Tā kā fotoelektriskās (PV) sistēmas virzās uz augstāku spriegumu un lielāku jaudu, pareiza drošinātāju izvēle, kas ir svarīga līdzstrāvas aizsardzības sistēmas sastāvdaļa, tieši ietekmē visas PV sistēmas drošību, stabilitāti un kalpošanas laiku. Ja drošinātāja nominālā strāva ir pārāk zema, tas var bieži eksplodēt normālu darba strāvu dēļ. Un otrādi, ja nominālā strāva ir pārāk augsta, drošinātājs var nespēt pārtraukt ķēdi laikā, līdz rodas kļūme, izraisot aprīkojuma bojājumus vai pat drošības incidentus. Tāpēc pareiza PV drošinātāju nominālās strāvas un sprieguma izvēle ir svarīgs solis PV sistēmu projektēšanā.
Kāpēc izvēlēties pareizo PV drošinātāju?
Saules PV sistēmas galvenokārt sastāv no PV montāžas, kombinatora kastēm, invertora, enerģijas uzglabāšanas ierīces un saistītās aizsargierīces. Tā kā fotoelementu bloki rada līdzstrāvu (DC), kas, atšķirībā no maiņstrāvas, dabiski nešķērso nulli, loku ir grūtāk nodzēst īssavienojuma vai pārslodzes kļūmes gadījumā. Tāpēc PV sistēmām ir nepieciešami īpaši izstrādāti līdzstrāvas PV drošinātāji, nevis standarta maiņstrāvas drošinātāji.
Pareiza drošinātāju izvēle var sasniegt šādus mērķus:
Ātra pārtraukuma īssavienojuma kļūda, aizsargājiet PV montāžu un optisko šķiedru kabeli;
Novērsiet bojājumu strāvu eskalāciju un samaziniet ugunsgrēka risku.
Uzlabot invertoru un kombinatoru iekārtu darbības uzticamību;
Samaziniet uzturēšanas izmaksas un pagariniet sistēmas kopējo kalpošanas laiku.
Kā tiek izvēlēta nominālā strāva?
Nominālā strāva ir viens no svarīgākajiem PV drošinātāju parametriem. Izvēloties, jāņem vērā īssavienojuma strāva-, apkārtējās vides temperatūra un fotoelektriskā bloka nepārtrauktas darbības apstākļi.
Parasti drošinātāja nominālajai strāvai vajadzētu pārsniegt PV moduļa maksimālo darba strāvu, vienlaikus saglabājot noteiktu drošības rezervi. Nozare parasti ievēro šādu principu:
Drošinātāja nominālā strāva ir lielāka vai vienāda ar 1,25 × PV moduļa īssavienojuma strāva (Isc)
Piemēram, ja modulim ir īsslēguma strāva-13A, aprēķina vērtība ir:
13A × 1.25 = 16.25A
Šajā gadījumā parasti tiek izvēlēts aa 20A PV drošinātājs, nevis aa 15A modelis, lai izvairītos no traucējošas atslēgšanās normālas darbības laikā. Ja sistēma ir uzstādīta vidē ar augstu temperatūru, drošinātāja strāvas-nespēja samazināsies, temperatūrai paaugstinoties; tādēļ ražotāja temperatūras samazināšanas līknē ir jāveic korekcijas. Tas ir īpaši svarīgi projektiem tādās vietās kā tuksneši vai jumti, kas pakļauti augstām temperatūrām.
Turklāt fotoelementu blokiem ar vairākām paralēlām virknēm ir jāņem vērā apgrieztā strāva. Ja viens segments neizdodas, cits paralēlais segments bojājuma segmentā var ievadīt lielu reversās strāvas daudzumu; līdz ar to drošinātājam jāspēj izturēt parastās darbības strāvas, vienlaikus strauji pūšot apgrieztās bojājuma strāvas gadījumā.
Kā izvēlēties nominālo spriegumu?
Papildus strāvas parametriem nominālais spriegums ir vienlīdz svarīgs.
PV drošinātāja nominālais spriegums ir vienāds ar maksimālo līdzstrāvas spriegumu, kas var rasties sistēmā, vai lielāks par to. Pretējā gadījumā, lai gan drošinātāji var eksplodēt, tie var nebūt efektīvi līdzstrāvas loka dzēšanai un radīt nopietnus drošības apdraudējumus.
Pašreizējie sprieguma līmeņi, ko parasti izmanto PV sistēmās, ietver:
600V DC
1000V DC
1500V līdzstrāva
Pēdējos gados lielas{0}}uz zemes uzstādītās spēkstacijas arvien vairāk izmanto 1500 V līdzstrāvas sistēmas, lai samazinātu līniju zudumus un kabeļu izmaksas, vienlaikus palielinot elektroenerģijas ražošanas efektivitāti. Tāpēc 1500 V sistēmām ir jāizvēlas īpašs PV drošinātājs ar nominālo 1500 V līdzstrāvu; a 1000V produktus nevar izmantot kā alternatīvu.
Praktiskajā izvēlē ir jāaprēķina sistēmas atvērtās{0}}ķēdes spriegums (Voc), ņemot vērā vietējo minimālo apkārtējās vides temperatūru. Tā kā zemas temperatūras var izraisīt augstāku moduļa izejas spriegumu, dizaineri parasti izmanto maksimālo atvērtās ķēdes spriegumu, kas pielāgots zemākajai apkārtējās vides temperatūrai, kā pamatu savai izvēlei, lai nodrošinātu drošinātāju drošu darbību ekstremālos apstākļos.
Kādiem citiem tehniskajiem parametriem jāpievērš uzmanība?
Papildus nominālajai strāvai un nominālajam spriegumam jāņem vērā šādi faktori:
Salauzta jauda
Atvienošanas iespēja ir maksimālā bojājuma strāva, ko drošinātājs var droši pārtraukt. Lielām fotoelementu stacijām ir tendence piedzīvot lielas īssavienojuma-strāvas, tāpēc ir jāizvēlas produkti ar pietiekamu sadrumstalotības spēju, lai nodrošinātu uzticamus pārtraukumus atteices laikā.
Laiks{0}}pašreizējie raksturlielumi
Īpašiem fotoelementu drošinātājiem parasti ir PV sistēmām optimizēti aizsardzības raksturlielumi; tie ir izstrādāti, lai izturētu parastās strāvas svārstības, ko izraisa moduļa palaišana un vides izmaiņas, kā arī ātri darbojas kļūmes gadījumā. Produkta sertifikācija
Augstas-kvalitātes fotoelementu drošinātāji parasti atbilst starptautiskajiem standartiem, piemēram, IEC 60269-6 un UL 248-19, un ir sertificēti kā TÜV un CE. Šie sertifikāti parāda, ka produkts ir rūpīgi pārbaudīts, lai nodrošinātu lielāku drošību, uzticamību un konsekvenci.
Vides pielāgošanās spēja
Āra PV projekti ir pakļauti augstām temperatūrām, zemām temperatūrām, UV starojumam, augstai temperatūrai, mitrumam, sāls miglai, putekļiem un citai skarbai videi. Tāpēc drošinātājam jābūt ar izcilu izturību pret koroziju, laikapstākļu noturību un ilgtermiņa stabilitāti.
Izplatītākās atlases nepilnības
Projekta īstenošanas laikā lietotāji bieži pieļauj šādas kļūdas:
Izmantojiet standarta maiņstrāvas drošinātājus, nevis PV specifiskus līdzstrāvas drošinātājus;
Izvēlieties tikai drošinātāju atbilstoši aprīkojuma nominālajai jaudai un ignorējiet moduļa īssavienojuma{0}}strāvu.
Izvēlieties nominālo spriegumu zem sistēmas maksimālā līdzstrāvas sprieguma;
Ignorēt nesēja jaudas samazināšanos apkārtējās vides temperatūras dēļ;
Reversās strāvas ietekme uz paralēlo stīgu konfigurāciju netiek ņemta vērā.
Šīs problēmas var ietekmēt aizsardzības efektivitāti un pat izraisīt aizsardzības neveiksmi neveiksmes laikā. Tāpēc projektēšanas fāzes aprēķinu un atlases procesā stingri jāievēro sistēmas parametri un saistītie standarti.
Secinājums:
Lai gan fotoelementu drošinātāji ir mazi aizsargelementi, tiem ir izšķiroša nozīme visas fotogalvaniskās sistēmas drošas darbības nodrošināšanā. Pareiza nominālās strāvas un sprieguma izvēle var ne tikai efektīvi aizsargāt PV komponentus, invertorus un kabeļus, bet arī samazināt sistēmas atteices līmeni un uzlabot iekārtas darbības efektivitāti. Pieaugot 1500 V augstsprieguma -PV sistēmu popularitātei un liela mēroga-enerģijas uzglabāšanas projektiem, drošinātāju izvēle arvien vairāk tiks vērsta uz lielu sadrumstalotības spēju, augstu uzticamību un ilgtermiņa stabilitāti. Projektētājiem ir jāveic visaptverošs novērtējums, pamatojoties uz sistēmas elektriskajiem parametriem, darbības vidi un starptautiskajiem standartiem, lai nodrošinātu FE spēkstaciju ilgtermiņa, drošu un efektīvu darbību.
Bieži uzdotie jautājumi
1.Vai PV drošinātāju vietā var izmantot standarta maiņstrāvas drošinātājus?
Nē. Maiņstrāvas drošinātājiem nav loka dzēšanas spējas, un tie nevar izpildīt PV sistēmu līdzstrāvas aizsardzības prasības.
2.Vai PV drošinātāja augstāka nominālā strāva ir drošāka?
Nē. Pārmērīga nominālā strāva samazina pārslodzes aizsardzības jutīgumu un var novērst ķēdes savlaicīgu atvienošanu kļūmes gadījumā. Tāpēc nominālā strāva ir jāizvēlas atbilstoši moduļa īssavienojuma strāvai- un konstrukcijas specifikācijām.
3.Kāpēc 1500 V fotoelementu sistēmām jāizmanto 1500 V drošinātāji?
Tā kā drošinātāja nominālais spriegums nedrīkst būt zemāks par sistēmas maksimālo darba spriegumu, pretējā gadījumā drošinātājs var nespēt efektīvi nodzēst līdzstrāvas loku pēc detonācijas, tādējādi apdraudot aprīkojuma un personāla drošību.
