Selectio Instrumentorum Protectionis Contra Impetus Electricos (SPD) Selectio pro Systematibus PV – Genera SPD
Energia photovoltaica (PV) generata fons clavis energiae renovabilis est et oeconomice valde competitiva est comparata cum energiae generatione traditionali. Systemata PV parva distributa, ut tabulae solares in tectis, magis magisque popularia fiunt. Systemata PV in tectis distributionem et AC et DC includunt, tensionibus usque ad 1500V attingentibus. Latus DC, praesertim tabulae PV, fulminibus in locis periculosis directe exponi potest, ita ut vulnerabiles sint damnis fulminis.
Protectio fulminum aedificiorum in protectionem externam (Systema Protectionis Fulminis, LPS) et protectionem internam (Mensurae Protectionis Impetus Impetus, SPM) dividitur, secundum periculum fulminis. Instrumenta Protectionis Impetus Impetus Impetus (SPDs), ut pars protectionis internae, contra tensiones excessivas transitorias a fulmine atmosphaerico vel operationibus commutationis causatas custodiunt. SPDs extra apparatum protectum instituuntur et praecipue hoc modo funguntur: cum nulla impetus impetus in systemate potentiae est, SPD operationem normalem systematis quod protegit significanter non afficit. Cum impetus impetus occurrit, SPD impedantiam humilem offert, currentem impetus impetus per se avertens et tensionem ad gradum tutum limitans. Postquam impetus impetus praeteriit et omnis currentis residua evanuit, SPD ad statum impedantiae altae redit.
1. Locus Installationis Instrumentorum Protectionis Contra Impetus Impetus (SPD)
Locus institutionis SPDorum secundum gradum minae fulminis et innititur notioni Zonarum Protectionis Fulminis (LPZ) in IEC 62305. Tensiones maximae transitoriae progressive ad gradum tutum reducuntur, qui infra tensionem tolerantiam apparatus protecti esse debet. Ut in Figura illustratur, SPDorum ad limites harum zonarum instituuntur, unde notio protectionis contra impetus multi-livelli in systematibus humilis tensionis adhibitae originem dat. Pro systematibus photovoltaicis, focus est in prohibendo impetus fulminis ne per latera AC et DC ingrediantur, ita partes criticas ut inverteres protegendo.
2. Classes Probationum Instrumentorum Protectionis Contra Impetus Tensionis (SPD)
Secundum normam IEC 61643-11, SPDs in tres categorias probationum digeruntur secundum genus impulsus fulminis quem sustinere destinantur. Probationes Typi I (notatae ut T1) destinantur ad simulandas partiales fulminis currentes quae in aedificium conduci possunt. Hae formam undae 10/350 µs utuntur, ut in Figura 1 demonstratur, et typice ad limitem inter LPZ0 et LPZ1 applicantur — ut in tabulis distributionis principalibus vel ingressibus transformatorum humilis tensionis. SPDs pro hoc gradu plerumque sunt generis commutationis tensionis, cum componentibus ut tubi gaseosi vel scintillae spatia (e.g., spatia cornuum vel spatia graphita).
Experimenta Typi II (T2) et Typi III (T3) impulsus breviores durationis utuntur. SPD Typi II plerumque sunt instrumenta tensionem limitantia quae componentibus ut varistores oxidi metallici (MOVs) utuntur. Probantur cum currente exonerationis nominali utens unda currentis 8/20 µs (vide figuram "blow"), et responsabiles sunt pro ulterius limitando impulsum tensionis residuae ab instrumento protectionis anteriori venienti. Experimenta Typi III utuntur generatore undarum combinato cum tensione 1.2/50 µs et impulsu currentis 8/20 µs (vide figuram infra), simulantes impulsus propius ad apparatum usus finalis.
3. Genus Connexionis Dispositivi Protectorii Contra Impetum Fluctuum (SPD)
Duo modi praecipui protectionis contra tensiones excessivas transitorias sunt. Primus est protectio modi communis (CT1), quae ad protegendum contra impetus inter conductores vivos et PE (terram tutelarem) destinatur. Ictus fulminis, exempli gratia, tensiones altas relativas ad terram in systema inducere possunt. Protectio modi communis adiuvat ad mitigandum impulsum talium perturbationum externarum, ut fulminis, ut infra illustratur.
Alterum est praesidium modi differentialis (CT2), quod contra impetus inter conductorem lineae (L) et conductorem neutrum (N) praestat. Hoc genus praesidii imprimis magni momenti est ad perturbationes internas tractandas, ut strepitum electricum vel interferentiam intra ipsum systema generatam, ut in diagramma infra monstratur.
Unum vel utriusque modi protectionis implementando, systemata electrica melius a fontibus potentialibus impetus tensionis defendi possunt, quo denique diuturnitas et firmitas apparatuum connexorum augeantur.
Notandum est delectum modorum protectionis SPD cum systemate terrae in loco constituto congruere debere. In systematibus TN, et modi protectionis CT1 et CT2 adhiberi possunt. Attamen, in systematibus TT, CT1 tantum post RCD applicari potest. In systematibus IT — praesertim iis sine conductore neutro — protectio CT2 non adhibetur. Haec consideratio critica est in systematibus distributionis DC quae configurationes terrae IT utuntur. Singula in tabula infra inveniri possunt.
4. Parametri Claves Instrumentorum Protectionis Contra Impetus (SPD)
Secundum normam internationalem IEC 61643-11, proprietates et probationes SPDorum systematibus distributionis potentiae humilis tensionis coniunctorum definiuntur, ut in Figura 7 monstratur.
(1) Gradus Protectionis Tensionis (Sursum)
Gravissimum momentum in eligendo SPD est gradus protectionis tensionis (Up), qui efficaciam SPD in limitanda tensione inter terminales describit. Hic valor debet esse maior quam maxima tensio coercitiva. Attingitur cum fluxus currenti per SPD aequat currenti exonerationis nominali In. Gradus protectionis tensionis electus debet esse minor quam tensio tolerantiae impulsuum Uw oneris. In casu ictus fulminis, tensio trans terminales SPD plerumque infra Up servatur. Pro systematibus PV DC, onus plerumque ad modulos PV et inverteres refertur.
(2) Maxima Tensio Operativa Continua (Uc)
Uc est maxima tensio continua quae continuo ad modum protectionis SPD applicari potest. Ea eligitur secundum tensionem nominalem et configurationem terrae systematis et fungitur ut limen activationis SPD. Pro latere DC systematum PV, Uc maior quam vel aequalis Uoc Max tabulae PV esse debet. Uoc Max refert ad maximam tensionem circuiti aperti inter terminales activos et inter terminalem activos et terram in puncto designato tabulae PV.
(3) Currens Emissionis Nominalis (In)
Hic est valor maximus undae 8/20 μs per SPD fluentis, ad probationes Typi II et ad probationes praeconditionis in Typo I et ... adhibitus. Typus IINorma IEC postulat ut SPD saltem 19 emissiones undae 8/20 μs sustinere possit. Quo altior valor In, eo longior vita SPD, sed sumptus etiam augetur.
(4) Impulsus Fluens (Iimp)
Tribus parametris definitum: culmine currentis (Ipeak), carica (Q), et energia specifica (W/R), hoc currente adhibetur in Typus I probationes. Forma undae typica est 10/350 μs.