Fotonaponski (PV) sistemi rade na otvorenom tokom dugog vremenskog perioda, izlažući komponente kao što su solarni paneli, kombinovane kutije, DC kablovi i invertori kratkom-spoju, preopterećenju i kvarovima opreme. Kako PV nastavlja proizvoditi istosmjernu struju, bilo koja anomalija kola može dovesti do struja kvara, oštećenja sklopa i druge električne opreme.
Kao ključni dio PV DC zaštitnog sistema, PV osigurači se mogu brzo spojiti kada struja pređe dozvoljeni opseg. Ovo će prekinuti strujni krug kvara, čime će se ublažiti uticaj struja kvara na solarne panele, invertere i DC kablove.
1. Osnovni princip zaštite fotonaponskih osigurača
Fotonaponski osigurači se obično ugrađuju serijski u PV DC kola.
Tokom normalnog rada, struja prolazi kroz osigurač unutar sigurnog raspona, omogućavajući uređaju da nastavi s radom. U slučaju kratkog spoja ili abnormalnog prelijevanja, osigurač unutar uređaja će se zagrijati zbog termičkog efekta struje. Kada struja dostigne radni prag osigurača, element se topi i stvara izolacionu prazninu, efektivno prekidajući struju kvara.
Jednostavno rečeno, glavne funkcije fotonaponskog osigurača su:
Dozvoljeno je da prođe normalna struja i strujno kolo se brzo prekida tokom nenormalnih prekostrujnih događaja.
Ova zaštita sprječava da struje kvara kontinuirano teče kroz opremu kao što su PV komponente, DC kablovi i invertori.
2. Kako PV osigurači štite solarne panele?
Solarni paneli nisu samo izolovani izvori energije; više fotonaponskih modula se obično spajaju u seriju i paralelno da formiraju fotonaponske klastere.
Ako dođe do kratkog spoja, kvara na liniji ili druge anomalije u nizu, druge žice spojene paralelno mogu ubrizgati struju u krug kvara. Bez adekvatne zaštite od prekomjerne struje, struje kvara bi mogle opstati i utjecati na kompromitovane module ili vodove.
Strateški položaj PV karika osigurača omogućava sistemu da isključi zahvaćenu premosnicu kada struje kvara dosegnu zaštitni prag, izolujući na taj način liniju kvara od zdravstvene linije.
Dakle, zaštita koju pružaju fotonaponski osigurači za solarne panele prikazana je u:
Ograničite nenormalnu prekomjernu struju;
Smanjite rizik od termičkog oštećenja modula i kablova;
Izolacija problematičnih PV vodova;
Minimizirajte mogućnost širenja kvara na druge žice. Važno je napomenuti da se osigurači ne koriste za otklanjanje svake greške na PV modulu, već funkcionišu kao dio DC sistema zaštite od prekomjerne struje.
3. Kako fotonaponski osigurači štite inverter?
Inverter je odgovoran za pretvaranje jednosmerne struje koju generiše PV sklop u naizmeničnu struju i predstavlja jezgro PV sistema.
Ako dođe do kratkog spoja ili abnormalne struje na DC ulaznom terminalu pretvarača, kontinuirana struja kvara može oštetiti DC ulazni terminal i povezane elektroničke komponente pretvarača.
Nakon ugradnje odgovarajućih fotonaponskih osigurača, kada struja kvara prijeđe zadanu granicu, osigurači mogu prekinuti odgovarajući put jednosmjerne struje, čime se smanjuje rizik od kontinuiranog protoka u inverter.
Stoga se u fotonaponskim sistemima unutrašnje zaštitne funkcije osigurača i pretvarača obično koriste zajedno, a ne kao zamjene.
4. Zašto PV sistemi zahtijevaju posebne DC osigurače?
PV sistemi se veoma razlikuju od standardnih niskonaponskih{0}}sistema izmjenične struje; ključna razlika je u tome što DC lukovi ne gase prirodno na nuli, kao što to čine AC lukovi.
Stoga, dizajn PV DC osigurača mora biti prilagođen radnim karakteristikama jednosmjernih sistema i ispunjavati zahtjeve za nazivni napon, kapacitet drobljenja, strukturu za gašenje luka i dugotrajne{0}}uvjete rada.
Prilikom kupovine fotonaponskih osigurača, standardni osigurači naizmjenične struje ne mogu se jednostavno koristiti kao zamjena za proizvode posebno dizajnirane za PV aplikacije.
Ovo je posebno važno za PV sisteme koji rade na višim DC piezoelektričnim naponima, u kom slučaju je potrebno provjeriti da li DC nazivni napon osigurača i kapacitet proboja ispunjavaju zahtjeve sistema.
5. Gdje se normalno uklapaju fotonaponski osigurači?
U stvarnom fotonaponskom sistemu, prema strukturi i dizajnu sistema, osigurač se može postaviti na različite lokacije u DC zaštitnoj šemi.
Uobičajene lokacije uključuju DC zaštitna kola povezana sa PV žicama i kombinatorima.
Na primjer, konfiguracijom više solarnih panela u paralelne nizove, možete koristiti uređaje za zaštitu od prekomjerne struje za zaštitu grana. Ako dođe do anomalije, niz kvarova se može odspojiti kako bi se smanjio uticaj struje kvara na sistem.
U zavisnosti od kapaciteta i topologije PV postrojenja, konfiguracije osigurača variraju, tako da se konkretna lokacija ugradnje mora odrediti prema električnom dizajnu sistema.
6. Koja vrsta kvara uzrokuje pokretanje fotonaponskog osigurača? PV osigurači nisu komponente dizajnirane da rade često u normalnim uslovima. Ako osigurač eksplodira tokom upotrebe, prvo se mora utvrditi osnovni uzrok kvara, a ne jednostavno zamijeniti novim osiguračem.
Moguće situacije detonacije upaljača uključuju:
Šorts sa žicama:
Kratki spojevi u PV komponentama, kablovima ili konektorima mogu uzrokovati abnormalne struje.
Greške opreme:
Interni kvarovi u nekim DC uređajima također mogu dovesti do prelijevanja.
Problemi sa izolacijom kablova:
Nenormalnosti u izolaciji mogu biti uzrokovane mehaničkim oštećenjem, starenjem ili faktorima okoline.
Nepravilan izbor osigurača:
Ako je nazivna struja odabrana preniska, može doći do ometanja čak i pod normalnom radnom strujom (slučajan rad).
Stoga, umjesto jednostavne zamjene i re-elektrifikacije, kada se otkrije pregorjeli PV osigurač, treba pregledati odgovarajući stup cijevi i strujni krug.
7. Kako odabrati pravi PV osigurač?
Odabir fotonaponskog osigurača zahtijeva razmatranje cjelokupnog DC sistema, a ne samo nazivne struje osigurača.
Prvo, mora se odrediti maksimalni DC radni napon sistema kako bi se osiguralo da nazivni napon osigurača ispunjava zahtjeve sistema.
Drugo, odgovarajuća nazivna struja mora biti određena u skladu sa normalnom radnom strujom PV cijevnog stupa, maksimalnom dozvoljenom strujom i specifikacijama proizvođača opreme.
Osim toga, moraju se uzeti u obzir sljedeći faktori:
nazivni napon;
Nazivna struja;
Prekinuti kapacitet;
Karakteristike spajanja;
Montažne dimenzije;
radno okruženje;
Kompatibilnost sa držačem osigurača.
Za velike{0}}fotonaponske projekte, struja kratkog-spoja sistema i koordinacija zaštite također se moraju uzeti u obzir u projektu.
8. Fotonaponski osigurači ne mogu zamijeniti druge zaštitne uređaje
Treba napomenuti da su PV osigurači samo jedna komponenta PV DC sistema zaštite.
Kompletan fotonaponski sistem obično zahtijeva dodatne mjere-zasnovane na dizajnu sistema-kao što su izolacija istosmjerne struje, zaštita od prenapona, zaštita prekidača i unutrašnja zaštita pretvarača.
Osigurači su prvenstveno odgovorni za zaštitu od prekomjerne struje i kratkog{0}}spoja, dok funkcije poput zaštite od groma, izolacije i druge električne zaštite obavlja specijalizirana oprema.
Stoga, prilikom projektovanja PV sistema zaštite, konfiguraciju treba sveobuhvatno odrediti prema ukupnoj električnoj strukturi sistema. Sažeci
Fotonaponski osigurači štite ključnu opremu kao što su solarni paneli, DC vodovi i invertori otkrivanjem i prekidanjem abnormalnih prekomjernih struja.
U slučaju kratkog spoja ili drugog prekomjernog kvara u fotonaponskom cjevovodu, kada se ispune radni uvjeti, uložak osigurača će prekinuti liniju kvara, čime se minimizira šteta na opremi uzrokovana kontinuiranim strujama kvara. Osim toga, posebno dizajnirani PV DC osigurači mogu zadovoljiti specifične zahtjeve za DC napon i gašenje luka PV sistema.
Prilikom odabira fotonaponskih osigurača, kupci i sistemski integratori moraju pažljivo provjeriti specifikacije kao što su DC nazivni napon, nazivna struja, kapacitet loma i karakteristike osigurača, kao i kompatibilnost sa držačem osigurača; specifikacije će se zasnivati na električnom dizajnu stvarnog fotonaponskog sistema.
Često postavljana pitanja
P1: Koju opremu prvenstveno štiti fotonaponski osigurač?
Uglavnom se koriste za zaštitu od prekomjerne struje i kratkog{0}}zaštite PV (PV) žice i njenog istosmjernog kola, te pomažu u smanjenju utjecaja abnormalne struje na PV sklop, DC kabel, inverter i tako dalje.
Pitanje 2: Da li se standardni AC osigurači mogu koristiti umjesto fotonaponskih osigurača?
Ne preporučuje se. PV sistem radi na jednosmjernom kolu, tako da treba odabrati osigurač dizajniran posebno za relevantni DC napon i radne uvjete.
P3: Zašto fotonaponski osigurači tako često eksplodiraju?
Često puhanje može biti uzrokovano kratkim spojevima, kvarovima na liniji, anomalijama opreme, problemima ožičenja ili nepravilnim odabirom specifikacije osigurača; prvo treba istražiti osnovne uzroke kvara.
P4: Što treba uzeti u obzir prilikom zamjene fotonaponskog osigurača?
Prvo, isključite relevantno napajanje u skladu sa sigurnosnim protokolima sistema i osigurajte da nazivni napon, nazivna struja, dimenzije i karakteristike osigurača novog osigurača odgovaraju originalnoj specifikaciji dizajna.
P5: Mogu li fotonaponski osigurači zaštititi pretvarače od raznih kvarova?
Ne. Osigurači uglavnom pružaju zaštitu od prekomjerne struje i kratkog{1}}spoja; Invertori sveobuhvatne zaštite zahtijevaju kombinaciju svojih unutarnjih zaštitnih funkcija i drugih zaštitnih uređaja u sistemu.
