Ανάλυση επιλογής ασφάλειων για προστασία φωτοβολταϊκής συστοιχίας σε ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας

Το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας (συντομευμένο ως PV) αποτελείται από εξαρτήματα και υποσυστήματα που μπορούν να μετατρέψουν άμεσα την προσπίπτοντα ενέργεια φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, της οποίας η φωτοβολταϊκή συστοιχία είναι η μονάδα πυρήνα. Η φωτοβολταϊκή συστοιχία μετατρέπει άμεσα την ηλιακή ακτινοβολία προσπίπτων σε ισχύ DC συνδέοντας τους ηλιακούς συλλέκτες με το πλαίσιο σύνδεσης φωτοβολταϊκής συστοιχίας και στη συνέχεια το συγκλίνει με τον μετατροπέα ή το εφαρμόζει άμεσα μέσω του πλαισίου σύνδεσης. Ως μέρος του συστήματος που αντιπροσωπεύει το 70% του κόστους, η προστασία της φωτοβολταϊκής συστοιχίας και η βελτιστοποίηση της αποτελεσματικότητας παραγωγής ενέργειας έχουν γίνει βασικοί τομείς της τεχνολογικής ανάπτυξης.

Προκειμένου να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα του φωτοβολταϊκού συστήματος, πολλαπλά φωτοβολταϊκά πάνελ συνδέονται σε σειρά για να σχηματίσουν μια φωτοβολταϊκή συμβολοσειρά και πολλαπλές ομάδες φωτοβολταϊκών χορδών συνδέονται παράλληλα με τη σχηματισμό φωτοβολταϊκής συστοιχίας. Το ρεύμα της φωτοβολταϊκής συστοιχίας συγκλίνει μέσω του πλαισίου σύνδεσης και εισέρχεται στον κατάντη σύνδεση εφαρμογής. Προκειμένου να αποφευχθεί η φωτοβολταϊκή ομάδα να γίνει ενεργειακό φορτίο και να επηρεάζει τη συνολική απόδοση παραγωγής ενέργειας όταν εμφανίζεται σφάλμα και να αποφευχθούν οι κίνδυνοι υπερβολικής ισχύος που προκαλούνται από κακομεταχείριση ή τοπικές ανωμαλίες, κάθε φωτοβολταϊκή συμβολοσειρά πρέπει να εγκατασταθεί με ασφάλειες και στα δύο άκρα. Όταν εμφανίζεται ένα σφάλμα βραχυκυκλώματος στη φωτοβολταϊκή συμβολοσειρά, η ασφάλεια της σειράς θα φυσήξει γρήγορα και θα απομονώσει το ελαττωματικό τμήμα για να εξασφαλίσει την κανονική λειτουργία του πίνακα στο σύνολό του.

Επιπλέον, οι ασφάλειες συστοιχίας μπορούν επίσης να παρέχουν προστασία έναντι ρευμάτων που τροφοδοτούνται από τα κατάντη εξαρτήματα, ειδικά όταν το ρεύμα βραχυκυκλώματος είναι υψηλότερο από το ρεύμα μιας ενιαίας PV String. Η ονομαστική χωρητικότητα θραύσης της ασφάλειας πρέπει να είναι σε θέση να καλύψει τέτοιες ακραίες συνθήκες για την προστασία της ασφαλούς λειτουργίας του συστήματος.

Διεθνή πρότυπα και εγχώριες προδιαγραφές

Όσον αφορά την προστασία της πλευράς PV DC, τα σχετικά διεθνή και εγχώρια πρότυπα παρέχουν σημαντική καθοδήγηση. Για παράδειγμα, το άρθρο 690.99 του Εθνικού Προτύπου των ΗΠΑΡύζι/NFPA 70Ο "Εθνικός Ηλεκτρικός Κώδικας" (NEC) δηλώνει σαφώς ότι οι αγωγοί και ο εξοπλισμός σε κυκλώματα υποσυστήματος φωτοβολταϊκών, κυκλώματα εξόδου φωτοβολταϊκών, κυκλώματα εξόδου μετατροπέα και κυκλώματα μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις των ρήτρες προστασίας του αγωγού και του εξοπλισμού. Επιπλέον, η Κίνα υιοθετεί το ισοδύναμο πρότυπο IECGB/T 16895.32-2021, το οποίο ορίζει ότι υπό συνθήκες συνθήκες δοκιμής, όταν η ικανότητα μεταφοράς συνεχούς ρεύματος του καλωδίου είναι ίση ή μεγαλύτερη από 1,25 φορές το ρεύμα βραχυκυκλώματος, η προστασία υπερφόρτωσης μπορεί να αγνοηθεί, αλλά συνιστάται επίσης να επιλέξετε ασφάλειες σε συνδυασμό με τις συγκεκριμένες οδηγίες προϊόντος του κατασκευαστή.

Η IEC έχει αναπτύξει τοΠρότυπο IEC 60269-6Συγκεκριμένα για τις ασφάλειες προστασίας του φωτοβολταϊκού συστήματος, οι οποίες ορίζουν σαφώς τις απαιτήσεις απόδοσης των φωτοβολταϊκών ασφάλειων, όπως είναι σε θέση να αντέχουν σε συνεχή ρεύματα βραχυκυκλώματος και να φυσήξουν γρήγορα. Ταυτόχρονα, οι τεχνικές προδιαγραφές της ULΘέμα 2529Παρέχει σημαντικές οδηγίες για ασφάλειες χαμηλής τάσης σε φωτοβολταϊκά συστήματα. Τα δύο είναι ελαφρώς διαφορετικά στον υπολογισμό του ρεύματος φυσαλίδων και τη χρήση συντελεστών διόρθωσης θερμοκρασίας.

Σκέψεις επιλογής ασφαλειών

Όταν επιλέγετε ασφάλειες σε φωτοβολταϊκά συστήματα, πρέπει να επικεντρωθούν οι ακόλουθοι δείκτες:

Ονομαστική τάση: Η ονομαστική τάση της ασφάλειας πρέπει να πληροί τη μέγιστη τάση ανοικτού κυκλώματος (VOC) που μπορεί να φτάσει το σύστημα. Ειδικά σε κρύες περιοχές, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η τιμή διόρθωσης τάσης ανοικτού κυκλώματος του φωτοβολταϊκού πίνακα στη χαμηλότερη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Ονομαστικό ρεύμα: Για ασφάλειες που συνδέονται σε σειρά με φωτοβολταϊκά πάνελ, απαιτείται συνήθως το ονομαστικό ρεύμα σε ≥1,56 ISC (ISC είναι το ρεύμα βραχυκυκλώματος). Το πρότυπο IEC αναθεωρείται σε ISC ISC σε ≥1,42, και το πρότυπο UL UL είναι σε ≥1,35 ISC. Πρέπει να επιλεγεί σε συνδυασμό με το πραγματικό περιβάλλον εφαρμογής.

Χωρητικότητα θραύσης: Η χωρητικότητα θραύσης της ασφάλειας θα πρέπει να είναι επαρκής για να αντιμετωπίσει την κορυφή του ρεύματος βραχυκυκλώματος και να προστατεύσει τον εξοπλισμό από ζημιές.

Περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα: Στην περίπτωση υψηλής θερμοκρασίας ή πυκνής εγκατάστασης, η ονομαστική τιμή θα πρέπει να μειωθεί κατάλληλα σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή ασφαλειών για να εξασφαλιστεί μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία.

Σύναψη

Η εγκατάσταση των ασφάλειων DC σε φωτοβολταϊκές συστοιχίες δεν είναι μόνο ένα απαραίτητο μέσο για την προστασία του εξοπλισμού και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της παραγωγής ενέργειας, αλλά και ενός σημαντικού μέτρου για την εξασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος. Η εύλογη επιλογή των ασφάλειων απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση παραγόντων όπως το εργασιακό περιβάλλον των φωτοβολταϊκών πάνελ, το ρεύμα βραχυκυκλώματος, η τάση ανοικτού κυκλώματος κλπ. Για να εξασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία και οικονομία του συστήματος.

Για παράδειγμα, Zhejiang Galaxy Fuse Co., Ltd's1000VDC 30A 10x38mm Solar Py Fuse Linkκαι1500VDC 30A 10x85mm Solar PV Linkκαι1500VDC 630A 3L Τύπος βιδώνΟι φωτοβολταϊκές ασφάλειες χρησιμοποιήθηκαν ευρέως σε βασικές θέσεις προστασίας των φωτοβολταϊκών γραφείων σύνδεσης. Με εξαιρετική απόδοση και πιστοποίηση υψηλού προτύπου, αυτές οι ασφάλειες παρέχουν σταθερές και αξιόπιστες λύσεις για έργα παραγωγής φωτοβολταϊκών παραγωγής, βοηθώντας το σύστημα να λειτουργεί αποτελεσματικά.