ການເລືອກອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟกระชาก ການເລືອກອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟกระชากສຳລັບລະບົບ PV - ປະເພດຂອງ SPDs

ການຜະລິດພະລັງງານແສງຕາເວັນ (PV) ເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນທີ່ສຳຄັນ ແລະ ມີການແຂ່ງຂັນທາງເສດຖະກິດສູງເມື່ອທຽບກັບການຜະລິດພະລັງງານແບບດັ້ງເດີມ. ລະບົບ PV ແບບກະຈາຍຂະໜາດນ້ອຍ ເຊັ່ນ: ແຜງໂຊລາເຊວເທິງຫຼັງຄາ ກຳລັງໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆ. ລະບົບ PV ເທິງຫຼັງຄາກ່ຽວຂ້ອງກັບທັງການກະຈາຍ AC ແລະ DC ດ້ວຍແຮງດັນໄຟຟ້າສູງເຖິງ 1500V. ດ້ານ DC, ໂດຍສະເພາະແຜງ PV, ສາມາດຖືກຟ້າຜ່າໂດຍກົງໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີຄວາມສ່ຽງສູງ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍຈາກຟ້າຜ່າ.

ການປ້ອງກັນຟ້າຜ່າສຳລັບອາຄານແບ່ງອອກເປັນການປ້ອງກັນພາຍນອກ (ລະບົບປ້ອງກັນຟ້າຜ່າ, LPS) ແລະ ການປ້ອງກັນພາຍໃນ (ມາດຕະການປ້ອງກັນໄຟกระชาก, SPM), ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມສ່ຽງຈາກຟ້າຜ່າ. ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟกระชาก (SPDs), ເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງການປ້ອງກັນພາຍໃນ, ປົກປ້ອງຈາກແຮງດັນໄຟຟ້າເກີນຊົ່ວຄາວທີ່ເກີດຈາກຟ້າຜ່າໃນບັນຍາກາດ ຫຼື ການປະຕິບັດງານສະຫຼັບ. SPDs ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ນອກອຸປະກອນທີ່ໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງ ແລະ ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເຮັດວຽກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ເມື່ອບໍ່ມີການເພີ່ມຂຶ້ນໃນລະບົບໄຟຟ້າ, SPD ຈະບໍ່ສົ່ງຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການດຳເນີນງານປົກກະຕິຂອງລະບົບທີ່ມັນປົກປ້ອງ. ເມື່ອເກີດການເພີ່ມຂຶ້ນ, SPD ສະເໜີຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ, ປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນຜ່ານຕົວມັນເອງ ແລະ ຈຳກັດແຮງດັນໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບທີ່ປອດໄພ. ຫຼັງຈາກກະແສໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າທີ່ເຫຼືອໄດ້ດັບລົງ, SPD ຈະກັບຄືນສູ່ສະຖານະຄວາມຕ້ານທານສູງ.

1. ສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າດັບ (SPD)

ສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງຂອງ SPDs ແມ່ນຖືກກຳນົດຕາມລະດັບໄພຂົ່ມຂູ່ຈາກຟ້າຜ່າ ແລະ ອີງຕາມແນວຄວາມຄິດເຂດປ້ອງກັນຟ້າຜ່າ (LPZ) ໃນ IEC 62305. ແຮງດັນເກີນຊົ່ວຄາວຈະຖືກຫຼຸດລົງເທື່ອລະກ້າວສູ່ລະດັບທີ່ປອດໄພ, ເຊິ່ງຕ້ອງຕໍ່າກວ່າແຮງດັນຕ້ານທານຂອງອຸປະກອນທີ່ໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, SPDs ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ຂອບເຂດຂອງເຂດເຫຼົ່ານີ້, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດແນວຄວາມຄິດຂອງການປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າຫຼາຍລະດັບທີ່ໃຊ້ໃນລະບົບແຮງດັນຕ່ຳ. ສຳລັບລະບົບ PV, ຈຸດສຸມແມ່ນການປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າຟ້າຜ່າຈາກການເຂົ້າມາທາງ AC ແລະ DC, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປົກປ້ອງອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ອິນເວີເຕີ.

2. ຫ້ອງຮຽນການທົດສອບອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າກະແທກ (SPD)

ອີງຕາມ IEC 61643-11, SPDs ແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດການທົດສອບໂດຍອີງໃສ່ປະເພດຂອງແຮງກະຕຸ້ນກະແສຟ້າຜ່າທີ່ພວກມັນຖືກອອກແບບມາໃຫ້ທົນໄດ້. ການທົດສອບປະເພດ I (ໝາຍເປັນ T1) ມີຈຸດປະສົງເພື່ອຈຳລອງກະແສຟ້າຜ່າບາງສ່ວນທີ່ອາດຈະຖືກນຳເຂົ້າໄປໃນອາຄານ. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ຮູບແບບຄື້ນ 10/350 µs, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, ແລະໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນໃຊ້ຢູ່ທີ່ຂອບເຂດລະຫວ່າງ LPZ0 ແລະ LPZ1—ເຊັ່ນ: ຢູ່ກະດານແຈກຈ່າຍໄຟຟ້າຫຼັກ ຫຼື ຕົວຮັບໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳ. SPDs ສຳລັບລະດັບນີ້ມັກຈະເປັນປະເພດສະຫຼັບແຮງດັນ, ມີອົງປະກອບເຊັ່ນ: ທໍ່ປ່ອຍອາຍແກັສ ຫຼື ຊ່ອງຫວ່າງປະກາຍໄຟ (ເຊັ່ນ: ຊ່ອງຫວ່າງແກ ຫຼື ຊ່ອງຫວ່າງແກຼຟຼີ).

ການທົດສອບປະເພດ II (T2) ແລະປະເພດ III (T3) ໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າໄລຍະສັ້ນ. SPD ປະເພດ II ມັກຈະເປັນອຸປະກອນຈຳກັດແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ອົງປະກອບຕ່າງໆເຊັ່ນ: ວາຣິສເຕີໂລຫະອົກໄຊ (MOVs). ພວກມັນຖືກທົດສອບດ້ວຍກະແສໄຟຟ້າປ່ອຍປະຈຸໂດຍໃຊ້ຮູບແບບຄື້ນກະແສໄຟຟ້າ 8/20 µs (ເບິ່ງຮູບເປົ່າ), ແລະຮັບຜິດຊອບໃນການຈຳກັດແຮງດັນໄຟຟ້າກະແທກທີ່ເຫຼືອຈາກອຸປະກອນປ້ອງກັນຕົ້ນນ້ຳຕື່ມອີກ. ການທົດສອບປະເພດ III ໃຊ້ເຄື່ອງສ້າງຄື້ນປະສົມທີ່ມີແຮງດັນໄຟຟ້າ 1.2/50 µs ແລະແຮງດັນໄຟຟ້າກະແທກກະແສໄຟຟ້າ 8/20 µs (ເບິ່ງຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້), ຈຳລອງແຮງດັນໄຟຟ້າກະແທກທີ່ໃກ້ກັບອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ສຸດທ້າຍ.

3. ປະເພດການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າกระชาก (SPDs)

ມີສອງຮູບແບບຫຼັກຂອງການປ້ອງກັນຕໍ່ກັບແຮງດັນເກີນຊົ່ວຄາວ. ຮູບແບບທຳອິດແມ່ນການປ້ອງກັນຮູບແບບຮ່ວມ (CT1), ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອປ້ອງກັນຈາກກະແສໄຟຟ້າກະແທກລະຫວ່າງຕົວນຳໄຟຟ້າທີ່ມີຊີວິດ ແລະ PE (ດິນປ້ອງກັນ). ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ຟ້າຜ່າສາມາດນຳເອົາແຮງດັນສູງທຽບກັບພື້ນດິນເຂົ້າສູ່ລະບົບ. ການປ້ອງກັນຮູບແບບຮ່ວມຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງການລົບກວນພາຍນອກດັ່ງກ່າວ, ເຊັ່ນ: ຟ້າຜ່າ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ດ້ານລຸ່ມ.

ອັນທີສອງແມ່ນການປ້ອງກັນແບບດິຟເຟີເຣນຊຽລ (CT2), ເຊິ່ງປ້ອງກັນການເກີດກະແສໄຟຟ້າເກີນລະຫວ່າງຕົວນຳໄຟຟ້າ (L) ແລະ ຕົວນຳໄຟຟ້າກາງ (N). ການປ້ອງກັນປະເພດນີ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນເປັນພິເສດສຳລັບການແກ້ໄຂການລົບກວນພາຍໃນ, ເຊັ່ນ: ສຽງລົບກວນທາງໄຟຟ້າ ຫຼື ການແຊກແຊງທີ່ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນລະບົບເອງ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນແຜນວາດຂ້າງລຸ່ມນີ້.

ໂດຍການປະຕິບັດຮູບແບບການປ້ອງກັນໜຶ່ງ ຫຼື ທັງສອງຮູບແບບເຫຼົ່ານີ້, ລະບົບໄຟຟ້າສາມາດປ້ອງກັນໄດ້ດີຂຶ້ນຈາກແຫຼ່ງທີ່ມາຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ຊ່ວຍເພີ່ມອາຍຸການໃຊ້ງານ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່.

ສິ່ງສຳຄັນທີ່ຄວນສັງເກດຄືການເລືອກຮູບແບບການປ້ອງກັນ SPD ຄວນສອດຄ່ອງກັບລະບົບການຕໍ່ສາຍດິນ. ສຳລັບລະບົບ TN, ທັງຮູບແບບການປ້ອງກັນ CT1 ແລະ CT2 ສາມາດໃຊ້ໄດ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນລະບົບ TT, CT1 ສາມາດໃຊ້ໄດ້ພຽງແຕ່ຢູ່ທາງລຸ່ມຂອງ RCD ເທົ່ານັ້ນ. ໃນລະບົບ IT—ໂດຍສະເພາະແມ່ນລະບົບທີ່ບໍ່ມີຕົວນຳທີ່ເປັນກາງ—ການປ້ອງກັນ CT2 ບໍ່ສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້. ນີ້ແມ່ນການພິຈາລະນາທີ່ສຳຄັນໃນລະບົບການແຈກຈ່າຍ DC ທີ່ໃຊ້ການຕັ້ງຄ່າການຕໍ່ສາຍດິນ IT. ລາຍລະອຽດສາມາດພົບໄດ້ໃນຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້.

4. ພາລາມິເຕີຫຼັກຂອງອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າຊ໊ອກ (SPD)

ອີງຕາມມາດຕະຖານສາກົນ IEC 61643-11, ລັກສະນະ ແລະ ການທົດສອບຂອງ SPD ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບແຈກຈ່າຍໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳໄດ້ຖືກກຳນົດໄວ້, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 7.

(1) ລະດັບການປ້ອງກັນແຮງດັນ (ຂຶ້ນ)

ລັກສະນະທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນການເລືອກ SPD ແມ່ນລະດັບການປ້ອງກັນແຮງດັນ (ຂຶ້ນ), ເຊິ່ງເປັນລັກສະນະການເຮັດວຽກຂອງ SPD ໃນການຈຳກັດແຮງດັນລະຫວ່າງຂົ້ວ. ຄ່ານີ້ຄວນຈະສູງກວ່າແຮງດັນໜີບສູງສຸດ. ມັນຈະບັນລຸໄດ້ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານ SPD ເທົ່າກັບກະແສໄຟຟ້າປ່ອຍທີ່ລະບຸ In. ລະດັບການປ້ອງກັນແຮງດັນທີ່ເລືອກຕ້ອງຕ່ຳກວ່າແຮງດັນຕ້ານທານແຮງກະຕຸ້ນ Uw ຂອງການໂຫຼດ. ໃນກໍລະນີທີ່ມີຟ້າຜ່າ, ແຮງດັນໃນທົ່ວຂົ້ວ SPD ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະຖືກຮັກສາໄວ້ຕໍ່າກວ່າຂຶ້ນ. ສຳລັບລະບົບ PV DC, ການໂຫຼດມັກຈະໝາຍເຖິງໂມດູນ PV ແລະອິນເວີເຕີ.

(2) ແຮງດັນໄຟຟ້າສູງສຸດຕໍ່ເນື່ອງ (Uc)

Uc ແມ່ນແຮງດັນໄຟຟ້າ DC ສູງສຸດທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງກັບຮູບແບບການປ້ອງກັນ SPD. ມັນຖືກເລືອກໂດຍອີງໃສ່ແຮງດັນທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ ແລະ ການຕັ້ງຄ່າການຕໍ່ດິນຂອງລະບົບ ແລະ ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຂອບເຂດການເປີດໃຊ້ງານຂອງ SPD. ສຳລັບດ້ານ DC ຂອງລະບົບ PV, Uc ຄວນຈະໃຫຍ່ກວ່າ ຫຼື ເທົ່າກັບ Uoc Max ຂອງອາເຣ PV. Uoc Max ໝາຍເຖິງແຮງດັນວົງຈອນເປີດສູງສຸດລະຫວ່າງຂົ້ວໄຟຟ້າທີ່ມີຊີວິດ ແລະ ລະຫວ່າງຂົ້ວໄຟຟ້າທີ່ມີຊີວິດ ແລະ ພື້ນດິນຢູ່ຈຸດທີ່ກຳນົດໄວ້ຂອງອາເຣ PV.

(3) ກະແສໄຟຟ້າປ່ອຍທີ່ກຳນົດໄວ້ (ໃນ)

ນີ້ແມ່ນຄ່າສູງສຸດຂອງກະແສໄຟຟ້າຮູບແບບຄື່ນ 8/20 μs ທີ່ໄຫຼຜ່ານ SPD, ເຊິ່ງໃຊ້ສຳລັບການທົດສອບປະເພດ II ແລະ ສຳລັບການທົດສອບການປັບສະພາບລ່ວງໜ້າໃນປະເພດ I ແລະ ປະເພດ IIIEC ກຳນົດໃຫ້ SPD ສາມາດທົນທານຕໍ່ການປ່ອຍກະແສໄຟຟ້າຮູບແບບຄື້ນ 8/20 μs ຢ່າງໜ້ອຍ 19 ຄັ້ງ. ຄ່າ In ຍິ່ງສູງເທົ່າໃດ, ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງ SPD ກໍຈະຍາວນານຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍກໍຈະເພີ່ມຂຶ້ນເຊັ່ນກັນ.

(4) ກະແສໄຟຟ້າແຮງດັນ (Iimp)

ກຳນົດໂດຍສາມພາລາມິເຕີຄື: ຈຸດສູງສຸດຂອງກະແສໄຟຟ້າ (Ipeak), ປະຈຸໄຟຟ້າ (Q), ແລະ ພະລັງງານສະເພາະ (W/R), ກະແສໄຟຟ້ານີ້ຖືກນຳໃຊ້ໃນ ປະເພດທີ I ການທົດສອບ. ຮູບແບບຄື້ນປົກກະຕິແມ່ນ 10/350 μs.