Hệ điện mặt trời lắp trên mái nhà là nơi rất dễ chịu ảnh hưởng của sét. Không cần sét đánh trực tiếp, chỉ cần sét đánh gần cũng có thể tạo ra xung quá áp chạy theo dây dẫn vào inverter, bộ sạc, tủ điện và làm hỏng thiết bị. Thiết bị chống sét lan truyền (SPD – Surge Protective Device) có nhiệm vụ dẫn xung quá áp này xuống hệ thống tiếp địa trước khi nó vào thiết bị.
SPD hoạt động như thế nào?
Ở điện áp làm việc bình thường, SPD gần như không dẫn điện. Khi có xung quá áp vượt ngưỡng, linh kiện bên trong (thường là varistor MOV) chuyển sang dẫn điện rất nhanh, xả xung xuống dây tiếp địa, giữ điện áp đặt lên thiết bị ở mức thấp hơn. Sau khi xung qua, SPD trở lại trạng thái bình thường. Nhiều SPD có cửa sổ báo trạng thái: xanh là còn tốt, đỏ là cần thay mô-đun.
Hệ solar cần SPD ở những vị trí nào?
| Vị trí | Loại SPD | Ví dụ |
|---|---|---|
| Đầu vào DC từ chuỗi tấm pin (trước inverter) | SPD DC, điện áp phù hợp chuỗi (500V/1000V) | SPD DC FANHEY 1000V 2P/3P |
| Ngõ ra AC của inverter / tủ điện chính | SPD AC 1 pha (2P) hoặc 3 pha | SPD AC 1 pha 385V 60kA 2P EARU |
Nếu dây từ mái xuống inverter dài, nên đặt SPD DC ở hộp đấu nối gần dàn pin và thêm một SPD tại đầu vào inverter.
Cách đọc thông số SPD
- Uc (điện áp làm việc liên tục tối đa): phải lớn hơn điện áp cao nhất của hệ. Với phía DC, chọn Uc lớn hơn điện áp hở mạch của cả chuỗi tấm pin (khi trời lạnh Voc tăng). Với điện 1 pha 220V, SPD có Uc 275V–385V là phổ biến.
- Imax / In (dòng xả): khả năng xả xung, đơn vị kA (ví dụ 20kA, 40kA, 60kA). Khu vực nhiều sét, nhà cao nên chọn Imax lớn hơn.
- Up (mức điện áp bảo vệ): điện áp còn lại đặt lên thiết bị khi SPD làm việc – càng thấp càng tốt nhưng phải phù hợp khả năng chịu xung của thiết bị.
- Số cực: phía DC thường dùng 2P (+ và −) hoặc 3P (+, − và tiếp địa); phía AC 1 pha dùng 2P (L và N).
Lắp đặt SPD đúng cách
- Có hệ thống tiếp địa tốt: SPD chỉ hiệu quả khi dây đất nối tới cọc tiếp địa có điện trở thấp. Không có tiếp địa thì SPD gần như không có tác dụng.
- Dây nối càng ngắn và thẳng càng tốt: dây dài làm tăng điện áp còn lại khi xả xung. Tránh quấn vòng dây đất.
- Có thiết bị bảo vệ phía trước SPD: dùng CB hoặc cầu chì phù hợp (theo khuyến cáo nhà sản xuất) để cô lập SPD khi nó hỏng chập. Phía DC dùng CB DC như CB DC 1000V 63A.
- Lắp trong tủ điện kín: ngoài trời nên dùng tủ chống nước IP65 như tủ điện chống nước 8 way hoặc tủ 36 way.
- Kiểm tra định kỳ cửa sổ báo trạng thái, nhất là sau mùa mưa bão.
SPD có thay thế được kim thu sét không?
Không. Kim thu sét (chống sét trực tiếp) bảo vệ công trình khỏi bị sét đánh thẳng, còn SPD bảo vệ thiết bị khỏi xung quá áp lan truyền theo dây điện. Công trình cao, vùng nhiều sét nên có cả hai và nên nhờ đơn vị chuyên môn thiết kế hệ chống sét trực tiếp.
Lưu ý an toàn
- Phía DC của chuỗi tấm pin luôn có điện khi có ánh sáng – che tấm pin hoặc ngắt CB DC trước khi thao tác.
- Không dùng SPD AC cho phía DC và ngược lại.
- Kết hợp đúng CB DC cho phía một chiều để hệ thống được bảo vệ đầy đủ.
Xem các mẫu thiết bị chống sét lan truyền tại Thiên An.
