Kaitselülitite kriitiline roll fotogalvaanilistes süsteemides

Ülemaailmse taastuvenergia nõudlusega on fotogalvaanilised (päikeseenergia) energiatootmissüsteemid nende puhta ja jätkusuutliku olemuse tõttu laialdaselt kasutusele võetud. PV -süsteemides on elektriline ohutus ülitähtis ning kaitselülitid kui peamised kaitseseadmed mängivad hädavajalikku rolli stabiilse töö tagamisel ja elektriliste tõrgete ennetamisel. Selles artiklis uuritakse PV -süsteemides kaitselülitite olulisust, funktsioone ja valikukriteeriume.

1.

1.1 Ülekoormuse kaitse

Töö ajal võivad PV -süsteemid kogeda vooluväärtusi, mis on tingitud sellistest teguritest nagu päikesevalguse intensiivsuse kõikumised, vananemise komponendid või äkilised koormuse muutused. Kaitselülitid saavad sellised ülekoormuse tingimused tuvastada ja vooluringi viivitamatult katkestada, hoides ära traadi ülekuumenemise, seadmete kahjustamise või isegi tuleohtude.

1.2 Lühise kaitse

Lühikesed vooluahelad PV-süsteemides võivad tuleneda isolatsioonikahjustustest, juhtmestiku vigadest või seadme rikkest, lühisevoolud ulatuvad mitu korda või isegi kümneid kordi normaalvoolu. Kaitselülitid saavad vooluringi ühendada millisekundites, kaitstes süsteemi komponente (nt muundurid, akud, PV -moodulid) kahjustuste eest.

1.3 Isoleerimis- ja hooldusohutus

Süsteemi hooldamise või kontrollimise ajal toimivad kaitselülitid käsitsi lülititena vooluringi katkestamiseks, tagades operaatori ohutuse. Need pakuvad ka selge lahtiühendamise punkti rikke diagnoosimiseks.

1.4 DC ja vahelduvvooluahelate kaitse

PV -süsteemid koosnevad alalisvoolu küljest (muundurite päikesepaneelid) ja vahelduvvoolu küljest (muundurid ruudustikus või koormustes). Kuna DC-l puudub nullristumispunkt, on kaare kustutamine keerulisem kui AC puhul. Seetõttu vajavad alalisvoolu kaitselülitid spetsiaalset disaini, samas kui vahelduvvoolu kaitselülitid kasutatakse peamiselt muunduri väljundite ja ruudustiku ühenduse kaitse jaoks.

2. Peamised kaalutlused kaitselülitite valimiseks PV -süsteemides

2,1 nimivool ja vool

Kaitselüliti nimpinge peab ületama PV -süsteemi maksimaalset tööpinget (nt 1000 V või 1500 V alalisvoolu süsteemid).

Nimevool peaks olema pisut kõrgem kui süsteemi maksimaalne pidev vool, temperatuuri ja keskkonnategurite arv.

2.2 Erinevused alalisvoolu ja vahelduvvoolu kaitselülitite vahel

DC-kaitselülitid: püsivate alalisvoolu kaarede käitlemiseks on vaja tugevamaid kaarekoort.

AC -kaitselülitid: kasutatakse muunduri väljundküljel ja peab vastama ruudustiku ühendamise standarditele.

2.3 Rikkumisvõimsus

PV -süsteemid võivad lühikese vooluahela ajal tekitada kõrgeid voolusid. Kaitselüliti purunemisvõime (nt 10KA, 20KA) peab olema piisav rikkevoolude ohutuseks.

2.4 Keskkonna kohanemisvõime

Kuna PV-süsteeme paigaldatakse tavaliselt õues, peavad kaitselülitites olema pikaajalise töökindluse tagamiseks tolmukindlad, veekindlad ja kõrge temperatuuriga vastupidavad kujundused.

3. Levinumad kaitselülitite tüübid

3.1 DC kaitselülitid

Kasutatakse päikesemassiivide ja muunduri sisendite, näiteks miniatuursete kaitselülitite (MCB), kaitsmete või spetsiaalsete PV DC kaitselülitite jaoks.

Mõned mudelid hõlmavad tagurpidi-polaarsuse kaitset, et vältida tagasilöögi voolusid.

3.2 vahelduvvoolu kaitselülitid

Rakendatakse muunduri väljundküljel, näiteks vormitud korpuse kaitselülitid (MCCB) või õhu kaitselülitid (ACB).

Peab vastama sertifitseerimisstandarditele nagu UL või IEC.

4. Kaitselüliti ebaõnnestumiste ja ennetavate meetmete tavalised põhjused

4.1 ebameeldiva komistamine

Põhjused: ülekoormus, lühised, vale valik või vananemine.

Lahendused: korralik suurune, regulaarne testimine ja ülekoormamise vältimine.

4.2 Kontakti erosioon

Põhjused: sagedane vahetamine, halb kontakt või kaare.

Lahendused: kasutage kvaliteetseid kaitselülitid ja minimeerige tarbetuid toiminguid.

4.3 Keskkonnamõju

Põhjused: kõrge temperatuur, niiskus või tolmu lagunev jõudlus.

Lahendused: valige kõrgema kaitsereitinguga kaitselülitid (nt IP65) ja teostage rutiinset hooldust.

5. Järeldus

Kaitselülitid pole mitte ainult PV -süsteemide kaitsetõkked, vaid ka kriitilised komponendid, mis tagavad ohutu ja stabiilse töö. Nõuetekohane valik, korrektne paigaldamine ja regulaarne hooldus võivad märkimisväärselt vähendada elektrilisi riske, pikendada seadmeid eluiga ja suurendada süsteemi üldist tõhusust. PV -tehnoloogia edenedes arenevad tulevased kaitselülitid suurema jõudluse ja nutikamate funktsioonide poole, pakkudes tugevamaid kaitsemeetmeid taastuvenergia süsteemide jaoks.