Pemilihan dan Reka Bentuk Peranti Keselamatan dalam Sistem Fotovoltaik

Stesen janakuasa biasanya dipasang di padang gurun, atau di atas bumbung, dan komponen mesti dipasang di udara terbuka. Persekitaran semula jadi adalah keras, dan bencana alam dan buatan manusia tidak dapat dielakkan. Bencana alam seperti taufan, ribut salji, pasir serta habuk akan merosakkan peralatan. Keselamatan stesen janakuasa adalah sangat penting. Sama ada stesen janakuasa kecil teragih atau stesen janakuasa tanah berskala besar berpusat, terdapat risiko tertentu. Oleh itu, peralatan mesti dilengkapi dengan peranti keselamatan khas, seperti fius dan peranti perlindungan kilat. , Sentiasa jaga keselamatan stesen janakuasa.

1. Fius
Fius CHYT ialah pelindung arus yang dibuat mengikut prinsip pemutus litar dengan mencairkan leburan dengan haba yang dihasilkan dengan sendirinya selepas arus melebihi nilai yang ditetapkan untuk tempoh masa tertentu. Fius digunakan secara meluas dalam sistem pengagihan kuasa voltan rendah, sistem kawalan, dan peralatan elektrik. Sebagai perlindungan litar pintas dan lebihan arus, fius ialah salah satu peranti perlindungan yang paling biasa digunakan. Fius loji kuasa fotovoltaik dibahagikan kepada fius DC dan fius AC.
Bahagian DC stesen janakuasa fotovoltaik menyambungkan berbilang rentetan selari dengan bar bas DC kotak penggabung DC (skim terpusat) atau penyongsang rentetan (skim penyongsang rentetan) mengikut konfigurasi skema. Apabila beberapa rentetan fotovoltaik disambung secara selari, jika kerosakan litar pintas berlaku dalam rentetan tertentu, rentetan lain pada bas DC dan grid akan memberikan arus litar pintas ke titik litar pintas. Jika langkah perlindungan yang sepadan kurang, ia akan menyebabkan pembakaran peralatan seperti kabel yang disambungkan kepadanya. Pada masa yang sama, ia boleh menyebabkan lampiran terbakar berhampiran peralatan. Pada masa ini, terdapat banyak kemalangan kebakaran fotovoltaik bumbung yang serupa di China, jadi adalah perlu untuk memasang peranti pelindung dalam litar selari setiap rentetan untuk meningkatkan keselamatan loji kuasa fotovoltaik.

Pada masa ini, fius DC digunakan dalam kotak penggabung dan penyongsang untuk perlindungan lebihan arus. Pengeluar penyongsang arus perdana juga menganggap fius sebagai komponen asas perlindungan DC. Pada masa yang sama, pengeluar fius seperti Bussman dan Littelfuse juga telah melancarkan fius DC khusus fotovoltaik.
Dengan peningkatan permintaan untuk fius DC dalam industri fotovoltaik, cara memilih fius DC dengan betul untuk perlindungan yang berkesan adalah masalah yang perlu diberi perhatian oleh kedua-dua pengguna dan pengeluar. Apabila memilih fius DC, anda tidak boleh hanya menyalin fius AC. Spesifikasi elektrik dan dimensi struktur, kerana terdapat banyak spesifikasi teknikal dan konsep reka bentuk yang berbeza antara kedua-duanya, berkaitan dengan pertimbangan menyeluruh sama ada arus kerosakan boleh dipecahkan dengan selamat dan boleh dipercayai tanpa kemalangan.
1) Oleh kerana arus DC tidak mempunyai titik silang sifar semasa, apabila memecahkan arus kerosakan, arka hanya boleh dipadamkan dengan cepat dengan sendirinya di bawah tindakan penyejukan paksa pengisi pasir kuarza, yang jauh lebih sukar daripada memecahkan Lengkok AC. Reka bentuk yang munasabah dan kaedah kimpalan cip, nisbah ketulenan dan saiz zarah pasir kuarza, takat lebur, kaedah pengawetan dan faktor lain semuanya menentukan kecekapan dan kesan pada pemadaman paksa arka DC.
2) Di bawah voltan undian yang sama, tenaga arka yang dihasilkan oleh arka DC adalah lebih daripada dua kali ganda tenaga arka AC. Untuk memastikan setiap bahagian arka boleh dihadkan dalam jarak yang boleh dikawal dan dipadamkan dengan cepat pada masa yang sama, tiada bahagian akan muncul Arka disambungkan secara langsung secara bersiri untuk menyebabkan kolam tenaga yang besar, mengakibatkan kemalangan yang fius pecah kerana masa lengkok berterusan terlalu lama. Badan tiub fius DC biasanya lebih panjang daripada fius AC, jika tidak saiznya tidak dapat dilihat dalam penggunaan biasa. Perbezaannya, apabila arus kerosakan berlaku, akan membawa akibat yang serius.
3) Menurut data yang disyorkan oleh Organisasi Teknologi Fius Antarabangsa, panjang badan fius perlu ditingkatkan sebanyak 10mm untuk setiap peningkatan voltan DC 150V, dan seterusnya. Apabila voltan DC ialah 1000V, panjang badan hendaklah 70mm.
4) Apabila fius digunakan dalam litar DC, pengaruh kompleks tenaga kearuhan dan kemuatan mesti dipertimbangkan. Oleh itu, pemalar masa L/R adalah parameter penting yang tidak boleh diabaikan. Ia harus ditentukan mengikut kejadian dan kadar pereputan arus kerosakan litar pintas sistem talian tertentu. Penilaian yang tepat tidak bermakna anda boleh memilih major atau minor sesuka hati. Oleh kerana pemalar masa L/R fius DC menentukan tenaga arka pecah, masa pecah dan voltan let-lalu, ketebalan dan panjang badan tiub mesti dipilih dengan munasabah dan selamat.
Fius AC: Pada hujung keluaran penyongsang luar grid atau hujung input bekalan kuasa dalaman penyongsang berpusat, fius AC hendaklah direka bentuk dan dipasang untuk mengelakkan beban daripada arus lebih atau litar pintas.

2. Pelindung kilat
Bahagian utama sistem fotovoltaik dipasang di udara terbuka, dan kawasan pengedaran agak besar. Komponen dan penyokong adalah konduktor, yang agak menarik kepada kilat, jadi terdapat bahaya sambaran kilat langsung dan tidak langsung. Pada masa yang sama, sistem itu disambungkan secara langsung kepada peralatan dan bangunan elektrik yang berkaitan, jadi kilat menyambar ke sistem fotovoltaik juga akan melibatkan peralatan, bangunan dan beban elektrik yang berkaitan. Untuk mengelakkan kerosakan kilat pada sistem penjanaan kuasa fotovoltaik, adalah perlu untuk menyediakan perlindungan kilat dan sistem pembumian untuk perlindungan.
Kilat adalah fenomena nyahcas elektrik di atmosfera. Semasa pembentukan awan dan hujan, sebahagian daripadanya mengumpul cas positif, dan sebahagian lagi mengumpul cas negatif. Apabila cas ini terkumpul pada tahap tertentu, fenomena nyahcas akan berlaku, membentuk kilat. Kilat terbahagi kepada kilat langsung dan kilat aruhan. Sambaran kilat langsung merujuk kepada sambaran kilat yang jatuh secara langsung pada tatasusunan fotovoltaik, sistem pengagihan kuasa DC, peralatan elektrik dan pendawaiannya, serta kawasan berdekatan. Terdapat dua cara pencerobohan sambaran kilat langsung: satu ialah pelepasan langsung tatasusunan fotovoltaik yang disebutkan di atas, dan lain-lain, supaya kebanyakan arus kilat bertenaga tinggi dimasukkan ke dalam bangunan atau peralatan, talian; yang lain ialah kilat boleh terus melalui batang petir, dsb. Peranti yang menghantar arus kilat ke dalam nyahcas tanah, menyebabkan potensi tanah meningkat serta-merta, dan sebahagian besar arus kilat disambungkan secara terbalik kepada peralatan dan talian. melalui wayar pembumian pelindung.

Kilat induktif merujuk kepada sambaran petir yang dihasilkan berhampiran dan lebih jauh dari bangunan, peralatan dan talian berkaitan, menyebabkan lebihan voltan bangunan, peralatan dan talian berkaitan. Voltan lampau lonjakan ini disambung secara bersiri melalui aruhan elektrostatik atau aruhan elektromagnet. kepada peralatan dan talian elektronik yang berkaitan, menyebabkan kemudaratan kepada peralatan dan talian.
Untuk sistem penjanaan kuasa berskala besar atau fotovoltaik yang dipasang di kawasan lapang dan gunung tinggi, terutamanya di kawasan rawan kilat, peranti pembumian perlindungan kilat mesti dilengkapi.
Peranti perlindungan lonjakan (Surge protection Device) adalah peranti yang amat diperlukan dalam perlindungan kilat peralatan elektronik. Ia pernah dipanggil "penangkap kilat" atau "pelindung voltan lampau". Singkatan bahasa Inggeris ialah SPD. Fungsi pelindung lonjakan adalah untuk mengehadkan voltan lampau serta-merta yang memasuki talian kuasa dan talian penghantaran isyarat dalam julat voltan yang peralatan atau sistem boleh tahan, atau untuk membocorkan arus kilat yang kuat ke dalam tanah, untuk melindungi yang dilindungi. peralatan atau sistem daripada rosak. Rosak akibat hentaman. Berikut ialah penerangan tentang parameter teknikal utama penangkap yang biasa digunakan dalam sistem penjanaan kuasa fotovoltaik.

(1) Voltan operasi berterusan maksimum Ucpv: Nilai voltan ini menunjukkan voltan maksimum yang boleh digunakan merentasi penangkap. Di bawah voltan ini, penangkap mesti boleh berfungsi dengan normal tanpa kegagalan. Pada masa yang sama, voltan secara berterusan dimuatkan pada penangkap tanpa mengubah ciri kerja penangkap.
(2) Arus nyahcas berkadar (In): Ia juga dipanggil arus nyahcas nominal, yang merujuk kepada nilai puncak semasa bentuk gelombang arus kilat 8/20μs yang boleh ditahan oleh penangkap.
(3) Arus nyahcas maksimum Imax: Apabila gelombang kilat standard dengan bentuk gelombang 8/20ms digunakan pada pelindung sekali, nilai puncak maksimum arus kejutan yang boleh ditahan oleh pelindung.
(4) Tahap perlindungan voltan Naik(In): Nilai maksimum pelindung dalam ujian berikut: voltan lampau kilat dengan cerun 1KV/ms; voltan baki arus nyahcas terkadar.
Pelindung lonjakan menggunakan varistor dengan ciri tak linear yang sangat baik. Dalam keadaan biasa, pelindung lonjakan berada dalam keadaan rintangan yang sangat tinggi, dan arus kebocoran hampir sifar, memastikan bekalan kuasa normal sistem kuasa. Apabila voltan lampau berlaku dalam sistem kuasa, pelindung lonjakan akan dihidupkan serta-merta dalam nanosaat untuk mengehadkan magnitud lebihan voltan dalam julat kerja selamat peralatan. Pada masa yang sama, tenaga voltan lampau dilepaskan. Selepas itu, pelindung cepat bertukar kepada keadaan galangan tinggi, sekali gus tidak menjejaskan bekalan kuasa biasa sistem kuasa.

Selain kilat boleh menjana voltan dan arus lonjakan, ia juga akan berlaku pada saat penutupan dan pemutusan litar kuasa tinggi, saat menghidupkan atau mematikan beban induktif dan beban kapasitif, dan pemotongan sistem kuasa besar atau pengubah. Voltan dan arus lonjakan pensuisan yang besar juga akan menyebabkan kemudaratan kepada peralatan dan talian berkaitan. Untuk mengelakkan aruhan kilat, varistor ditambah pada hujung input DC penyongsang kuasa rendah. Arus nyahcas maksimum boleh mencapai 10kVA, yang pada asasnya boleh memenuhi keperluan sistem perlindungan kilat fotovoltaik isi rumah.