солнечной энергетики для зданий с внешней молниезащитой (LPS)
Рисунок 10
В случае, когда расстояние между солнечной панелью и инвертором AC/DC превышает L > 7 м (рис.10), необходимо установить на этом отрезке 2 ограничителя ETITEC BPV – (1) и (2) (рис.11), или С-PV – (1) и (2) (рис.12). Если расстояние L 7 м, то применение ограничителя (2) необязательно.
По материалам ООО «ETI Украина»
