Дастгоҳҳои муҳофизаткунандаи шиддат барои DC барои насбкуниҳои PV

Дастгоҳи муҳофизаткунандаи Solar Panel PV Combiner Box

Азбаски дастгоҳҳои муҳофизаткунандаи аз шиддати ҷараёни доимӣ барои PV насбкунӣ бояд барои таъмини таъсири пурраи нури офтоб пешбинӣ шудаанд, онҳо ба таъсири барқ ​​хеле осебпазиранд. Иқтидори массиви PV бевосита ба майдони рӯизаминии он алоқаманд аст, бинобар ин таъсири эҳтимолии ҳодисаҳои барқ ​​бо андозаи система зиёд мешавад. Дар он ҷойҳое, ки рӯшноӣ зуд-зуд рух медиҳанд, системаҳои муҳофизатнашудаи PV метавонанд ба ҷузъҳои асосӣ зарари такрорӣ ва назаррас расонанд. Ин ба хароҷоти назарраси таъмир ва иваз, бекористии система ва аз даст додани даромад оварда мерасонад. Дастгоҳҳои дурусти тарроҳӣ, муқарраршуда ва насбшуда (SPDs) таъсири эҳтимолии ҳодисаҳои барқро ҳангоми истифодаи якҷоя бо системаҳои муҳофизаткунандаи барқ ​​кам мекунанд.

Системаи муҳофизаткунандаи барқ, ки унсурҳои асосиро ба монанди терминалҳои ҳавоӣ, ноқилҳои дурусти поён, пайвастани таҷҳизоти потенсиалӣ барои ҳамаи ҷузъҳои ҷараён ва принсипҳои дурусти заминдарозиро фаро мегирад, муҳофизат аз зарбаҳои мустақимро таъмин мекунад. Агар дар сайти PV-и шумо ягон хатари раъду барқ ​​вуҷуд дошта бошад, ман тавсия медиҳам, ки як муҳандиси касбии барқиро бо таҷрибаи кор дар ин соҳа ба кор гиред, то омӯзиши арзёбии хавфҳо ва дар ҳолати зарурӣ тарҳи системаи муҳофизатро пешниҳод кунед.

Фарқи байни системаҳои муҳофизати барқ ​​ва SPD-ро фаҳмидан муҳим аст. Ҳадафи системаи муҳофизати барқ ​​аз он иборат аст, ки барқро тавассути ноқилҳои ҷараёни интиқоли барқ ​​ба замин интиқол диҳед ва ба ин васила иншоот ва таҷҳизотро аз роҳи халосӣ ё зарбаи мустақим наҷот диҳед. SPD-ҳо ба системаҳои электрикӣ истифода мешаванд, то роҳи партофтан ба заминро таъмин кунанд, то ин ҷузъҳои системаҳоро аз таъсири гузаранда ё шиддати мустақим ё ғайримустақими аномалияҳои системаи барқ ​​халос кунанд. Ҳатто дар сурати мавҷуд будани системаи берунии муҳофизати барқ, бидуни SPD, таъсири барқ ​​то ҳол метавонад ба ҷузъҳо зарари калон расонад.

Барои мақсадҳои ин мақола, ман фикр мекунам, ки ягон намуди муҳофизати барқ ​​мавҷуд аст ва намудҳо, вазифаҳо ва манфиатҳои истифодаи иловагии SPD-ҳои мувофиқро меомӯзад. Дар якҷоягӣ бо системаи муҳофизаткунандаи барқии дуруст таҳияшуда, истифодаи SPD дар ҷойҳои асосии система ҷузъҳои асосӣ, аз қабили инверторҳо, модулҳо, таҷҳизот дар қуттиҳои комбайн ва системаҳои ченкунӣ, назорат ва коммуникатсияро муҳофизат мекунад.

Аҳамияти SPDs

Ғайр аз оқибатҳои барқзании мустақим ба массивҳо, алоқаи кабелии барқӣ ба гузарандаҳои электромагнитӣ хеле осебпазир аст. Интиқолдиҳандаҳо, ки мустақиман ё ғайримустақим тавассути барқ ​​ба вуҷуд омадаанд, инчунин гузарандаҳое, ки аз функсияҳои коммутатсионӣ ба вуҷуд меоянд, таҷҳизоти барқӣ ва электрониро ба шиддати хеле баланд дар муддати хеле кӯтоҳ (даҳҳо садҳо микросекундҳо) дучор мекунанд. Таъсир ба ин шиддатҳои муваққатӣ метавонад боиси шикасти ҷузъи фалокатовар гардад, ки метавонад дар натиҷаи зарари механикӣ ва пайгирии карбон ба назар расад ё ба назар намерасад, аммо ба ҳар ҳол таҷҳизот ё корношоямии система оварда мерасонад.

Таъсири дарозмуддат ба гузарандаҳои бузургтар аз он, диэлектрикӣ ва изолятсияро дар таҷҳизоти системаи PV то бад шудани ниҳоӣ бад мекунад. Ғайр аз он, дар занҷирҳои ченкунӣ, назорат ва алоқа гузаришҳои шиддат метавонанд пайдо шаванд. Чунин ба назар мерасанд, ки ин гузарандаҳо сигналҳо ё иттилооти хато мебошанд, ки боиси корношоям ё хомӯш шудани таҷҳизот мешаванд. Ҷойгиркунии стратегии SPD ин мушкилотро коҳиш медиҳад, зеро онҳо ҳамчун дастгоҳҳои кӯтоҳмуддат ё қафаскунӣ фаъолият мекунанд.

Хусусиятҳои техникии SPD

Технологияи маъмултарини SPD, ки дар замимаҳои PV истифода мешавад, варисти оксидии металлӣ (MOV) мебошад, ки ҳамчун дастгоҳи қувваи барқ ​​кор мекунад. Дигар технологияҳои SPD аз диоди тармаҳои кремний, холигиҳои идорашаванда ва қубурҳои партоби газ иборатанд. Дуи охирин дастгоҳҳои коммутатсионӣ мебошанд, ки ҳамчун занҷирҳои кӯтоҳ ё лоғар ба назар мерасанд. Ҳар як технология хусусиятҳои худро дорад, ки онро барои истифодаи мушаххас каму беш мувофиқ мекунад. Комбинатсияҳои ин дастгоҳҳо низ метавонанд барои таъмин намудани хусусиятҳои оптималӣ нисбат ба пешниҳодҳои инфиродӣ ҳамоҳанг карда шаванд. Ҷадвали 1 намудҳои асосии SPD-ро, ки дар системаҳои PV истифода мешаванд, номбар мекунад ва хусусиятҳои умумии корбарии онҳоро муфассал нишон медиҳад.

SPD бояд қобилияти зуд тағйир додани ҳолатҳоро барои муддати кӯтоҳи ҳозираи гузаранда дошта бошад ва бузургии ҷараёни гузарандаро бидуни хато холӣ кунад. Дастгоҳ инчунин бояд коҳиши шиддатро дар занҷири SPD кам кунад, то таҷҳизоти пайвастшударо ҳифз кунад. Ниҳоят, функсияи SPD набояд ба кори муқаррарии ин ноҳия халал расонад.

Хусусиятҳои корбурди SPD бо якчанд параметрҳо муайян карда мешаванд, ки ҳар кӣ барои SPD интихоб мекунад, бояд онро дарк кунад. Ин мавзӯъ тафсилоти бештареро талаб мекунад, ки дар инҷо омӯхтан мумкин аст, аммо баъзе аз параметрҳоро бояд ба назар гирифт: ҳадди аксар шиддати доимии кор, татбиқи AC ё DC, ҷараёни барқии номиналӣ (бо андозаи бузургӣ ва шакли мавҷ муайян карда мешавад), сатҳи муҳофизат аз шиддат ( шиддати ниҳоӣ, ки ҳангоми барқзании ҷараёни мушаххас мавҷуд аст) ва аз ҳад зиёд шиддати муваққатӣ (шиддати бардавом, ки метавонад дар муддати муайян бидуни зарар ба SPD татбиқ карда шавад).

SPD-ҳо бо истифодаи технологияҳои гуногуни компонент метавонанд дар як схема ҷойгир карда шаванд. Аммо, онҳо бояд бодиққат интихоб карда шаванд, то ҳамоҳангии энергетикӣ дар байни онҳо таъмин карда шавад. Технологияи компонентӣ, ки дараҷаи разряди баландтар дорад, бояд бузургии ҷараёни муваққатии мавҷударо холӣ кунад, дар ҳоле ки технологияи дигари компонентӣ шиддати гузаришро то бузургии камтар коҳиш медиҳад, зеро он ҷараёни камтарро холӣ мекунад.

SPD бояд як дастгоҳи ҷудонашавандаи муҳофизаткунанда дошта бошад, ки дар сурати аз кор баромадани дастгоҳ онро аз занҷир ҷудо кунад. Барои намоён кардани ин ҷудошавӣ, бисёр SPDҳо парчамеро нишон медиҳанд, ки вазъи ҷудошавии онро нишон медиҳад. Нишон додани мақоми SPD тавассути маҷмӯи ёрирасони ҷудонашаванда хусусияти такмилёфта мебошад, ки метавонад ба макони дурдаст сигнал диҳад. Дигар хусусияти маҳсулоти муҳиме, ки бояд баррасӣ карда шавад, ин аст, ки оё SPD модули бехатар барои барқароршаванда ва ҷудошавандаро истифода мебарад, ки имкон медиҳад, ки модули номуваффақ ба осонӣ бидуни асбоб иваз карда шавад ё зарурати кам кардани нерӯ.

Дастгоҳҳои муҳофизаткунандаи шиддатнокии барқ ​​барои баррасиҳои Насби PV

Раъду барқ ​​аз абрҳо то системаи муҳофизати барқ, сохтори PV ё хоки наздик боиси болоравии сатҳи эҳтимолии замин дар робита бо маълумотномаҳои заминии дур мегардад. Ноқилҳое, ки ин масофаҳоро дар бар мегиранд, таҷҳизотро ба шиддатҳои назаррас дучор мекунанд. Таъсири болоравии потенсиали замин асосан дар нуқтаи пайвастшавӣ бо системаи шабакавии PV ва утилит дар даромадгоҳи хидмат - нуқтае, ки хоки маҳаллӣ бо хоки истинодшудаи барқӣ пайваст аст, эҳсос карда мешавад.

Муҳофизати шадид бояд дар даромадгоҳи хидматрасонӣ гузошта шавад, то канори муфиди инверторро аз гузарандаҳои вайронкунанда муҳофизат кунад. Интиқолдиҳандаҳое, ки дар ин макон дида мешаванд, бузургӣ ва давомнокии баланд доранд ва аз ин рӯ бояд бо муҳофизати баландшиддат бо дараҷаи мувофиқи ҷараёни баландшиддат идора карда шаванд. Холигии идорашавандаи шарора, ки дар ҳамоҳангӣ бо MOV истифода мешаванд, барои ин мақсад беҳтарин мебошанд. Технологияи норасоии шарор метавонад ҷараёнҳои баланди барқро тавассути таъмин намудани функсияи пайвастагии эквипотенсиалӣ ҳангоми гузариши барқ ​​холӣ кунад. MOV ҳамоҳангшуда қобилияти бастани шиддати боқимондаро ба сатҳи қобили қабул дорад.

Илова бар таъсири болоравии эҳтимолии заминӣ, ба тарафи инвертор метавонад гузарандаҳои барқдиҳанда ва коммутатсионӣ, ки дар даромадгоҳи хидмат низ пайдо мешаванд, таъсир расонанд. Барои кам кардани хисороти эҳтимолии таҷҳизот, муҳофизати мувофиқи дараҷаи баландшиддати тағирёбанда бояд то ҳадди имкон ба терминалҳои амалкунандаи инвертор бо роҳи кӯтоҳтарин ва росттарин барои ноқилҳои масоҳати кофии буриш татбиқ карда шавад. Иҷро накардани ин меъёри тарроҳӣ ба паст шудани шиддати барқ ​​дар занҷири SPD ҳангоми баровардан оварда мерасонад ва таҷҳизоти муҳофизатшавандаро ба шиддатҳои гузаранда нисбат ба зарурӣ баландтар мекунад.

Дастгоҳҳои муҳофизаткунандаи шиддат аз DC барои баррасиҳои Насби PV

Зарбаҳои мустақим ба сохторҳои заминии наздик (аз ҷумла системаи муҳофизати барқ) ва дурахши байнишаҳрӣ ва дохили абр, ки шояд бузургии 100 кА бошанд, метавонанд майдонҳои магнитии алоқамандро ба вуҷуд оранд, ки ҷараёнҳои гузарандаро ба кабелҳои системаи доимии PV меоранд. Ин шиддати муваққатӣ дар терминалҳои таҷҳизот пайдо шуда, боиси вайроншавии изолятсия ва диэлектрикии ҷузъҳои асосӣ мегардад.

Ҷойгир кардани SPD дар ҷойҳои муайяншуда таъсири ин ҷараёнҳои бардурӯғ ва қисман барқро коҳиш медиҳад. SPD дар байни ноқилҳои барқгиранда ва замин параллел ҷойгир карда шудааст. Он ҳолатро аз дастгоҳи дорои импеденти баланд ба дастгоҳи кампедансӣ ҳангоми тағирёбии аз ҳад зиёд тағир медиҳад. Дар ин конфигуратсия, SPD ҷараёни муваққатии алоқамандро холӣ мекунад ва аз ҳад зиёд шиддатро, ки дар акси ҳол дар терминалҳои таҷҳизот мавҷуд аст, кам мекунад. Ин дастгоҳи мувозӣ ягон ҷараёни борро дар бар намегирад. SPD интихобшуда бояд махсус тарҳрезӣ, баҳо дода ва барои татбиқ дар шиддатҳои доимии PV тасдиқ карда шавад. Ҷудонашавандаи ҷудонашавандаи SPD бояд қодир бошад, ки камони шадиди DC-ро қатъ кунад, ки дар замимаҳои ac мавҷуд нест.

Пайваст кардани модулҳои MOV дар конфигуратсияи Y конфигуратсияи одатан истифодашудаи SPD дар системаҳои бузурги PV-и тиҷоратӣ ва коммуналӣ мебошад, ки бо шиддати ҳадди аксар дар 600 ё 1,000 Vd кор мекунанд. Ҳар як пои Y модули MOV дорад, ки ба ҳар як сутун ва замин пайваст карда шудааст. Дар системаи беасос, байни ҳар як сутун ва ҳам қутб ва замин ду модул мавҷуд аст. Дар ин конфигуратсия, ҳар як модул барои нисфи шиддати система ҳисоб карда мешавад, аз ин рӯ, ҳатто агар хатогии қутб ба замин рӯй диҳад, модулҳои MOV аз арзиши номиналии худ зиёд нестанд.

Мулоҳизаҳои муҳофизат аз болоравии низоми барқ

Чӣ тавре ки таҷҳизот ва ҷузъҳои системаи энергетикӣ ба таъсири барқ ​​дучор меоянд, инчунин таҷҳизоте, ки дар ченкунӣ, назорат, асбобсозӣ, SCADA ва системаҳои коммуникатсионии бо ин установкаҳо мавҷудбуда мавҷуданд. Дар ин ҳолатҳо, консепсияи асосии муҳофизат аз шиддат ҳамон тавре, ки дар занҷирҳои барқ ​​мавҷуд аст. Аммо, азбаски ин таҷҳизот одатан нисбат ба импулси барзиёд камтар таҳаммулпазиранд ва ба сигналҳои хато бештар дучор меоянд ва ба таъсири манфии илова намудани қисмҳои силсилавӣ ё параллелӣ ба занҷирҳо таъсири манфӣ мерасонанд, бояд ба хусусиятҳои ҳар як SPD илова карда шавад. SPD-ҳои мушаххас мувофиқи он муошират мекунанд, ки оё ин ҷузъҳо тавассути ҷуфти каҷ, CAT 6 Ethernet ё коаксиалии РФ муошират мекунанд. Ғайр аз он, SPD-ҳое, ки барои занҷирҳои ғайримуқаррарӣ интихоб шудаанд, бояд қодир бошанд, ки ҷараёнҳои гузарандаро бидуни шикаст бароварда, сатҳи муносиби муҳофизати шиддатро таъмин кунанд ва аз халал расонидан ба кори система худдорӣ кунанд, аз ҷумла импеданси силсилавӣ, сатр ба сатр ва қобилияти замин ва паҳнои басомад .

Татбиқи маъмулии SPD

SPDs барои занҷирҳои барқ ​​солҳои зиёд татбиқ карда мешаванд. Аксарияти занҷираҳои муосири системаҳои ҷараёни тағирёбанда мебошанд. Ҳамин тариқ, аксари таҷҳизоти муҳофизат аз шиддат барои истифода дар системаҳои AC пешбинӣ шудааст. Ҷорисозии нисбатан охирини системаҳои PV-и тиҷоратӣ ва миқёсии калон ва афзоиши шумораи системаҳои мутаассифона, боиси нодуруст татбиқ шудани тарафи доимии SPDs, ки барои системаҳои AC пешбинӣ шудаанд. Дар ин ҳолатҳо, SPD-ҳо, аз ҷумла хусусиятҳои системаҳои dc PV, номувофиқ иҷро мекунанд.

MOVs барои хидмат ба сифати SPD хусусиятҳои олӣ фароҳам меоранд. Агар онҳо дуруст баҳо дода шаванд ва дуруст татбиқ карда шаванд, онҳо барои ин вазифа босифат иҷро мекунанд. Аммо, мисли ҳама маҳсулоти барқӣ, онҳо метавонанд ноком шаванд. Нокомӣ метавонад аз гармидиҳии муҳити атроф, ҷараёнҳои холӣ аз дастгоҳе, ки барои идора кардан пешбинӣ шудаанд, аз ҳад зиёд фарқ кунад ё ба шароити доимии барзиёд дучор ояд.

Аз ин рӯ, SPDҳо бо як калиди ҷудокунандаи ба таври термикӣ коркардашуда сохта шудаанд, ки онҳоро зарур аст, ки онҳоро аз пайвастшавии параллелӣ ба занҷири доимии DC ҷудо кунад. Азбаски баъзе ҷараёнҳо ҳангоми ворид шудан ба ҳолати вайроншавӣ мегузаранд, ҳангоми кор фармудани калиди гармидиҳӣ камони каме пайдо мешавад. Ҳангоми дар занҷири зарб истифода кардан, убури якуми сифрии ҷараёни аз ҷониби генератор додашуда камонро хомӯш мекунад ва SPD аз занҷир эмин аст. Агар ҳамон AC SPD ба ҷониби DC системаи Системаи PV, махсусан шиддатҳои баланд татбиқ карда шавад, дар шакли мавҷҳои DC тағирёбии сифрии ҷараён вуҷуд надорад. Калиди муқаррарии бо ҳарорат коршаванда ҷараёни камонро хомӯш карда наметавонад ва дастгоҳ аз кор мемонад.

Ҷойгир кардани микросхемаи параллелии обгузар дар атрофи MOV яке аз усули бартараф кардани хомӯш кардани камонҳои доғ мебошад. Агар ҷудокунии ҳароратӣ кор кунад, камон дар саросари контактҳои кушоди он пайдо мешавад; аммо он ҷараёни камон ба роҳи мувозии дорои сими барқ ​​интиқол дода мешавад, ки дар он камон хомӯш мешавад ва сақф ҷараёни хаторо қатъ мекунад.

Якҷоякунии болооби пеш аз SPD, тавре ки мумкин аст дар системаҳои AC истифода шавад, дар системаҳои DC мувофиқ нест. Ҷараёни расиши кӯтоҳи мавҷуда барои кор кардани сақф (вақте ки дар дастгоҳи муҳофизати аз ҳад зиёд ҷорӣ) мавҷуд аст, вақте ки генератор дар ҳаҷми ками нерӯи барқ ​​қарор дорад, кофӣ нест. Дар натиҷа, баъзе истеҳсолкунандагони SPD инро дар тарҳрезии худ ба инобат гирифтанд. UL стандарти пештараи худро бо иловаи худ ба стандарти охирини муҳофизат аз баландшавӣ - UL 1449 тағир дод. Ин нашри сеюм махсусан ба системаҳои PV дахл дорад.

Рӯйхати санҷиши SPD

Сарфи назар аз хавфи баланди раъду барқ, ки бисёр дастгоҳҳои PV дучор меоянд, онҳоро бо истифодаи SPD ва системаи дурусти муҳофизати барқ ​​муҳофизат кардан мумкин аст. Татбиқи самараноки SPD бояд мулоҳизаҳои зеринро дар бар гирад:

• Ҷойгиркунии дуруст дар система
• Талабот оид ба қатъ
• Замин дуруст ва пайваст кардани системаи таҷҳизот-заминӣ
• Рейтинги партофтан
• Сатҳи гармидиҳӣ
• Мутобиқат ба системаи мавриди баррасӣ, аз ҷумла DC ва замимаҳои ac
• Ҳолати нокомӣ
• Нишондиҳандаи ҳолати маҳаллӣ ва дурдаст
• Модулҳои ба осонӣ ивазшаванда
• Функсияи муқаррарии система бояд бетаъсир бошад, алахусус ба системаҳои ғайримуқаррарӣ