Критичната роля на прекъсвачите във фотоволтаичните системи

С нарастващото глобално търсене на възобновяема енергия фотоволтаичните (слънчеви) системи за производство на електроенергия са широко приети поради техния чист и устойчив характер. В PV системите електрическата безопасност е от първостепенно значение и прекъсвачите на вериги, като ключови защитни устройства, играят незаменима роля за осигуряване на стабилна работа и предотвратяване на електрически разломи. Тази статия изследва важността, функциите и критериите за подбор на прекъсвачите в PV системите.

1. Ролята на прекъсвачите в PV системите

1.1 Защита на претоварване

По време на работа PV системите могат да изпитат ток, надвишаващи номиналните стойности поради фактори като колебания в интензивността на слънчевата светлина, компонентите за стареене или внезапните промени на натоварването. Прекъсвачите на вериги могат да открият такива условия на претоварване и незабавно да прекъснат веригата, като предотвратяват прегряване на проводниците, повреда на оборудването или дори опасности от пожар.

1.2 Защита на късо съединение

Късо съединенията в PV системите могат да бъдат резултат от повреда на изолацията, грешки в окабеляването или повреда на оборудването, като токове на късо съединение достигат няколко пъти или дори десетки пъти от нормалния ток. Прекъсвачите на вериги могат да изключат веригата в рамките на милисекунди, предпазвайки компонентите на системата (например инвертори, батерии, PV модули) от повреда.

1.3 Безопасност на изолиране и поддръжка

По време на поддръжката или проверката на системата, прекъсвачите служат като ръчни превключватели, за да отрежат веригата, като гарантират безопасността на оператора. Те също така осигуряват ясна точка на прекъсване за диагностика на повреда.

1.4 Защита за постояннотокови и променливи вериги

PV системите се състоят от постоянен ток (слънчеви панели към инвертори) и променлива страна (инвертори към мрежата или натоварванията). Тъй като в DC липсва точка за нулева пресичане, погасяването на дъгата е по-предизвикателно, отколкото при AC. Следователно, прекъсвачите с постоянен ток изискват специален дизайн, докато прекъсвачите на променливотоковите вериги се използват главно за инверторни изходи и защита на връзката на мрежата.

2. Основни съображения за избор на прекъсвачи в PV системи

2.1 Номинално напрежение и ток

Номиналното напрежение на прекъсвача трябва да надвишава максималното работно напрежение на PV системата (например 1000V или 1500V постояннотокови системи).

Номиналният ток трябва да бъде малко по -висок от максималния непрекъснат ток на системата, като отчита температурата и факторите на околната среда.

2.2 Разлики между прекъсвачите на постоянен ток и променлив ток

DC Breakers: Изисквайте по-силни възможности за изгаряне на дъга, за да се справят с постоянни DC дъги.

Променливи прекъсвачи: Използва се от страна на изхода на инвертора и трябва да отговаря на стандартите за взаимосвързаност на мрежата.

2.3 Разбиване на капацитета

PV системите могат да генерират високи токове по време на късо съединение. Капацитетът на прекъсване на прекъсвача (например, 10ka, 20ka) трябва да е достатъчен, за да прекъсне безопасното прекъсване на токовете на повреда.

2.4 Екологична адаптивност

Тъй като PV системите обикновено са инсталирани на открито, прекъсвачите трябва да разполагат с прахообразни, водоустойчиви и устойчиви на висока температура дизайни за дългосрочна надеждност.

3. Общи видове прекъсвачи

3.1 DC прекъсвачи

Използва се за слънчеви масиви и инверторни входове, като миниатюрни прекъсвачи (MCB), предпазители или специализирани PV DC прекъсвачи.

Някои модели включват защита от обратна полярност, за да се предотвратят токове на бекторината.

3.2 Прекъсвачи на веригата за променлив ток

Прилага се от страна на изхода на инвертора, като формовани прекъсвачи на веригите на калъф (MCCB) или прекъсвачи на въздушните вериги (ACB).

Трябва да отговарят на стандартите за сертифициране като UL или IEC.

4. Общи причини за повреди на прекъсвачите и превантивни мерки

4.1 Неудобства задействане

Причини: Претоварвания, късо съединение, неправилен избор или стареене.

Решения: Правилно оразмеряване, редовно тестване и избягване на претоварване.

4.2 Ерозия на контакт

Причини: Често превключване, лош контакт или дъга.

Решения: Използвайте висококачествени прекъсвачи и минимизирайте ненужните операции.

4.3 Въздействие върху околната среда

Причини: високи температури, влажност или влошаващи прах.

Решения: Изберете прекъсвачи с по -високи оценки на защитата (например IP65) и извършете рутинна поддръжка.

5. Заключение

Прекъсвачите на веригите са не само защитни бариери за PV системи, но и критични компоненти, осигуряващи безопасна и стабилна работа. Правилният подбор, правилната инсталация и редовната поддръжка могат значително да намалят електрическите рискове, да удължат живота на оборудването и да подобрят общата ефективност на системата. С напредването на PV технологията бъдещите прекъсвачи ще се развият към по -високи характеристики и по -интелигентни функции, осигурявайки по -силни защитни мерки за системите за възобновяема енергия.