Безопасность солнечных панелей (СП): заземление, пожароопасность, GFDI, импульсная защита и тп

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Теперь по теме. Поскольку уже чуток обжегся (дальний разряд молнии спалил мой ИБП) пытаюсь вникнуть.
Все таки хочется начать с самых основ. А именно хотелось бы увидеть какую-нибудь временную характеристику наведенного импульса.
Это может быть напряжение во времени от элемента до земли, ток, заряд. Для понимания неплохо бы еще знать схему в которой проводилось измерение и условия по созданию импульса.

 

Это все стандартизовано И придумывать ничего не придется.
Вот вам форма и параметры импульсов для разных УЗИП
http://www.citel.ru/publications/uzip/

 

Отлично!
Т. е. в качестве временной характеристики можно взять

с 100% равным 4кВ по оси Y к примеру?
А для какой схемы можно так взять? Все таки падение импульса связано с нагрузкой в схеме... Или?
Т. е. что внешний импульс выглядит примерно так да, верю (хотя там по оси ординат % чем-то более информативным вряд ли заменить). Но как он проявляется в схемотехнике?
Т. е. либо мы оставляем 4кВ, но делаем временную зависимость зависящей от схемы, либо наоборот, задаем внешнее воздействие, ну например на условном трансформаторе и считаем уже схему сами.
А там все про токи. Пошел читать внимательнее...

 

@mfcn,

не-а. Импульсы считаются по току. И УЗИПы выбираются по токам в кА. На графике ток.
Молнии тоже ранжируются по току.
4кВ - это предел стойкости электрооборудования. В общем - стандартная цифра
А вот ограничивать по перенапряжению они могут по Un и где-то обычно в районе - 300-400В. Хотя есть и повыше.
Т. е. если с подстанции или на проводниках "висящих в воздухе" возникнет напряжение выше 300В, оно будет "слито" на заземлитель, в общем случае.

 

@Osolemio, по току (как впрочем и по напряжению) грубая модель. Ток определяется схемой, а не только наводкой...
Тем более, если уж по току, то самой эффективной защитой получается просто достаточно быстрый расщепитель. Плавкие вставки не успевают поплавится?
Тупо индуктивность в цепи?

 

Вполне достаточная, когда речь идет о токах в 25 и выше кА. Поэтому чем ниже сопротивление вашего ЗУ, тем ниже ток, заносимый в здание. А для рассчетов принимается 50% от тока молнии.
Плавкие даже икнуть не успеют. Индуктивность должна быть между ступенями УЗИП. Если УЗИП комбинированное, то индуктивность "там внутри".

 

Так и подумал, спс

Вы уже объясняли откуда береться ток от наводки. Спасибо, понятно, имеет право на жизнь, но свое мнение я пока формирую, так что ни спорить, ни формулировать нет смысла.

Хорошо. Пойдем по простому пути.
Пусть ток 25кА, среднее время действия 0,5мкс. Сеть 220В, считаем нормальным кратковременный скачок до 400В, т. е. 180В у нас есть запаса. Rl=2*3,14/0,5e-6*L
25e3=180/Rl
L=573Гн.
Солидная катушечка. Да, это нереально само по себе.
Нужно рвать цепь раньше. Этим и занимается УЗИП?

 

Фактически да. По-сути делает КЗ и уводит импульс на землю и ЛЭП, если у вас попала молния в локальный молниеприемник, либо с ЛЭП на ваш заземлитель.

 

Хорошо, нам нужно увести 25кА при напряжении скажем те же 180В. Т. е. нам надо сопротивление от устройства до земли 7,2мОм? Так на контактах больше наберется, я уж про землю (с ее 4Ом) молчу...
Поскольку тема об СБ, то пусть 220В, 400В, речь о DC для простоты.

Или большую часть импульса УЗИП гасит на собственном внутреннем сопротивлении между шинами (плюс и минус соответственно для DC)?

 

Я говорил, что сливаться будет все, что выше Un. При 180В УЗИП просто не работает.
Падают там во всей цепи киловольты.
Тут просто надо понимать, что УЗИП играет двоякую роль - гасит динамические импульсы и снимает статическое перенапряжение выше Un

 

Ну хорошо. 7,2мОм увеличиваю до идеальных 4Ом получаю вместо 180В => ~75кВ Это на выходе УЗИП. Многовато на мой взгляд, даже на долях микросекунд.

Так в том и цель моих вопросов, хочется разобраться именно как схемотехника работает, а не какие модели девайсов выбирать.

Статическое перенапряжение давайте пока оставим в сторонке. Чисто гасим импульс. Как? Если ни индуктивность ни земля не справляются...

 

Нормально. 25кА УЗИП весьма здоровые железяки. Кроме того, устройство по большому счету одноразовое. Возможно разрушение. Поэтому и устанавливается в ящике железном.
Причем, КЗ возникает гораздо раньше, на напряжении выше Un и на самом УЗИП падает не так много, когда импульс в пике

 

КЗ... КЗ на что? Гасится энергия в дуге? Или плавится предохранитель типа одного-нескольких мОм?
Предположим можно определить скачок. Не сложно, сложнее скоммутировать его куда-то (твердотельники какие-то?). Но если все таки скомутировали, то куда?

 

@mfcn,

Я ж говорил - если у вас попадает молния - то КЗ на фазные и нулевые проводники ЛЭП
Если с ЛЭП импульс - КЗ на ваш заземлитель. На нем и упадет основное напряжение.
УЗИП ставится прямо между фазными и землей вашей и в схемах с изолированной нейтралью еще между нейтралью и вашим заземлителем. Фактически уравниваются потенциалы.
Для аппаратуры на N получается 2000В к примеру, на фазе 2220. Разность сохраняется. И на PE 2000В. Разности потенциалов нет. Ток не пойдет. Вы можете хвататься рукой за батарею и корпус прибора и вас не убьет. И на оборудовании пробоя не возникнет

 

Бесполезно, если 4Ом сопротивление до земли.

Энергию КЗ надо где-то выделить 25кА пусть, килловольтов то сколько? 75?
Тогда на КЗ между фазой и нейтралью должны выделить ~2ГВт в течение долей микросекунд => порядка 1кДж. Это очень много на таких временах, дульная энергия Калашникова на уровне кДж - https://sciweap-s.ucoz.ru/news/7_62_5_45_mm_avtomat_kalashnikova_ak47_akm_ak74_i_ikh_modifikacii/2013-01-14-1.