Wat is dc spd?

Naarmate de vraag naar schone en hernieuwbare energie groeit, groeit ook de adoptie van zonnestroomsystemen (PV). Deze systemen bieden weliswaar tal van voordelen, maar brengen ook hun eigen uitdagingen met zich mee. Een cruciaal aspect van het waarborgen van de veiligheid en levensduur van een zonne-installatie is het beschermen ervan tegen spanningspieken. Direct Current (DC) Surge Protective Devices (SPD's) zijn specifiek ontworpen om uw zonne-installatie te beschermen tegen deze potentieel schadelijke gebeurtenissen.

Wat zijn DC SPD's?

DC SPD's worden normaal gesproken gebruikt in zonne-energiesystemen, telecommunicatie, automobielindustrie en industriële automatisering. DC-overspanningsbeveiligingen dienen een vergelijkbaar doel als AC SPD's, maar zijn specifiek ontworpen voor gelijkstroom (DC) elektrische systemen.

In zonne-energiesystemen zijn DC SPD's essentiële componenten voor het beschermen van fotovoltaïsche (PV) panelen, omvormers, laadregelaars en andere systeemcomponenten tegen spanningspieken veroorzaakt door blikseminslagen, netfluctuaties of schakelbewerkingen.

Deze pieken kunnen een aanzienlijk risico vormen voor zonne-installaties en mogelijk schade veroorzaken aan dure apparatuur en de stroomopwekking onderbreken.

Evenzo spelen DC-overspanningsbeveiligingen in telecommunicatienetwerken, in automobielelektronica en industriële toepassingen een cruciale rol bij het beschermen tegen spanningspieken en transiënte storingen.

Hoe werkt een DC SPD?

Een DC SPD bestaat voornamelijk uit twee hoofdbestanddelen: metal oxide varistor (MOV) en gasontladingbuis (GDT).

1. Metal Oxide Varistor (MOV):

De metal oxide varistor, vaak het hart van de overspanningsbeveiliging genoemd, is een halfgeleiderapparaat dat overtollige spanning kan afvoeren van gevoelige apparatuur. Het is gemaakt van een keramisch materiaal dat bestaat uit zinkoxidekorrels met een kleine hoeveelheid andere metaaloxiden. De MOV is aangesloten tussen de lijn en de aarde en bewaakt continu de spanning. Wanneer een piek optreedt, neemt de spanning over de MOV toe tot boven de drempelwaarde, waardoor deze kan gaan geleiden.

De MOV gedraagt zich als een niet-lineaire weerstand, wat betekent dat de impedantie afneemt naarmate de spanning erover toeneemt. Wanneer de spanningspiek van de piek de drempelwaarde bereikt, neemt de weerstand van de MOV drastisch af, waardoor de overtollige stroom naar de aarde wordt afgevoerd. Dit beperkt effectief de spanning over het beschermde circuit, waardoor wordt voorkomen dat de aangesloten apparatuur beschadigd raakt.

Het is echter belangrijk op te merken dat MOV's een eindige levensduur hebben en na verloop van tijd kunnen verslechteren als gevolg van herhaalde pieken. Daarom is het noodzakelijk om MOV's periodiek te testen en te vervangen om een optimale overspanningsbeveiliging te garanderen.

2. Gasontladingsbuis (GDT):

Naast de MOV zijn veel DC SPD's ook voorzien van een gasontladingsbuis. Dit onderdeel biedt aanvullende bescherming door te fungeren als een secundair spanningsklemapparaat. Het wordt geactiveerd wanneer de spanning de klemniveau van de MOV overschrijdt, als aanvulling op de overspanningsbeveiligingsmogelijkheden.

Een gasontladingsbuis bestaat uit een afgesloten glazen buis gevuld met een inert gas, meestal een edelgas zoals neon of argon. De buis bevat twee elektroden die op een specifieke afstand van elkaar worden gehouden. Onder normale bedrijfsomstandigheden blijft de gasontladingsbuis niet-geleidend. Wanneer er echter een piek optreedt, overschrijdt de spanning de doorslagspanning van het gas, wat leidt tot een snel ionisatieproces.

Na ionisatie verandert de gasontladingsbuis in een geleidend pad met lage impedantie. Dit leidt de overtollige stroom weg van het beschermde circuit, waardoor wordt voorkomen dat deze de apparatuur bereikt. De combinatie van MOV en GDT biedt verbeterde overspanningsbeveiliging in DC-systemen.

Het belang van DC SPD's in zonne-energiesystemen

Een DC SPD is een cruciaal onderdeel in zonne-PV-systemen, ontworpen om de componenten van het systeem te beschermen tegen schade door spanningspieken. Pieken kunnen worden veroorzaakt door verschillende gebeurtenissen, zoals blikseminslagen, verstoringen in het elektriciteitsnet en het schakelen van grote elektrische belastingen binnen een gebouw. Deze pieken kunnen aanzienlijke schade veroorzaken aan zonnepanelen, omvormers en andere systeemcomponenten, wat kan leiden tot dure reparaties of zelfs vervangingen.

Door de spanning te beperken en de piekspanning weg te leiden van de componenten van het PV-systeem, beschermt een DC SPD ze tegen mogelijke schade. Deze bescherming zorgt ervoor dat uw zonne-installatie in de loop van de tijd efficiënt en duurzaam blijft.

DC-overspanningsbeveiligingen voor zonne-energiesystemen

DC-overspanningsbeveiligingen worden geïnstalleerd in PV-combinatieboxen om de werking van de zonnepompinverter te garanderen, waardoor het uitvallen van het waterpompen als gevolg van plotselinge pieken wordt voorkomen.

Een DC SPD aansluiten op uw zonne-energiesysteem

Het correct aansluiten van een DC SPD op uw zonne-PV-systeem is cruciaal voor de effectiviteit en veiligheid ervan. Volg deze algemene richtlijnen bij het aansluiten van een DC SPD:

1. Bepaal de optimale locatie: Plaats de DC SPD zo dicht mogelijk bij de potentiële bron van de piek, zoals de PV-array, omvormer of combinatiebox. Dit minimaliseert de lengte van de verbindingskabels, waardoor het risico op schade wordt verminderd.

2. Schakel het systeem uit: Zorg er voordat u verbindingen maakt voor dat het PV-systeem volledig is uitgeschakeld en geïsoleerd is van potentiële elektrische gevaren.

3. Sluit de SPD aan: De DC SPD heeft doorgaans drie aansluitingen: één voor de positieve aansluiting van de PV-array (gemarkeerd met '+'), één voor de negatieve aansluiting (gemarkeerd met '-') en één voor de aarde (gemarkeerd met 'PE' of 'GND'). Sluit de bijbehorende kabels van de PV-array en het aardingssysteem aan op hun respectievelijke aansluitingen op de SPD.

4. Bevestig de verbindingen: Controleer dubbel of alle verbindingen veilig en goed vastgedraaid zijn. Losse verbindingen kunnen leiden tot vlambogen, wat een veiligheidsrisico vormt en mogelijk schade aan het systeem veroorzaakt.

Conclusie:

Kortom, een DC-overspanningsbeveiliging is een onmisbaar onderdeel bij het beschermen van gevoelige elektronische apparatuur tegen spanningspieken in gelijkstroom elektrische systemen. Door componenten zoals metal oxide varistors en gasontladingsbuizen te gebruiken, leiden deze apparaten overtollige spanning weg van het beschermde circuit, waardoor de ononderbroken werking ervan wordt gewaarborgd. Het belang van overspanningsbeveiligingen kan niet genoeg worden benadrukt, omdat ze de risico's die gepaard gaan met spanningspieken beperken, schade aan apparatuur voorkomen en bijdragen aan de algehele veiligheid van elektrische systemen.