ບົດນຳ

ໃນສະພາບການຫັນປ່ຽນໂຄງສ້າງພະລັງງານທົ່ວໂລກ, ລະບົບການຜະລິດພະລັງງານແສງອາທິດ (ແສງອາທິດ), ເນື່ອງຈາກລັກສະນະທີ່ສະອາດ, ທົດແທນໄດ້, ແລະ ຍືນຍົງ, ກຳລັງກາຍເປັນສ່ວນໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນຂອງຂະແໜງພະລັງງານໃໝ່. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໃນລະຫວ່າງການດຳເນີນງານ, ລະບົບແສງອາທິດປະເຊີນກັບໄພຂົ່ມຂູ່ທາງໄຟຟ້າຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຟ້າຜ່າ, ການປ່ຽນແປງຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ແລະ ການປ່ອຍໄຟຟ້າສະຖິດ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນເສຍຫາຍ, ລະບົບປິດ, ແລະ ແມ່ນແຕ່ຜົນສະທ້ອນທີ່ຮ້າຍແຮງເຊັ່ນ: ໄຟໄໝ້. ເຄື່ອງປ້ອງກັນໄຟกระชาก (ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟกระชาก, SPD) ເປັນອົງປະກອບຫຼັກສຳລັບຄວາມປອດໄພທາງໄຟຟ້າໃນລະບົບແສງອາທິດສາມາດສະກັດກັ້ນແຮງດັນເກີນຊົ່ວຄາວ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າກະແທກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ໝັ້ນຄົງຂອງລະບົບ. ບົດຄວາມນີ້ຈະສຳຫຼວດຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບບົດບາດສຳຄັນ, ຫຼັກການດ້ານວິຊາການ, ເງື່ອນໄຂການຄັດເລືອກ, ແລະ ແນວໂນ້ມຕະຫຼາດຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນໄຟกระชากໃນລະບົບແສງອາທິດ, ເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດອຸດສາຫະກຳເຂົ້າໃຈຄວາມສຳຄັນຂອງມັນດີຂຶ້ນ.

ຊັ້ນ I. ໄພຂົ່ມຂູ່ທາງໄຟຟ້າທີ່ລະບົບໄຟຟ້າແສງຕາເວັນປະເຊີນ ​​ແລະ ຄວາມຈຳເປັນຂອງການປ້ອງກັນໄຟกระชาก

1.1 ລັກສະນະສະພາບແວດລ້ອມທາງໄຟຟ້າຂອງລະບົບແສງອາທິດ

ລະບົບໄຟຟ້າແສງຕາເວັນມັກຈະຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ນອກເຮືອນ ແລະ ປະເຊີນກັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ສັບສົນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ໄພຂົ່ມຂູ່ທາງໄຟຟ້າຕໍ່ໄປນີ້.

1.1.1 ຟ້າຜ່າ

ຟ້າຜ່າໂດຍກົງ ຫຼື ຟ້າຜ່າທີ່ເກີດຈາກການກະທົບສາມາດສ້າງແຮງດັນເກີນຊົ່ວຄາວທີ່ສູງຫຼາຍໃນລະບົບແສງອາທິດ, ອິນເວີເຕີ ແລະ ລະບົບແຈກຈ່າຍພະລັງງານ.

1.1.2 ການສະຫຼັບແຮງດັນເກີນ

ການສະຫຼັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ການປ່ຽນແປງການໂຫຼດ, ຫຼື ການເລີ່ມຕົ້ນ-ຢຸດຂອງອິນເວີເຕີອາດເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນເກີນໃນການດໍາເນີນງານ.

1.1.3 ການປ່ອຍໄຟຟ້າສະຖິດ (ESD)

ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຫ້ງ, ການສະສົມໄຟຟ້າສະຖິດອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ.

1.1.4 ການຜັນຜວນຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ

ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າຢ່າງກະທັນຫັນ, ຫຼຸດລົງ, ຫຼື ການແຊກແຊງຮາໂມນິກອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງລະບົບ.

1.2 ອັນຕະລາຍ ສາເຫດ ໂດຍກະແສໄຟຟ້າກະແທກສູ່ລະບົບໄຟຟ້າແສງຕາເວັນ

ຖ້າບໍ່ມີມາດຕະການປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າແຮງດັນທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ລະບົບ photovoltaic ອາດຈະພົບບັນຫາຕໍ່ໄປນີ້:

- ຄວາມເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນ: ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ແນ່ນອນເຊັ່ນ: ອິນເວີເຕີ, ຕົວຄວບຄຸມ ແລະ ລະບົບຕິດຕາມກວດກາແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຜົນກະທົບຈາກກະແສໄຟຟ້າກະແທກ ແລະ ອາດຈະເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິ.

- ປະສິດທິພາບການຜະລິດພະລັງງານຫຼຸດລົງ: ການແຊກແຊງທາງໄຟຟ້າເລື້ອຍໆອາດເຮັດໃຫ້ລະບົບປິດ, ເຮັດໃຫ້ປະລິມານໄຟຟ້າທີ່ຜະລິດໄດ້ຫຼຸດລົງ.

- ອັນຕະລາຍດ້ານຄວາມປອດໄພ: ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສູງເກີນໄປອາດຈະນໍາໄປສູ່ໄຟໄໝ້ທາງໄຟຟ້າ ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງຕໍ່ທັງຊີວິດມະນຸດ ແລະ ຊັບສິນ.

1.3 ແກນກາງ ຟັງຊັນ ຂອງອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟกระชาก

ເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າກະແທກສາມາດປ່ອຍກະແສໄຟຟ້າກະແທກໄດ້ໄວ ແລະ ຈຳກັດແຮງດັນເກີນ, ຮັບປະກັນວ່າອົງປະກອບທັງໝົດຂອງລະບົບແສງອາທິດເຮັດວຽກພາຍໃນຂອບເຂດແຮງດັນທີ່ປອດໄພ. ມັນເປັນການຮັບປະກັນທີ່ສຳຄັນສຳລັບຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງລະບົບແສງອາທິດ.

ທີສອງ. ກຳລັງເຮັດວຽກ ຫຼັກການ ແລະ ການຈັດປະເພດດ້ານວິຊາການຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າกระชาก

2.1 ພື້ນຖານ ກຳລັງເຮັດວຽກ ຫຼັກການຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນໄຟกระชาก

ໜ້າທີ່ຫຼັກຂອງ SPD ແມ່ນເພື່ອກວດຫາແຮງດັນເກີນພາຍໃນໄລຍະເວລາ nanosecond ແລະປົກປ້ອງລະບົບຜ່ານວິທີການຕໍ່ໄປນີ້

• ການໜີບແຮງດັນ: ການໃຊ້ອົງປະກອບຕ່າງໆເຊັ່ນ: ວາຣິສເຕີ (MOV) ແລະ ທໍ່ປ່ອຍອາຍແກັສ (GDT) ເພື່ອຈຳກັດແຮງດັນເກີນໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບທີ່ປອດໄພ.

• ການກະຈາຍພະລັງງານ: ປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼລົງສູ່ພື້ນດິນເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ມັນໄຫຼເຂົ້າສູ່ອຸປະກອນ.

• ການຟື້ນຕົວອັດຕະໂນມັດ: ບາງ SPD ສາມາດກັບຄືນສູ່ສະພາບການເຮັດວຽກປົກກະຕິຂອງພວກມັນໂດຍອັດຕະໂນມັດຫຼັງຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ.

2.2 ດ້ານວິຊາການ ລັກສະນະຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນໄຟกระชากພິເສດສຳລັບລະບົບໄຟຟ້າແສງຕາເວັນ

ເນື່ອງຈາກຄວາມເປັນເອກະລັກສະເພາະຂອງລະບົບແສງອາທິດ, SPD ຂອງລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

- ຄວາມຕ້ານທານແຮງດັນສູງ: ແຮງດັນ DC ຂອງແຜງໂຊລາເຊວສາມາດສູງກວ່າ 1000V, ແລະ SPD ຈຳເປັນຕ້ອງຖືກຈັບຄູ່ກັບລະດັບແຮງດັນສູງ.

- ຄວາມຈຸກະແສໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່: ສາມາດທົນທານຕໍ່ຜົນກະທົບຈາກພະລັງງານສູງໃນລະຫວ່າງຟ້າຜ່າ ຫຼື ວົງຈອນສັ້ນ.

- ແຮງດັນໄຟຟ້າຕົກຄ້າງຕໍ່າ: ຮັບປະກັນວ່າອຸປະກອນທີ່ໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກແຮງດັນໄຟຟ້າສູງເກີນໄປ.

- ຄວາມທົນທານຕໍ່ສະພາບອາກາດ: ປັບຕົວເຂົ້າກັບສະພາບກາງແຈ້ງທີ່ຮຸນແຮງເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ຕໍ່າ, ແລະ ລັງສີອັນຕຣາໄວໂອເລັດ.

2.3 ການຈັດປະເພດ ຂອງອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟกระชาก

ອີງຕາມສະຖານທີ່ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງແອັບພລິເຄຊັນ, ແຜງແສງອາທິດ photovoltaic SPD ສາມາດຈັດປະເພດໄດ້ເປັນ:

• SPD ຂ້າງ DC: ໃຊ້ລະຫວ່າງໂມດູນ photovoltaic ແລະ inverter, ເພື່ອປ້ອງກັນການເກີດກະແສໄຟຟ້າກະແທກຂ້າງ DC.

• SPD ດ້ານ AC: ໃຊ້ຢູ່ປາຍຜົນຜະລິດຂອງອິນເວີເຕີ, ເພື່ອປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າຈາກດ້ານຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ.

• SPD ສັນຍານ: ໃຊ້ສຳລັບການປ້ອງກັນຟ້າຜ່າຂອງສາຍການຮັບຂໍ້ມູນ ແລະ ສາຍການສື່ສານ.

ທີສາມ. ການເລືອກ ແລະ ຄຳແນະນຳໃນການຕິດຕັ້ງສຳລັບເຄື່ອງປ້ອງກັນໄຟຟ້າແຮງດັນໄຟຟ້າຈາກແສງຕາເວັນ

3.1 ກະແຈ ພາລາມິເຕີ ສຳລັບການຄັດເລືອກ

• ແຮງດັນໄຟຟ້າສູງສຸດຕໍ່ເນື່ອງ (Uc): ຕ້ອງສູງກວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າສູງສຸດຂອງລະບົບ.

• ກະແສໄຟຟ້າປ່ອຍທີ່ກຳນົດໄວ້ (In): ສະທ້ອນເຖິງຄວາມສາມາດໃນການທົນທານຕໍ່ການກະແທກຂອງ SPD. ໂດຍທົ່ວໄປ, ແນະນຳໃຫ້ໃຊ້ຄ່າທີ່ສູງກວ່າ 20kA.

• ລະດັບການປ້ອງກັນແຮງດັນ (ຂຶ້ນ): ແຮງດັນທີ່ເຫຼືອຕ່ຳເທົ່າໃດ, ຜົນກະທົບໃນການປ້ອງກັນກໍ່ຈະດີຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ.

• ລະດັບການປ້ອງກັນ IP: ສຳລັບການຕິດຕັ້ງພາຍນອກ, ມັນຈຳເປັນຕ້ອງບັນລຸ IP65 ຫຼືສູງກວ່າ.

3.2 ການຕິດຕັ້ງ ລາຍລະອຽດສະເພາະ

- ການຕິດຕັ້ງດ້ານຂ້າງຂອງ DC: ຕັ້ງຢູ່ໃກ້ກັບແຜງໂຊລາເຊວ ແລະ ອິນເວີເຕີ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການກະແທກກະແສໄຟຟ້າຈາກສາຍ.

- ຂໍ້ກຳນົດການຕໍ່ດິນ: ຮັບປະກັນການຕໍ່ດິນທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການກະຈາຍກະແສໄຟຟ້າ.

- ການປ້ອງກັນແບບ Cascaded: ນໍາໃຊ້ SPD ຫຼາຍອັນ (ເຊັ່ນ: Class I + Class II) ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ການປົກປ້ອງທີ່ຄົບຖ້ວນກວ່າ.

Ⅳ.ທົ່ວໂລກ ແສງຕາເວັນ ແນວໂນ້ມຕະຫຼາດເຄື່ອງປ້ອງກັນໄຟกระชาก

4.1 ການຂັບຂີ່ ປັດໄຈຕ່າງໆ ສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດ

- ກຳລັງການຜະລິດພະລັງງານແສງອາທິດທີ່ຕິດຕັ້ງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພີ່ມຂຶ້ນ (ຄາດວ່າກຳລັງການຜະລິດພະລັງງານແສງອາທິດທີ່ຕິດຕັ້ງທົ່ວໂລກຈະເກີນ 3000 GW ພາຍໃນປີ 2030).

- ກົດລະບຽບຄວາມປອດໄພທາງໄຟຟ້າຂອງຫຼາຍປະເທດກຳລັງມີຄວາມເຂັ້ມງວດຂຶ້ນ (ເຊັ່ນ: ມາດຕະຖານເຊັ່ນ IEC 61643 ແລະ UL 1449).

- ຄວາມສົນໃຈຂອງເຈົ້າຂອງຕໍ່ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງລະບົບໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ.

4.2 ນະວັດຕະກໍາ ທິດທາງໃນເຕັກໂນໂລຊີ

- SPD ອັດສະລິຍະ: ຟັງຊັນຕິດຕາມກວດກາແບບປະສົມປະສານ, ມີຄວາມສາມາດໃນການເຕືອນໄພຈາກໄລຍະໄກ ແລະ ການວິນິດໄສຄວາມຜິດ.

- ການອອກແບບແບບໂມດູນ: ຊ່ວຍໃຫ້ການບຳລຸງຮັກສາ ແລະ ການທົດແທນງ່າຍຂຶ້ນ.

- ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວເຂົ້າກັບອຸນຫະພູມໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ: ສາມາດທົນທານຕໍ່ສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງໄດ້.

Ⅴ. ສະຫຼຸບ

ເຄື່ອງປ້ອງກັນໄຟຟ້າແຮງດັນສູງແມ່ນການຮັບປະກັນທີ່ສຳຄັນສຳລັບການເຮັດວຽກທີ່ປອດໄພ ແລະ ໝັ້ນຄົງຂອງລະບົບແສງອາທິດ. ການເລືອກ, ການຕິດຕັ້ງ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາຂອງພວກມັນມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ປະສິດທິພາບການຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງລະບົບ. ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງອຸດສາຫະກຳແສງອາທິດ, SPD ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ສະຫຼາດຈະກາຍເປັນກະແສຫຼັກໃນຕະຫຼາດ. ວິສາຫະກິດຄວນເສີມສ້າງການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີ ແລະ ສະໜອງຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ສອດຄ່ອງກັບມາດຕະຖານສາກົນເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຄວາມປອດໄພທາງໄຟຟ້າທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນຕະຫຼາດແສງອາທິດທົ່ວໂລກ.