太陽能電廠中的SPD：常見錯誤與避免對策
在工業太陽能（太陽能發電，簡稱NLMT）系統中，保護電氣設備、逆變器與控制櫃免受雷擊浪湧與電氣干擾所造成的突波電壓影響，是至關重要的一環。而SPD（浪湧保護裝置，Surge Protective Device）正是在降低此類風險中扮演關鍵角色的保護元件。
然而，實際運行中發現，在選型、安裝與維護SPD的過程中，仍存在不少常見錯誤，這些錯誤不僅影響系統的整體效能，還可能縮短設備壽命或造成安全隱患。本文將詳細解析這些常見問題，並提出相應的解決方案，以確保太陽能系統安全穩定、持久運行。
一、太陽能電廠中選擇與安裝SPD的常見錯誤
1.1. 選用不適用於直流系統的SPD類型
問題：許多承包商錯誤地將交流（AC）用的SPD安裝在太陽能板或逆變器的直流（DC）輸入端。
後果：SPD無法正確運作，保護效果低，甚至容易損壞。
解決方案：必須選用專用的直流SPD，並選擇與系統電壓相符的額定電壓（通常在600VDC到1500VDC之間，依不同系統而定）。
1.2. 未依標準設計SPD分層保護
問題：
只在逆變器或匯流箱（Combiner Box）安裝一級SPD，忽略總配電盤上的一級保護SPD。
後果：
大電流雷擊無法先經粗保護消能，導致後級SPD超載或失效。
解決方案：
按照「分層保護」設計SPD系統：
- Type 1 安裝在總配電盤（交流側），
- Type 2 安裝在匯流箱，
- Type 3 安裝於逆變器或控制盤。
1.3. 接地線設計不合規範
問題：
SPD的接地線過長，線徑太小，或未與整體接地系統連結一致。
後果：
降低雷電洩放效率，增加殘壓，提升設備損壞風險。
解決方案：
使用最短路徑接地，導線橫截面應不小於16mm²（銅導體），並接入統一接地系統。
1.4. SPD安裝位置不當或佈線不合理
問題：SPD安裝距離被保護設備過遠，連接導線過長或彎曲佈線。
後果：傳導路徑阻抗增加，降低保護效率，甚至造成錯誤訊號或警報。
解決方案：SPD應儘可能靠近被保護設備安裝，連接線要短、直且佈線整齊。
二、SPD在運行與維護中的常見錯誤
-
缺乏定期檢查計劃與狀態記錄
問題：許多太陽能電廠未定期檢查SPD的狀態指示燈，也未量測SPD的電阻值等技術參數。
後果：當SPD耗盡其浪湧釋放能力時，若未即時發現，將導致整個系統失去保護功能，面臨高風險。
-
未依照製造商建議定期更換SPD
問題：SPD在經歷數次浪湧釋放後，其壽命會下降。
後果：若未按時更換，將顯著增加電氣設備與逆變器損壞的風險。
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SPD異常警報系統未整合至監控平台
問題：SPD的異常指示（如LED燈、故障訊號觸點）未與SCADA或中央監控系統連接。
後果：當SPD失效時，無法即時收到警報通知，延誤維修與處理時機。
三、避免太陽能電廠SPD常見錯誤的對策
| 對策 | 詳細說明 |
|---|---|
| 選擇符合標準的SPD | 選用適用於直流系統的SPD，額定電壓應符合系統需求，並符合 IEC 61643-31標準（太陽能系統專用）。 |
| 設計分層保護系統 | 合理搭配安裝Type 1、Type 2、Type 3 SPD，依不同設備位置實施分級保護。 |
| 確保良好接地 | 使用短距離、大截面（如 ≥16 mm²）接地導線，並與廠內接地系統整合一致，降低殘壓與雷擊風險。 |
| 定期檢查與維護 | 定期查看狀態指示燈、量測電阻值，並在每年雨季或遭遇強雷擊後更換SPD。 |
| 自動故障警報連線 | 將SPD的告警接點訊號連接至中央監控系統（SCADA）進行即時監控與告警管理。 |
| 培訓操作人員 | 指導現場人員識別SPD異常訊號與故障現象，並熟悉正確的處理與更換流程。 |
結語：
SPD 是太陽能系統中不可或缺的保護元件，可防止因雷擊浪湧與突波電壓導致的設備損壞。然而，為達最佳防護效果，需正確選型、科學設計保護架構並落實定期維護。唯有如此，才能保障太陽能電廠的穩定、安全與長期運行。
了解並避免SPD使用中的常見錯誤，有助於提升太陽能電廠的穩定運行，延長設備壽命，降低經濟損失，並確保整體系統的安全性。
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