Wyłączniki i obwody obwodów: ochroniarze bezpieczeństwa systemów fotowoltaicznych

Wstęp

W systemach wytwarzania energii fotowoltaicznej, oprócz „Star Equipment”, takich jak panele słoneczne i falowniki, istnieją dwa „nieznane bohaterowie” po cichu chroniące bezpieczeństwo systemu - wyłączniki i ochraniacze przypływowe (SPDS). Są jak „bezpieczniki” i „piorunki” układu zasilania, stale chroniąc cały układ fotowoltaiczny przed uszkodzeniami elektrycznymi i uderzeniami błyskawicy. W tym artykule przeprowadzi Cię przez znaczące role tych dwóch kluczowych urządzeń ochronnych w systemach fotowoltaicznych.

I. wyłącznik: „Przełącznik bezpieczeństwa” systemów fotowoltaicznych

Funkcja wyłącznika

Wyłączniki to najważniejsze nadprądowe urządzenia ochronne w systemach fotowoltaicznych i głównie podejmują trzy kluczowe zadania:

Ochrona przed przeciążeniem: automatycznie odcinaj obwód, gdy prąd przekracza wartość projektową

Ochrona zwarcia: szybko odłącz się w przypadku błędu zwarcia

Ręczne odłączenie: zapewnia bezpieczny punkt odłączenia dla konserwacji systemu

2. Specjalne wymagania dotyczące fotowoltaicznych wyłączników dedykowanych

W przeciwieństwie do zwykłych wyłączników AC, wyłączniki fotowoltaiczne DC wymagają specjalnego projektu:

Zdolność łuku DC: łuki DC są trudniejsze do gaszenia i wymagają silniejszego projektu komory gaszenia łuku

Poziom wysokiego napięcia: napięcie robocze systemu fotowoltaicznego może osiągnąć ponad 1000 V

Odporność na pogodę: do instalacji na zewnątrz wymagane jest odporne na kurz i wodoodporne (przynajmniej klasy IP65)

3. Typowe lokalizacje aplikacji

Termin wyjściowy serii panelu baterii

Terminal wejściowy DC falownika

Komunikacja i sieć

Ii. Surge Protector: Linia obrony przed „falami elektrycznymi”

Zagrożenie przypływowe, przed którymi stoi systemy fotowoltaiczne

Systemy fotowoltaiczne, ze względu na ich duży obszar dystrybucji i odsłoniętą lokalizację, są szczególnie podatne na:

Bezpośrednie uderzenie błyskawicy (niskie prawdopodobieństwo, ale wysoce destrukcyjne)

Indukowana błyskawica (najczęstsze zagrożenie)

Przejście operacji przełącznika (generowane wewnętrznie przez system)

2. Zasada pracy obrońców przypływowych

SPD jest jak „przelew elektryczny”, w czasie nanosekund:

Wykryć nieprawidłowe napięcie

Ustanowić ścieżkę o niskiej impedancji

Kieruj niebezpieczną energię na ziemię

3. Specyntacja SPD w systemach fotowoltaicznych

DC SPD: Musi być specjalnie zaprojektowany dla systemów DC

Ochrona dwubiegunowa: chroni zarówno obwody dodatnie, jak i ujemne jednocześnie

Ciągłe napięcie robocze: należy go dostosować do wysokiego napięcia systemu fotowoltaicznego

Iii. Synergistyczna ochrona: 1+1> 2 Efekt bezpieczeństwa

W rzeczywistych systemach wyłączniki i SPD muszą być używane w połączeniu:

Hierarchiczny system ochrony

Ochrona pierwszego poziomu (koniec linii przychodzących): prąd wzmocnienia rozładowania

Wtórna ochrona (koniec rozkładu): Dalsze ograniczanie ciśnienia resztkowego

W koordynacji z wyłącznikami: Zapewnij ochronę tworzenia kopii zapasowych, gdy SPD się nie powiedzie

Typowy schemat okablowania

SPD jest połączony równolegle do linii i chroniony przez wyłącznik serii

Iv. Kluczowe punkty do wyboru i konserwacji

Wybór wyłącznika

Znamione napięcie jest większe lub równe maksymalnym napięciu systemowym

Pojemność zerwania jest większa lub równa oczekiwanego prądu zwarciowego

Wybór SPD

Maksymalne ciągłe napięcie robocze UC wynosi ≥1,2 razy większe niż napięcie układu

Obecny odbiorczy IIMP ≥12,5Ka (ochrona pierwszej klasy)

Sugestie dotyczące konserwacji

Sprawdź co roku przed sezonem burz

Zwróć uwagę na okno wskaźnika statusu SPD

Zapisz liczbę razy, gdy wyłącza wyłącznik

Wniosek

W systemach fotowoltaicznych wyłączniki i obrońcy przypływowi są jak dwóch dobrze skoordynowanych „partnerów bezpieczeństwa”: wyłączniki obwodowe są odpowiedzialne za obsługę błędów nadprądowych w systemie, podczas gdy SPD bronią się przed zewnętrznymi atakami przypływu. Ich prace współpracy zapewniają bezpieczne działanie elektrowni fotowoltaicznej przez ponad 25 lat. W przypadku właścicieli elektrowni wybór wysokiej jakości urządzeń ochronnych i regularne utrzymanie ich jest ważną częścią zapewnienia zwrotu z inwestycji.