会社のニュース インバータ アプリケーション用 AC SPD: サージ保護設計の完全ガイド

インバータ システムは、太陽光発電、蓄電池、再生可能エネルギーの用途で広く使用されています。インバーターは、DC 電力を使用可能な AC 電力に変換するように設計されていますが、突然の電圧スパイクによって損傷する可能性がある敏感な電子コンポーネントが含まれています。これにより、重要な疑問が生じます。インバータ システムには AC サージ保護装置が必要ですか?

答えは「はい」です。 AC サージプロテクターは、落雷、電力会社のスイッチング、および送電網の障害による電気サージによって引き起こされるインバーターの故障のリスクを軽減するのに役立つ重要な保護デバイスです。

インバーターシステムにACサージ保護が必要なのはなぜですか?

最新のインバータは、IGBT、MOSFET、制御回路などの高度な半導体コンポーネントを使用しています。これらの電子部品は効率的に動作しますが、過渡過電圧に対して非常に敏感です。

サージの一般的な原因は次のとおりです。

1)        建物や電線の近くで落雷が発生した場合

2)        電力系統切替操作

3)        電力ネットワークにおける負荷の突然の変化

4)        配電システムの故障

適切なサージ保護がないと、これらの過渡電圧がインバータの AC 出力側から侵入し、内部回路に損傷を与え、システムの信頼性が低下し、メンテナンスコストが増加する可能性があります。

インバータ システム用の AC サージ プロテクターは、異常な電圧上昇を検出し、過剰なサージ エネルギーを敏感な機器から迅速にそらすことによって機能します。

ACサージプロテクターはどこに設置する必要がありますか?

AC サージ保護装置 (SPD) の設置場所は、効果的な保護を実現するために重要です。

ほとんどのインバータ アプリケーションには、AC SPD が取り付けられています。

系統接続→主配電盤→ACサージプロテクター→インバータAC出力

SPD をインバータの近くに取り付けると、接続長が短くなり、保護パスのインピーダンスが低くなります。配線を短くすることでサージエネルギーをより効果的に排出できます。

大規模な太陽光発電システムまたはエネルギー貯蔵システムの場合、複数のレベルのサージ保護が必要になる場合があります。

1)        タイプ 1 SPD: 主電源入口、特に外部避雷システムが存在する場所で使用されます。

2)        タイプ 2 SPD: 誘導雷サージやスイッチング過渡現象から保護するために、一般にインバータの AC 側に取り付けられます。

3)        タイプ 3 SPD: 追加の保護を必要とする敏感な電子機器に使用されます。

インバータに適した AC サージ保護装置の種類は何ですか?

適切な AC SPD の選択は、電圧レベル、接地システム、設置環境などの電気システムの特性によって異なります。

重要なパラメータには次のものがあります。

1.      最大連続動作電圧 (Uc)

Uc は、SPD が継続的に耐えられる最大電圧を定義します。選択した値はインバータの AC システム電圧と一致する必要があります。

2.      電圧保護レベル (上)

Up は SPD 動作後の残りの電圧を示します。 Up 値が低いほど、敏感なインバータ電子機器の保護が強化されます。

3.      公称放電電流 (In) と最大放電電流 (Imax)

これらのパラメータは、SPD のサージ電流能力を表します。一般に、値が高いほど、サージ エネルギー処理能力がより強力であることを示します。

4.      短絡電流定格 (SCCR / ISCCR)

障害状況下で安全な動作を保証するには、SPD が設置場所で利用可能な短絡電流に適合している必要があります。

インバーターはACサージプロテクターなしで動作できますか?

インバータは AC SPD がなくても動作できますが、システムは電気的障害に対してより脆弱です。

インバータの故障の多くは、通常の動作ではなく、予期しない過渡現象によって発生します。雷関連のサージが 1 回発生すると、制御基板、通信インターフェイス、電源モジュールが損傷し、高額な修理やダウンタイムが発生する可能性があります。

インバーターの交換コストと比較すると、AC サージ保護装置の設置は比較的少額の投資で済み、システムの長期的な信頼性が向上します。

AC サージ保護はインバータ システム設計の重要な部分です

サージ保護は、インバータ システムのオプションのアクセサリと見なすべきではありません。太陽光発電設備、バッテリーエネルギー貯蔵システム、産業用電力用途のいずれに使用する場合でも、AC サージプロテクターは、予測不可能な電圧サージに対する追加の安全層を提供します。

適切に選択され、正しく取り付けられた SPD は、インバータの耐用年数を延ばし、システムの可用性を向上させ、貴重な電気機器を保護するのに役立ちます。

よくある質問

1.      すべての太陽光発電インバーターには AC サージ保護が必要ですか?

ほとんどの太陽光発電およびエネルギー貯蔵インバータ システムは、特に落雷活動や不安定な送電網にさらされる設置では、AC サージ保護の恩恵を受けます。

2.      AC SPD はインバーター システムのどこに取り付けられますか?

AC SPD は通常、インバータの AC 出力と分電盤または系統接続点の間に設置されます。

3.      ACサージプロテクターにはどのような規格が適用されますか?

低電圧サージ保護デバイスは、通常、IEC 61643-11 などの国際規格に従って評価されます。