Pagpili at Disenyo ng Mga Kagamitang Pangkaligtasan sa Photovoltaic System

Ang mga istasyon ng kuryente ay karaniwang naka-install sa ilang, o sa bubong, at ang mga bahagi ay dapat na naka-install sa open air. Ang likas na kapaligiran ay malupit, at ang mga natural at gawa ng tao na mga sakuna ay hindi maiiwasan. Ang mga likas na sakuna tulad ng mga bagyo, snowstorm, at buhangin at alikabok ay makakasira sa kagamitan. Ang kaligtasan ng istasyon ng kuryente ay napakahalaga. Ito man ay isang distributed small power station o isang sentralisadong large-scale ground power station, may ilang mga panganib. Samakatuwid, ang kagamitan ay dapat na nilagyan ng mga espesyal na aparatong pangkaligtasan, tulad ng mga piyus at mga aparatong proteksyon ng kidlat. , Palaging pangalagaan ang kaligtasan ng power station.

1. Piyus
Ang CHYT fuse ay isang kasalukuyang tagapagtanggol na ginawa ayon sa prinsipyo ng pagsira sa circuit sa pamamagitan ng pagtunaw ng natutunaw sa init na nabuo mismo pagkatapos lumampas ang kasalukuyang sa tinukoy na halaga para sa isang tiyak na tagal ng panahon. Ang mga piyus ay malawakang ginagamit sa mga low-voltage power distribution system, control system, at electrical equipment. Bilang short-circuit at over-current na proteksyon, ang mga piyus ay isa sa mga pinakakaraniwang ginagamit na proteksyon na device. Ang mga piyus ng mga photovoltaic power plant ay nahahati sa DC fuse at AC fuse.
Ang DC side ng photovoltaic power station ay nagkokonekta ng maraming string na kahanay sa DC bus bar ng DC combiner box (centralized scheme) o ang string inverter (string inverter scheme) ayon sa configuration ng scheme. Kapag ang ilang mga photovoltaic string ay konektado sa parallel, kung ang isang short-circuit fault ay nangyari sa isang tiyak na string, ang iba pang mga string sa DC bus at ang grid ay magbibigay ng short-circuit current sa short-circuit point. Kung ang kaukulang mga hakbang sa proteksyon ay kulang, ito ay hahantong sa pagkasunog ng mga kagamitan tulad ng mga cable na konektado dito. Kasabay nito, maaari itong magdulot ng pagkasunog ng mga attachment malapit sa kagamitan. Sa kasalukuyan, maraming katulad na photovoltaic fire aksidente sa bubong, kaya kailangang mag-install ng mga protective device sa parallel circuits ng bawat string para mapahusay ang kaligtasan ng photovoltaic power plants.

Sa kasalukuyan, ang mga DC fuse ay ginagamit sa mga combiner box at inverters para sa overcurrent na proteksyon. Itinuturing din ng mga tagagawa ng mainstream inverter ang mga piyus bilang pangunahing bahagi ng proteksyon ng DC. Kasabay nito, ang mga tagagawa ng fuse gaya ng Bussman at Littelfuse ay naglunsad din ng mga photovoltaic-specific na DC fuse.
Sa pagtaas ng demand para sa mga DC fuse sa industriya ng photovoltaic, kung paano piliin nang tama ang mga DC fuse para sa epektibong proteksyon ay isang problema na dapat bigyang-pansin ng mga user at manufacturer. Kapag pumipili ng mga DC fuse, hindi mo maaaring kopyahin ang AC fuse. Ang mga detalye ng elektrikal at mga sukat ng istruktura, dahil maraming iba't ibang teknikal na pagtutukoy at mga konsepto ng disenyo sa pagitan ng dalawa, ay nauugnay sa komprehensibong pagsasaalang-alang kung ang kasalukuyang fault ay maaaring masira nang ligtas at mapagkakatiwalaan nang walang aksidente.
1) Dahil ang kasalukuyang DC ay walang kasalukuyang zero-crossing point, kapag sinira ang fault current, ang arko ay maaari lamang mapatay nang mabilis sa pamamagitan ng kanyang sarili sa ilalim ng pagkilos ng sapilitang paglamig ng quartz sand filler, na mas mahirap kaysa sa pagsira sa AC arko. Ang makatwirang disenyo at paraan ng welding ng chip, ang purity at particle size ratio ng quartz sand, ang melting point, ang curing method at iba pang mga kadahilanan ay lahat ay tumutukoy sa kahusayan at epekto sa sapilitang pagpatay ng DC arc.
2) Sa ilalim ng parehong rate ng boltahe, ang arcing energy na nabuo ng DC arc ay higit sa dalawang beses kaysa sa AC arcing energy. Upang matiyak na ang bawat seksyon ng arko ay maaaring limitado sa loob ng isang nakokontrol na distansya at mabilis na mapatay sa parehong oras, walang seksyon na lilitaw Ang arko ay direktang konektado sa serye upang maging sanhi ng isang malaking pool ng enerhiya, na nagreresulta sa isang aksidente na ang fuse pagsabog dahil sa patuloy na oras ng pag-arce ay masyadong mahaba. Ang katawan ng tubo ng DC fuse ay karaniwang mas mahaba kaysa sa AC fuse, kung hindi, ang laki ay hindi makikita sa normal na paggamit. Ang pagkakaiba, kapag nangyari ang fault current, ay magkakaroon ng malubhang kahihinatnan.
3) Ayon sa inirekumendang data ng International Fuse Technology Organization, ang haba ng fuse body ay dapat tumaas ng 10mm para sa bawat 150V DC na pagtaas ng boltahe, at iba pa. Kapag ang DC boltahe ay 1000V, ang haba ng katawan ay dapat na 70mm.
4) Kapag ang fuse ay ginagamit sa DC circuit, dapat isaalang-alang ang kumplikadong impluwensya ng inductance at capacitance energy. Samakatuwid, ang time constant na L/R ay isang mahalagang parameter na hindi maaaring balewalain. Dapat itong matukoy ayon sa paglitaw at rate ng pagkabulok ng short-circuit fault current ng partikular na sistema ng linya. Ang tumpak na pagsusuri ay hindi nangangahulugan na maaari kang pumili ng isang mayor o isang menor sa kalooban. Dahil tinutukoy ng time constant L/R ng DC fuse ang breaking arc energy, breaking time at let-through voltage, ang kapal at haba ng tube body ay dapat piliin nang makatwiran at ligtas.
AC fuse: Sa dulo ng output ng off-grid inverter o sa input end ng internal power supply ng centralized inverter, dapat na idisenyo at i-install ang AC fuse upang maiwasan ang load mula sa overcurrent o short circuit.

2. Tagapagtanggol ng kidlat
Ang pangunahing bahagi ng photovoltaic system ay naka-install sa open air, at ang lugar ng pamamahagi ay medyo malaki. Ang mga bahagi at suporta ay mga konduktor, na medyo kaakit-akit sa kidlat, kaya may panganib ng direkta at hindi direktang pagtama ng kidlat. Kasabay nito, ang sistema ay direktang konektado sa mga kaugnay na kagamitang elektrikal at mga gusali, kaya ang pagtama ng kidlat sa photovoltaic system ay kasangkot din sa mga kaugnay na kagamitan, mga gusali at mga kargang elektrikal. Upang maiwasan ang pagkasira ng kidlat sa photovoltaic power generation system, kinakailangan na mag-set up ng isang proteksyon sa kidlat at grounding system para sa proteksyon.
Ang kidlat ay isang electrical discharge phenomenon sa atmospera. Sa panahon ng pagbuo ng ulap at ulan, ang ilang bahagi nito ay nag-iipon ng mga positibong singil, at ang iba pang bahagi ay nag-iipon ng mga negatibong singil. Kapag ang mga singil na ito ay naipon sa isang tiyak na lawak, isang discharge phenomenon ang magaganap, na bumubuo ng kidlat. Ang kidlat ay nahahati sa direktang kidlat at induction lightning. Ang direktang pagtama ng kidlat ay tumutukoy sa mga pagtama ng kidlat na direktang nahuhulog sa mga photovoltaic array, mga sistema ng pamamahagi ng kuryente ng DC, mga kagamitang elektrikal at kanilang mga kable, pati na rin sa mga kalapit na lugar. Mayroong dalawang paraan ng panghihimasok ng direktang pagtama ng kidlat: ang isa ay ang nabanggit sa itaas na direktang paglabas ng mga photovoltaic arrays, atbp., upang ang karamihan sa high-energy na kasalukuyang kidlat ay ipinakilala sa mga gusali o kagamitan, mga linya; ang isa pa ay ang kidlat ay maaaring direktang dumaan sa mga pamalo ng kidlat, atbp. Ang aparato na nagpapadala ng kidlat na kasalukuyang sa lupa ay naglalabas, na nagiging sanhi ng mabilis na pagtaas ng potensyal ng lupa, at ang malaking bahagi ng kidlat ay konektado nang pabalik sa kagamitan at mga linya. sa pamamagitan ng proteksiyon na grounding wire.

Ang inductive lightning ay tumutukoy sa mga kidlat na nabuo malapit at mas malayo sa mga kaugnay na gusali, kagamitan at linya, na nagdudulot ng sobrang boltahe ng mga kaugnay na gusali, kagamitan at linya. Ang surge overvoltage na ito ay konektado sa serye sa pamamagitan ng electrostatic induction o electromagnetic induction. sa mga kaugnay na elektronikong kagamitan at linya, na nagdudulot ng pinsala sa mga kagamitan at linya.
Para sa malakihan o photovoltaic power generation system na naka-install sa mga open field at matataas na kabundukan, lalo na sa lightning-prone areas, ang mga kagamitang pang-grounding na proteksyon ng kidlat ay dapat na nilagyan.
Surge protection device (Surge protection Device) ay isang kailangang-kailangan na aparato sa proteksyon ng kidlat ng mga elektronikong kagamitan. Dati itong tinatawag na "lightning arrester" o "overvoltage protector". Ang English abbreviation ay SPD. Ang pag-andar ng surge protector ay upang limitahan ang agarang overvoltage na pumapasok sa linya ng kuryente at linya ng paghahatid ng signal sa loob ng hanay ng boltahe na kayang tiisin ng kagamitan o sistema, o upang tumagas ang malakas na kidlat sa lupa, upang maprotektahan ang protektado. kagamitan o sistema mula sa pagkasira. Nasira ng impact. Ang sumusunod ay isang paglalarawan ng mga pangunahing teknikal na parameter ng mga arrester na karaniwang ginagamit sa mga photovoltaic power generation system.

(1) Maximum na tuluy-tuloy na operating voltage Ucpv: Ang halaga ng boltahe na ito ay nagpapahiwatig ng maximum na boltahe na maaaring ilapat sa kabuuan ng arrester. Sa ilalim ng boltahe na ito, ang arrester ay dapat na gumana nang normal nang walang pagkabigo. Kasabay nito, ang boltahe ay patuloy na ikinarga sa arrester nang hindi binabago ang gumaganang katangian ng arrester.
(2) Rated discharge current (In): Tinatawag din itong nominal discharge current, na tumutukoy sa kasalukuyang peak value ng 8/20μs lightning current waveform na kayang tiisin ng arrester.
(3) Maximum discharge current Imax: Kapag ang isang karaniwang lightning wave na may waveform na 8/20ms ay inilapat sa protector nang isang beses, ang pinakamataas na peak value ng shock current na kayang tiisin ng protector.
(4) Voltage protection level Up(In): Ang pinakamataas na halaga ng protector sa mga sumusunod na pagsubok: ang flashover na boltahe na may slope na 1KV/ms; ang natitirang boltahe ng na-rate na kasalukuyang paglabas.
Gumagamit ang surge protector ng varistor na may mahusay na nonlinear na katangian. Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang surge protector ay nasa isang estado ng napakataas na resistensya, at ang leakage current ay halos zero, na tinitiyak ang normal na power supply ng power system. Kapag nagkaroon ng overvoltage sa power system, agad na bubuksan ang surge protector sa loob ng nanoseconds upang limitahan ang magnitude ng overvoltage sa loob ng ligtas na hanay ng trabaho ng kagamitan. Kasabay nito, ang enerhiya ng overvoltage ay pinakawalan. Kasunod nito, ang tagapagtanggol ay mabilis na nagbabago sa isang mataas na impedance na estado, kaya hindi naaapektuhan ang normal na suplay ng kuryente ng sistema ng kuryente.

Bilang karagdagan sa kidlat ay maaaring makabuo ng surge boltahe at kasalukuyang, ito ay magaganap din sa sandali ng pagsasara at pagdiskonekta ng high-power circuit, sa sandali ng pag-on o off ng inductive load at capacitive load, at ang pagdiskonekta ng malaking power system o transpormer. Malaking switching surge voltage at current ay magdudulot din ng pinsala sa mga kaugnay na kagamitan at linya. Upang maiwasan ang lightning induction, isang varistor ay idinagdag sa DC input end ng low-power inverter. Ang pinakamataas na kasalukuyang discharge ay maaaring umabot sa 10kVA, na maaaring matugunan ang mga pangangailangan ng mga sistema ng proteksyon ng kidlat ng photovoltaic ng sambahayan.