Protection contre les surtensions pour les lampadaires solaires: Ground First, SPD Second

D'où viennent les sursauts

Quatre sources représentent la quasi-totalité des dégâts que nous constatons:

• La foudre frappe directement sur le poteau, le panneau ou les structures voisines.
• Foudre induite -l'impulsion électromagnétique d'une frappe à proximité se couple dans les panneaux et les câbles.
• Opérations de réseau électrique **, où les transitoires de commutation se propagent dans tout ce qui est connecté au réseau.
• Commutation interne au sein du système lui-même, qui est généralement mineure, mais s'accumule au fil des ans.

Un seul lampadaire solaire tout-en-un est isolé galvaniquement du réseau, ce qui supprime l'un des quatre. Les trois autres sont la raison pour laquelle le chemin du panneau au contrôleur est le circuit le plus exposé du système.

Couche 1: grounding et liaison

C'est la couche qui décide si quelque chose d'autre fonctionne. Chaque composant métallique qui peut porter une grève-supports de montage du panneau, le poteau, les boîtiers de l'équipement-doit être relié de manière fiable au dispositif de mise à la terre, et le chemin de terre doit être de faible résistance afin que l'énergie de surtension ait une issue directe. De nombreux codes locaux ciblent 10 Ω ou moins pour la mise à la terre d'éclairage; Confirmez le chiffre par rapport à la norme de votre juridiction plutôt que de le supposer.

La mise à la terre est également la couche qui se décompose. Les connexions se corrodent et une mise à la terre mesurée lors de la mise en service n'est pas une mise à la terre cinq ans plus tard. Des tests périodiques de résistance à la mise à la terre sont le seul moyen de savoir que la protection existe toujours.

Couche deux: discipline de câblage

La façon dont les câbles fonctionnent est aussi importante que l'endroit où ils se terminent:

• Gardez les lignes électriques et les câbles de signalisation séparés et évitez les longues courses parallèles qui invitent les surtensions induites.
• Pour les passages critiques, les câbles passent par un conduit métallique mis à la terre-le blindage est la protection.
• Lorsque la conception le permet, utilisez des ensembles de câbles protégés contre les surtensions sur le circuit panneau-contrôleur exposé.

Couche trois: SPDs aux nœuds droits

Pour les installations à forte valeur ajoutée et les zones exposées à la foudre, les SPD dédiés sont un investissement nécessaire.La stratégie est hiérarchique: installer des SPD à chaque nœud critique-la sortie du panneau solaire, l'armoire de distribution CC, l'entrée de l'onduleur, Et le côté sortant, donc l'énergie de surtension est dissipée par étapes au lieu d'arriver au contrôleur ou au pilote à pleine puissance. Faites correspondre la tension de fonctionnement continue maximale et la tension de chaque SPD protection du circuit qu 'il protège.

Règles de sélection et de placement qui décident si un SPD fonctionne ou occupe simplement de l'espace:

• Les SPD de type 1 (testés contre les courants partiels de foudre) sont du côté du panneau solaire ;les SPD de type 2 (testés contre les surtensions induites) conviennent à la protection en aval . Ce sont les classes de test IEC 61643 - 11 - la classification vous indique à quelle surtension l'appareil a survécu lors des tests , pas sa marque .
• Installez le SPD aussi près que possible de l'équipement protégé , avec le chemin de mise à la terre le plus court et le plus droit disponible . Chaque mètre supplémentaire de plomb entre le SPD et la terre est une inductance que la surtension considère comme une résistance .
• Connectez les points de mise à la terre de tous les équipements - panneaux , contrôleurs , onduleurs , conduits métalliques , fils de terre SPD - en un seul système équipotentiel . Cela élimine les différences de potentiel dangereuses qui causent des dommages secondaires lorsqu ' une surtension trouve deux chemins vers la terre .

La suppression intégrée dans les contrôleurs et les onduleurs modernes vaut la peine d'être utilisée , et c'est une première ligne de défense seulement . Traitez-la comme un complément aux couches ci-dessus , jamais comme un remplacement .

Ce qui ne fonctionne pas après une tempête

Parmi les unités qui nous reviennent après les saisons de foudre , le modèle est cohérent : la victime est l'étage d'entrée CC du contrôleur ou le pilote LED , pas le panneau et rarement la batterie . Les panneaux survivent aux grèves qui tuent leurs contrôleurs parce que le panneau n'a pas d'électronique . C'est pourquoi nous disons aux acheteurs dans les régions orageuses de traiter le SPD côté panneau comme l'élément de ligne de plus grande valeur dans le budget de protection , et de garder un contrôleur de rechange dans le stock de maintenance .

Maintenance : la couche que tout le monde saute

La protection est un système qui se dégrade , pas un produit que vous achetez une fois .

• Testez la résistance à la mise à la terre selon un calendrier et après une tempête majeure .
• Inspectez les indicateurs de défaut du SPD et remplacez rapidement les modules activés ou dégradés - un SPD usé est un circuit ouvert avec un boîtier .
• Examinez le câblage pour détecter les dommages , en portant une attention particulière aux connexions à la base du pôle où l'humidité et le mouvement se rencontrent .
• Pendant la saison de la foudre , surveillez les prévisions et établissez un plan pour déconnecter les charges non essentielles avant les tempêtes violentes.Sur les installations critiques , les enregistreurs d'événements de surtension transforment " la lumière est morte au printemps dernier " en données sur lesquelles vous pouvez agir .

Ce que cette page ne couvre pas

Cette page couvre la protection contre les surtensions pour l'unité d'éclairage et son circuit CC . Elle ne couvre pas la conception de la protection contre la foudre du bâtiment (le cadre IEC 62305) , la protection de la classe de substance ou les exigences d'interconnexion des services publics . Pour l'approvisionnement au niveau des composants , notre page des composants de lampadaires solaires couvre ce qui se passe dans chaque unité ; Pour dimensionner le contrôleur et la batterie protégés par le réseau SPD , utilisez notre calculateur de dimensionnement du contrôleur (1) .