Ochrany a chrániče prepätia: bezpečnostní strážcovia fotovoltaických systémov

Zavedenie

V systémoch fotovoltaickej výroby energie, okrem „hviezdnych zariadení“, ako sú solárne panely a meniče, existujú dvaja „nezasiahnutí hrdinovia“ ticho chránia bezpečnosť systému - ističe a ochrancovia prepätia (SPD). Sú ako „poistky“ a „bleskové tyče“ napájacieho systému, ktoré neustále chránia celý fotovoltaický systém pred elektrickými poruchami a údermi bleskov. Tento článok vás prevedie významnou úlohou týchto dvoch kľúčových ochranných zariadení vo fotovoltaických systémoch.

I. istič: „bezpečnostný spínač“ fotovoltaických systémov

Funkcia ističa

Pirenery sú najdôležitejšími príslušníkmi nadprúdovej ochrany vo fotovoltaických systémoch a vykonávajú hlavne tri kľúčové úlohy:

Ochrana proti preťaženiu: Automaticky odrežte obvod, keď prúd prekročí konštrukčnú hodnotu

Ochrana skratu: Rýchlo odpojte v prípade poruchy skratu

Manuálne odpojenie: Poskytuje bezpečný bod odpojenia pre údržbu systému

2. Špeciálne požiadavky na fotovoltaické vyhradené ističe

Na rozdiel od bežných ističov striedavého prúdu vyžadujú fotovoltaické jednosmerné obvody špeciálny dizajn:

Schopnosť hasenia jednosmerným oblúkom: DC oblúky je ťažšie zhasnúť a vyžadovať silnejší oblúkový hasiaci konštrukcia komory

Vysoké napätie: Pracovné napätie fotovoltaického systému môže dosiahnuť viac ako 1 000 V

Odolnosť proti počasiu: pre vonkajšiu inštaláciu je potrebná prach-odolná a vodotesná (aspoň stupeň IP65)

3. Typické umiestnenia aplikácií

Výstupný terminál série batérií

DC vstupný terminál meniča

Komunikácia

II. Ochranca prepätia: obranná čiara proti „elektrickým prepätiam“

Hrozba prepätia, ktorým čelí fotovoltaické systémy

Fotovoltaické systémy sú kvôli ich veľkej distribučnej oblasti a exponovanej polohe obzvlášť zraniteľné:

Priamy bleskový štrajk (nízka pravdepodobnosť, ale vysoko deštruktívna)

Vyvolaný blesk (najbežnejšia hrozba)

Prepínanie prepínača (interne generované systémom)

2. Pracovný princíp ochrancov prepätia

SPD je ako „elektrický prepad“ v nanosekúnd:

Detekovať abnormálne napätie

Vytvorte cestu s nízkou impedanciou

Kanál nebezpečná energia na zem

3. Špeciálnosť SPD vo fotovoltaických systémoch

DC SPD: Musí byť špeciálne navrhnutý pre DC systémy

Bipolárna ochrana: Chráni súčasne pozitívne aj negatívne obvody

Kontinuálne prevádzkové napätie: Musí sa prispôsobiť vysokému napätiu fotovoltaického systému

III. Synergistická ochrana: 1+1> 2 bezpečnostný efekt

V skutočných systémoch sa musia ističe a SPD používať v spojení:

Systém hierarchickej ochrany

Ochrana na prvej úrovni (koniec prichádzajúceho vedenia): Prúd zosilnenia výboja

Sekundárna ochrana (koniec distribúcie): ďalší limitný zvyškový tlak

V koordinácii s ističmi: Poskytnite ochranu zálohovania, keď SPD zlyhá

Typická schéma zapojenia

SPD je pripojený paralelne s čiarou a chránený roztomilým obvodom série

Iv. Kľúčové body pre výber a údržbu

Výber obvodu

Menovité napätie je väčšie alebo rovné maximálnemu napätiu systému

Kapacita prelomenia je väčšia alebo rovná očakávanému skratovému prúdu

Výber SPD

Maximálne kontinuálne prevádzkové napätie UC je ≥1,2 -násobok systému systému

Inrush Current IIMP≥12.5KA (prvotriedna ochrana)

Návrhy

Skontrolujte každý rok pred búrkou

Venujte pozornosť oknu ukazovateľa stavu SPD

Zaznamenajte, koľkokrát funguje istič

Záver

Vo fotovoltaických systémoch sú ističe a ochrancovia prepätia ako dvaja dobre koordinovaní „bezpečnostní partneri“: ističe sú zodpovední za zvládnutie nadprúdových porúch v systéme, zatiaľ čo SPD sa bránia proti vonkajším prepätiam. Ich spolupráca zabezpečuje bezpečnú prevádzku fotovoltaickej elektrárne viac ako 25 rokov. Pre majiteľov elektrární je výber vysoko kvalitných ochranných zariadení a ich pravidelné udržiavanie dôležitou súčasťou zabezpečenia návratnosti investícií.