Jističe a chrániče přepětí: Bezpečnostní strážci fotovoltaických systémů

Zavedení

V fotovoltaických systémech výroby energie, kromě „hvězdného zařízení“, jako jsou solární panely a střídače, existují dva „neosvěcené hrdiny“ tiše chránící systém bezpečnosti systému - jističe a ochranných přepětí (SPD). Jsou jako „pojistky“ a „bleskové tyče“ napájecího systému a neustále chrání celý fotovoltaický systém před elektrickými poruchami a bleskovými údery. Tento článek vás provede významnými rolemi těchto dvou klíčových ochranných zařízení ve fotovoltaických systémech.

I. Jistič s obvody: „Bezpečnostní spínač“ fotovoltaických systémů

Funkce jističe obvodu

Jističe jsou nejdůležitějšími nadproudovými ochrannými zařízeními ve fotovoltaických systémech a provádějí hlavně tři klíčové úkoly:

Ochrana přetížení: Automaticky odřízněte obvod, když proud překročí hodnotu návrhu

Ochrana zkratu: Rychle se odpojte v případě chyby zkratu

Manuální odpojení: Poskytuje bezpečný bod odpojení pro údržbu systému

2. Zvláštní požadavky na fotovoltaické vyhrazené jističe obvodů

Na rozdíl od běžných jističů střídavých obvodů vyžadují jističe fotovoltaických DC obvodů zvláštního designu:

Hasická schopnost DC oblouku: DC oblouky jsou obtížnější uhasit a vyžadují silnější design oblouku pro hasicí komoru

Vysoká úroveň napětí: Pracovní napětí fotovoltaického systému může dosáhnout přes 1000 V

Odolnost proti povětrnostním povětrnostem: Pro instalaci venkovního odolného proti prachu a odolnost proti vodě (alespoň IP65) je vyžadována

3. typická umístění aplikací

Výstupní terminál řady baterií

DC vstupní terminál střídače

Komunikace a síť

Ii. Protector přepětí: Obranná linie proti „elektrickým nárůstům“

Hrozba přepětí, kterému čelí fotovoltaické systémy

Fotovoltaické systémy, vzhledem k jejich velké distribuční oblasti a exponované poloze, jsou zvláště zranitelné:

Přímý úder Lightning (nízká pravděpodobnost, ale vysoce destruktivní)

Indukovaný blesk (nejběžnější hrozba)

Přepínací operace přepínače (generované interně systémem)

2. pracovní princip chráničů přepětí

SPD je jako „elektrický přeliv“, v nanosekundovém čase:

Detekovat abnormální napětí

Vytvořit cestu s nízkou impedancí

Nasměrovat nebezpečnou energii na Zemi

3. Specialita SPD ve fotovoltaických systémech

DC SPD: Musí být speciálně navržen pro systémy DC

Bipolární ochrana: chrání pozitivní i negativní obvody současně

Nepřetržité provozní napětí: Musí být přizpůsobeno vysokému napětí fotovoltaického systému

Iii. Synergická ochrana: 1+1> 2 Bezpečnostní efekt

Ve skutečných systémech je třeba ve spojení používat jističe a SPD:

Hierarchický systém ochrany

Ochrana první úrovně (konec příchozí linky): Amplifikační proud vypouštění

Sekundární ochrana (distribuční konec): Další omezují zbytkový tlak

V koordinaci s jističicími obvodmi: Poskytněte ochranu zálohování, když selže SPD

Typické schéma zapojení

SPD je připojen paralelně s linií a chráněn jističem obvodu série

IV. Klíčové body pro výběr a údržbu

Výběr jističe

Jmenovité napětí je větší nebo rovné maximálnímu napětí systému

Pruhová kapacita je větší nebo rovná očekávanému zkratu

Výběr SPD

Maximální kontinuální provozní napětí UC je ≥1,2krát vyšší než systémové napětí

Inrush Current IIMP≥12.5ka (První ochrana)

Návrhy na údržbu

Každý rok zkontrolujte

Věnujte pozornost oknu indikátoru stavu SPD

Zaznamenejte, kolikrát provozuje jistič

Závěr

Ve fotovoltaických systémech jsou jističe a chrániče přepětí jako dva dobře koordinovaní „bezpečnostní partneři“: jističe obvodů jsou zodpovědné za manipulaci s nadpřirozenými poruchami v rámci systému, zatímco SPD se brání proti vnějším útokům na přepětí. Jejich práce na spolupráci zajišťuje bezpečný provoz elektrárny fotovoltaické stanice více než 25 let. Pro majitele elektrárny je pro zajištění návratnosti investic výběr vysoce kvalitních ochranných zařízení a jejich pravidelná údržba.