Kritinis grandinių pertraukiklių vaidmuo fotoelektrinėse sistemose

Didėjant pasaulinei atsinaujinančios energijos paklausai, fotoelektrinės (saulės) energijos gamybos sistemos buvo plačiai pritaikytos dėl jų švarios ir tvarios pobūdžio. PV sistemose elektros sauga yra nepaprastai svarbi, o grandinės pertraukikliai, kaip pagrindiniai apsauginiai įtaisai, vaidina nepakeičiamą vaidmenį užtikrinant stabilų veikimą ir užkirsti kelią elektros gedimams. Šiame straipsnyje nagrinėjama grandinių pertraukiklių svarbos, funkcijos ir atrankos kriterijai PV sistemose.

1. Grandinių pertraukiklių vaidmuo PV sistemose

1.1 Apsauga nuo perkrovos

Veikimo metu PV sistemos gali patirti viršijančias vertes, kurios yra viršijančios, dėl tokių veiksnių kaip saulės šviesos intensyvumo, senėjimo komponentų ar staigių apkrovos pokyčių. Grandinės pertraukikliai gali aptikti tokias perkrovos sąlygas ir nedelsdami nutraukti grandinę, užkirsdami kelią vielos perkaitimo, įrangos pažeidimo ar net gaisro pavojams.

1.2 Apsauga nuo trumpo jungimo

Trumposios jungtys PV sistemose gali atsirasti dėl izoliacijos pažeidimo, laidų klaidų ar įrangos gedimo, kai trumposios jungties srovės kelis kartus ar net dešimtys kartų pasiekia įprastą srovę. Grandinės pertraukikliai gali atjungti grandinę milisekundėmis, apsaugodami sistemos komponentus (pvz., Inverterius, baterijas, PV modulius) nuo pažeidimo.

1.3 Izoliacijos ir priežiūros sauga

Sistemos priežiūros ar patikrinimo metu grandinės pertraukikliai yra rankiniai jungikliai, skirti nukirpti grandinę, užtikrinant operatoriaus saugumą. Jie taip pat pateikia aiškų atjungimo tašką dėl gedimų diagnozės.

1.4 DC ir kintamosios srovės grandinių apsauga

PV sistemas sudaro nuolatinės srovės pusė (saulės baterijos į keitiklius) ir kintamos srovės pusę (keitikliai į tinklelį arba apkrovos). Kadangi DC trūksta nulinio perėjimo taško, lanko gesinimas yra sudėtingesnis nei naudojant AC. Todėl nuolatinės srovės grandinės pertraukikliams reikalingas specialus dizainas, tuo tarpu kintamosios srovės grandinės pertraukikliai daugiausia naudojami keitiklių išėjimams ir tinklo jungties apsaugai.

2. Pagrindiniai svarstymai, kaip pasirinkti grandinių pertraukiklius PV sistemose

2.1 Įvertinta įtampa ir srovė

Grandinės pertraukiklio įvertinta įtampa turi viršyti maksimalią PV sistemos veikimo įtampą (pvz., 1000 V arba 1500 V DC sistemas).

Nominali srovė turėtų būti šiek tiek didesnė nei maksimali sistemos ištisinė srovė, atsižvelgiant į temperatūros ir aplinkos veiksnius.

2.2 DC ir kintamos srovės grandinės pertraukiklių skirtumai

DC grandinės pertraukikliai: reikalingos stipresnės lanko išstūmimo galimybės, kad būtų galima valdyti nuolatinius nuolatinės srovės lankus.

AC grandinės pertraukikliai: naudojami keitiklio išėjimo pusėje ir turi atitikti tinklelio sujungimo standartus.

2.3 Laužymo pajėgumas

PV sistemos gali generuoti dideles sroves trumpų jungčių metu. Grandinės pertraukiklio lūžio talpa (pvz., 10kA, 20KA) turi pakakti saugiai nutraukti gedimų sroves.

2.4 Aplinkos pritaikomumas

Kadangi PV sistemos paprastai montuojamos lauke, grandinės pertraukikliai turi būti atsparūs dulkėms, neperšlampamoms ir atsparioms aukštai temperatūrai, kad būtų galima patikimumas ilgalaikiam patikimumui.

3. Įprasti grandinių pertraukiklių tipai

3.1 DC grandinės pertraukikliai

Naudojami saulės matricoms ir keitiklių įėjimams, tokiems kaip miniatiūrinių grandinių pertraukikliai (MCB), saugikliai arba specializuoti PV DC grandinės pertraukikliai.

Kai kurie modeliai apima apsaugą nuo atvirkštinio poliškumo, kad būtų išvengta srovių.

3.2 AC grandinės pertraukikliai

Taikomi keitiklio išėjimo pusėje, pavyzdžiui, suformuotų dėklų grandinės pertraukikliai (MCCBS) arba oro grandinės pertraukikliai (ACBS).

Turi atitikti sertifikavimo standartus, tokius kaip UL ar IEC.

4. Bendros grandinės pertraukiklio gedimų ir prevencinių priemonių priežastys

4.1 NUORODYMAS

Priežastys: perkrovos, trumpi jungtys, netinkamas pasirinkimas ar senėjimas.

Sprendimai: tinkamas dydis, reguliarus bandymas ir perkrovos vengimas.

4.2 Kontaktinis erozija

Priežastys: dažnas perjungimas, blogas kontaktas ar lankas.

Sprendimai: naudokite aukštos kokybės grandinės pertraukiklius ir sumažinkite nereikalingas operacijas.

4.3 Poveikis aplinkai

Priežastys: Aukšta temperatūra, drėgmė ar dulkių pabloginimo našumas.

Sprendimai: Pasirinkite grandinių pertraukiklius su aukštesniais apsaugos reitingais (pvz., IP65) ir atlikite įprastą priežiūrą.

5. Išvada

Grandinių pertraukikliai yra ne tik apsauginės PV sistemų kliūtys, bet ir kritiniai komponentai, užtikrinantys saugų ir stabilų veikimą. Tinkamas pasirinkimas, teisingas montavimas ir reguliari techninė priežiūra gali žymiai sumažinti elektros riziką, prailginti įrangos eksploatavimo laiką ir padidinti bendrą sistemos efektyvumą. Tobulėjant PV technologijoms, būsimi grandinių pertraukikliai vystysis aukštesnio našumo ir protingesnėmis funkcijomis, užtikrinant stipresnes atsinaujinančios energijos sistemų apsaugos priemones.