PV o'rnatish uchun doimiy kuchlanishdan himoya qilish moslamalari

PV-o'rnatish uchun doimiy kuchlanishdan himoya qilish moslamalari PV-Combiner-Box-02

Quyosh paneli PV birlashtiruvchi qutisi DC kuchlanishli himoya qilish moslamasi

PV o'rnatish uchun doimiy kuchlanishdan himoya qilish moslamalari quyosh nurlari to'liq ta'sirlanishini ta'minlash uchun mo'ljallangan bo'lishi kerakligi sababli, ular chaqmoq ta'sirida juda zaif. PV massivining quvvati uning ochiq yuzasi bilan bevosita bog'liqdir, shuning uchun chaqmoq hodisalarining potentsial ta'siri tizim kattaligi bilan ortadi. Yorug'lik tez-tez sodir bo'ladigan joyda, himoyalanmagan PV tizimlari asosiy tarkibiy qismlarga takroriy va sezilarli darajada zarar etkazishi mumkin. Buning natijasida sezilarli darajada ta'mirlash va almashtirish xarajatlari, tizimning ishlamay qolishi va daromad yo'qotilishi sodir bo'ladi. To'g'ri ishlab chiqilgan, belgilangan va o'rnatilgan kuchlanishdan himoya qiluvchi qurilmalar (SPD) chaqmoqlarni himoya qilish tizimlari bilan birgalikda ishlatilganda chaqmoqlarning yuzaga kelishi mumkin bo'lgan ta'sirini minimallashtiradi.

Havo terminallari, to'g'ri pastga o'tkazgichlar, barcha tok o'tkazuvchi komponentlar uchun ekvipotensial bog'lanish va to'g'ri topraklama tamoyillari kabi asosiy elementlarni o'z ichiga olgan chaqmoqdan himoya qilish tizimi to'g'ridan-to'g'ri zarbalardan himoya qilishni ta'minlaydi. Agar sizning PV saytingizda chaqmoq xavfi mavjud bo'lsa, men ushbu sohada tajribaga ega bo'lgan professional elektr muhandisini yollashni tavsiya qilaman, agar kerak bo'lsa, xavfni baholashni o'rganish va himoya qilish tizimini loyihalash.

Chaqmoqdan himoya qilish tizimlari va SPD o'rtasidagi farqni tushunish muhimdir. Chaqmoqlardan himoya qilish tizimining maqsadi to'g'ridan-to'g'ri chaqmoqni katta oqim o'tkazuvchi o'tkazgichlar orqali erga yo'naltirish, shu bilan inshootlar va jihozlarni ushbu zaryadsizlanish yo'lida bo'lishdan yoki to'g'ridan-to'g'ri urilishdan qutqarishdir. Elektr tizimlariga ushbu tizimlarning tarkibiy qismlarini chaqmoq yoki quvvat tizimining anomaliyalarining bevosita yoki bilvosita ta'siridan kelib chiqadigan yuqori voltli o'tish vaqtidan xalos qilish uchun erga tushirish yo'lini ta'minlash uchun elektr tizimlari qo'llaniladi. SPD'siz tashqi chaqmoqlarni himoya qilish tizimi mavjud bo'lsa ham, chaqmoqning ta'siri tarkibiy qismlarga katta zarar etkazishi mumkin.

Ushbu maqolaning maqsadi uchun chaqmoqlardan himoya qilishning biron bir shakli mavjud deb o'ylayman va tegishli SPDlardan qo'shimcha foydalanish turlari, funktsiyalari va afzalliklarini o'rganib chiqaman. To'g'ri ishlab chiqilgan chaqmoqlardan himoya qilish tizimi bilan birgalikda tizimning asosiy joylarida SPD-lardan foydalanish invertorlar, modullar, kombayn qutilaridagi uskunalar va o'lchov, boshqarish va aloqa tizimlari kabi asosiy komponentlarni himoya qiladi.

SPDlarning ahamiyati

Massivga to'g'ridan-to'g'ri chaqmoq tushishining oqibatlaridan tashqari, elektr uzatish kabellari o'zaro bog'lanishlari elektromagnit induktsiyali vaqtinchalik ta'sirga juda ta'sir qiladi. To'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita chaqmoq tufayli kelib chiqadigan vaqtinchalik o'tishlar, shuningdek, kommutatsiya funktsiyalari natijasida hosil bo'ladigan vaqtinchalik o'tishlar elektr va elektron uskunalarni juda qisqa muddatli (o'nlab - yuzlab mikrosaniyalar) juda yuqori kuchlanishlarga olib keladi. Ushbu vaqtinchalik kuchlanishlarga ta'sir qilish mexanik shikastlanish va uglerodni kuzatishda sezilishi mumkin bo'lgan yoki sezilmaydigan, ammo shunga qaramay uskunalar yoki tizimning ishlamay qolishiga olib keladigan katastrofik qismning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

Uzoq muddatli quyi kattalikdagi vaqtinchalik ta'sir PV tizimidagi uskunalarda dielektrik va izolyatsiya materiallarini oxirgi buzilishgacha yomonlashtiradi. Bundan tashqari, o'lchash, boshqarish va aloqa davrlarida voltaj o'tishlari paydo bo'lishi mumkin. Ushbu vaqtinchalik ma'lumotlar noto'g'ri signal yoki ma'lumot bo'lib, uskunaning ishlamay qolishiga yoki ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. SPDlarning strategik joylashuvi bu muammolarni yumshatadi, chunki ular qisqa tutashtiruvchi yoki siqish moslamalari sifatida ishlaydi.

SPDlarning texnik xususiyatlari

PV dasturlarida qo'llaniladigan eng keng tarqalgan SPD texnologiyasi - bu kuchlanishni siqish moslamasi sifatida ishlaydigan metall oksidi varistor (MOV). Boshqa SPD texnologiyalari orasida kremniy ko'chkisi diodi, boshqariladigan uchqun bo'shliqlari va gaz chiqarish naychalari mavjud. So'nggi ikkitasi - bu qisqa tutashuv yoki lombar sifatida ko'rinadigan almashtirish moslamalari. Har bir texnologiya o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lib, uni ma'lum bir dastur uchun ko'proq yoki kamroq moslashtiradi. Ushbu qurilmalarning kombinatsiyalari, shuningdek, individual ravishda taqdim etilgandan ko'ra maqbul xususiyatlarni ta'minlash uchun muvofiqlashtirilishi mumkin. 1-jadvalda PV tizimlarida ishlatiladigan asosiy SPD turlari keltirilgan va ularning umumiy ishlash xususiyatlari batafsil bayon etilgan.

Qisqa vaqt ichida mavjud bo'lgan qisqa vaqt ichida SPD holatlarni tezda o'zgartirishi va vaqtinchalik oqimning kattaligini uzilmasdan zaryad qilishi kerak. Qurilma, shuningdek, ulangan uskunani himoya qilish uchun SPD zanjiridagi kuchlanish pasayishini minimallashtirishi kerak. Va nihoyat, SPD funktsiyasi ushbu elektronning normal ishlashiga xalaqit bermasligi kerak.

SPD operatsion xususiyatlari bir nechta parametrlar bilan belgilanadi, ular SPD uchun tanlovni kim amalga oshirishi kerak. Ushbu mavzuda bu erda ko'rib chiqilishi mumkin bo'lgan tafsilotlar talab etiladi, ammo quyidagilarni e'tiborga olish kerak: maksimal uzluksiz ish kuchlanishi, o'zgaruvchan yoki doimiy oqim kuchlanishi, nominal deşarj oqimi (kattalik va to'lqin shakli bilan belgilanadi), kuchlanishdan himoya darajasi ( SPD ma'lum bir oqimni bo'shatganda mavjud bo'lgan terminal kuchlanish) va vaqtincha haddan tashqari kuchlanish (SPDga zarar bermasdan ma'lum vaqt davomida qo'llanilishi mumkin bo'lgan doimiy ortiqcha kuchlanish).

Turli xil komponentli texnologiyalardan foydalangan holda SPDlar bir xil sxemalarga joylashtirilishi mumkin. Biroq, ular o'rtasida energiya muvofiqligini ta'minlash uchun ehtiyotkorlik bilan tanlanishi kerak. Bo'shatish darajasi yuqori bo'lgan komponent texnologiyasi mavjud bo'lgan vaqtinchalik oqimning eng katta hajmini chiqarishi kerak, boshqa komponent texnologiyasi esa kamroq oqimni chiqargani uchun qoldiq vaqtinchalik kuchlanishni pastroq darajaga tushiradi.

SPD qurilmasi ishlamay qolganda uni o'chirib qo'yadigan ajralmas o'z-o'zini himoya qilish moslamasiga ega bo'lishi kerak. Ushbu uzilishni aniq qilish uchun ko'plab SPD-larda uning uzilish holatini ko'rsatadigan bayroq paydo bo'ladi. Kontaktlarning ajralmas yordamchi to'plami orqali SPD holatini ko'rsatish - bu uzoq masofaga signal bera oladigan rivojlangan xususiyat. Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan yana bir muhim mahsulot xususiyati - bu SPD ishlamay qolgan modulni asboblarsiz osonlikcha almashtirishga imkon beradigan yoki elektr energiyasini o'chirishga imkon beradigan, barmoqlar uchun xavfsiz, olinadigan moduldan foydalanadimi.

PV o'rnatish uchun o'zgaruvchan tokni himoya qilish moslamalari

Bulutlardan chaqmoqlardan himoya qilish tizimiga, PV tuzilishi yoki yaqin atrofdagi chaqmoq chaqnaydi, uzoq erga murojaat qilish nuqtai nazaridan mahalliy potentsial ko'tarilishga olib keladi. Ushbu masofani bosib o'tgan o'tkazgichlar uskunani sezilarli darajada kuchlanishiga olib keladi. Yer potentsiali ko'tarilishining ta'siri, birinchi navbatda, tarmoqqa ulangan PV tizimi va xizmat ko'rsatish kirish qismidagi kommunal xizmatlar o'rtasidagi aloqa nuqtasida - mahalliy erning uzoqqa yo'naltirilgan erga elektr bilan bog'lanish nuqtasida seziladi.

İnverterning foydali tomonini shikastlanadigan vaqtinchalik ta'sirlardan himoya qilish uchun xizmat ko'rsatuvchi kirish qismida kuchlanishdan himoya o'rnatilishi kerak. Ushbu joyda ko'rilgan vaqtinchalik moddalar katta hajmga va davomiylikka ega va shuning uchun ularni yuqori darajadagi oqim darajasi bilan yuqori kuchlanishdan himoya qilish kerak. MOVlar bilan muvofiqlashtirilgan holda ishlatilgan boshqariladigan uchqun bo'shliqlari bu maqsad uchun juda mos keladi. Uchqun oralig'i texnologiyasi chaqmoqning vaqtincha o'tishi davomida ekvipotensial bog'lash funktsiyasini ta'minlash orqali yuqori chaqmoq oqimlarini chiqarishi mumkin. Muvofiqlashtirilgan MOV qoldiq kuchlanishni maqbul darajaga siqib chiqarish qobiliyatiga ega.

Tuproq potentsiali ko'tarilishining ta'siridan tashqari, invertorning yon tomoniga xizmat ko'rsatadigan kirish qismida ham paydo bo'ladigan chaqmoq chaqiradigan va yordamchi dasturga o'tuvchi o'tishlar ta'sir qilishi mumkin. Uskunaning potentsial shikastlanishini minimallashtirish uchun mos keladigan nominal o'zgaruvchan tokdan himoya qilish invertorning AC terminallariga iloji boricha yaqinroq bo'lishi kerak, bu esa tasavvurlar maydoni etarli bo'lgan o'tkazgichlar uchun eng qisqa va to'g'ri yo'nalish bilan ta'minlanishi kerak. Ushbu dizayn mezonini bajarmaslik, bo'shatish paytida SPD zanjirida kuchlanishning kerakli darajadan yuqori pasayishiga olib keladi va himoyalangan uskunani zarur bo'lgandan yuqori vaqtinchalik kuchlanishlarga olib keladi.

PV o'rnatish uchun doimiy kuchlanishdan himoya qilish moslamalari

Yaqin atrofdagi er osti inshootlariga (shu jumladan, chaqmoqlardan himoya qilish tizimiga) to'g'ridan-to'g'ri zarbalar va 100 kA kattalikdagi bulutlararo va ichki bulutlar chaqnashlari PV tizimining doimiy kabel tarmog'iga vaqtinchalik oqimlarni keltirib chiqaradigan bog'liq magnit maydonlarni keltirib chiqarishi mumkin. Ushbu vaqtinchalik kuchlanish uskunalar terminallarida paydo bo'ladi va asosiy komponentlarning izolyatsiyasi va dielektrik uzilishlariga olib keladi.

SPDlarni belgilangan joylarda joylashtirish ushbu chaqirilgan va qisman chaqmoq oqimlarining ta'sirini kamaytiradi. SPD kuchlanishli o'tkazgichlar va topraklama o'rtasida parallel ravishda joylashtirilgan. Haddan tashqari kuchlanish paydo bo'lganda u holatni yuqori impedansli qurilmadan past impedansli qurilmaga o'zgartiradi. Ushbu konfiguratsiyada SPD mos keladigan vaqtinchalik oqimni bo'shatadi, aks holda uskunalar terminallarida bo'lishi mumkin bo'lgan haddan tashqari kuchlanishni minimallashtiradi. Ushbu parallel qurilmada hech qanday yuk oqimi bo'lmaydi. Tanlangan SPD doimiy ravishda ishlab chiqilgan, nominal darajadagi va doimiy voltaj PV da qo'llanilishi uchun tasdiqlangan bo'lishi kerak. Ajralmas SPD uzilishi, AC dasturlarida mavjud bo'lmagan, yanada qattiqroq bo'lgan shahar kamonini to'xtatishi kerak.

Y konfiguratsiyasida MOV modullarini ulash - bu maksimal 600 yoki 1,000 Vdc ochiq elektron zo'riqishida ishlaydigan katta tijorat va kommunal miqyosdagi PV tizimlarida tez-tez ishlatiladigan SPD konfiguratsiyasi. Y ning har bir oyog'ida har bir qutbga va erga ulangan MOV moduli mavjud. Asossiz tizimda har bir qutb o'rtasida, ikkala qutb va er o'rtasida ikkita modul mavjud. Ushbu konfiguratsiyada har bir modul tizim voltajining yarmiga teng baholanadi, shuning uchun qutbdan erga nosozlik yuz bersa ham, MOV modullari nominal qiymatidan oshmaydi.

Quvvatsiz tizimning kuchlanishidan himoya qilish masalalari

Elektr tizimining uskunalari va tarkibiy qismlari chaqmoq ta'siriga qanday ta'sir qilsa, uskunalar ham ushbu qurilmalar bilan bog'liq o'lchov, boshqarish, asbobsozlik, SCADA va aloqa tizimlarida mavjud. Bunday hollarda, kuchlanishdan himoya qilishning asosiy kontseptsiyasi elektr zanjirlarida bo'lgani kabi. Biroq, ushbu uskuna odatda haddan tashqari kuchlanish impulslariga toqat qilmasligi va xato signallarga sezgirligi va zanjirlarga ketma-ket yoki parallel komponentlarning qo'shilishi salbiy ta'sir ko'rsatishi sababli, har bir qo'shilgan SPD ning xususiyatlariga katta e'tibor berilishi kerak. Ushbu komponentlarning o'ralgan juftlik, CAT 6 Ethernet yoki koaksiyal RF orqali aloqa qiladimi-yo'qligiga qarab maxsus SPD chaqiriladi. Bunga qo'shimcha ravishda, elektr quvvati bo'lmagan davrlar uchun tanlangan SPDlar vaqtinchalik oqimlarni nosozliksiz chiqarishi, kuchlanishni etarli darajada himoya qilishi va tizimning ishiga aralashmaslik, shu jumladan seriyali impedans, chiziqdan chiziqgacha va erga sig'im va chastota o'tkazuvchanligini ta'minlashi kerak. .

SPDlarning keng tarqalgan noto'g'ri qo'llanilishi

SPDlar ko'p yillar davomida elektr zanjirlarida qo'llanilib kelinmoqda. Aksariyat zamonaviy elektr zanjirlari o'zgaruvchan tok tizimlari. Shunday qilib, haddan tashqari kuchlanishdan himoya qilish uskunalari AC tizimlarida foydalanish uchun mo'ljallangan. Tijorat va kommunal miqyosdagi katta PV tizimlarining nisbatan yaqinda joriy etilishi va joylashtirilgan tizimlarning ko'payib borishi, afsuski, AC tizimlari uchun ishlab chiqilgan SPDlarning doimiy tomonida noto'g'ri qo'llanilishiga olib keldi. Bunday hollarda, SPD doimiy ishlamay qolganda, ayniqsa, ishlamay qolish rejimida, doimiy ravishda ishlaydigan PV tizimlarining xususiyatlariga bog'liq.

MOVlar SPD sifatida xizmat qilish uchun ajoyib xususiyatlarni taqdim etadi. Agar ular to'g'ri baholansa va to'g'ri qo'llanilsa, ular ushbu funktsiyani sifatli bajaradilar. Biroq, barcha elektr mahsulotlari kabi, ular ishlamay qolishi mumkin. Nosozlik atrof-muhitni isitishi, qurilmada ishlashga mo'ljallangan oqimlardan kattaroq oqimlarni chiqarish, juda ko'p marta zaryadlash yoki doimiy ravishda haddan tashqari kuchlanish sharoitida bo'lishi mumkin.

Shuning uchun, SPDlar kerak bo'lganda ularni kuchlanishli doimiy oqim zanjiriga parallel ulanishdan ajratib turadigan termal ishlaydigan o'chirgich bilan ishlab chiqilgan. SPD ishlamay qolish rejimiga o'tishi bilan ba'zi oqimlar oqishi sababli, termal ajratish tugmasi ishlayotganida ozgina kamon paydo bo'ladi. Elektr zanjirida qo'llanganda, generator tomonidan ta'minlanadigan oqimning birinchi nol kesishishi bu kamonni o'chiradi va SPD o'chirib o'chiriladi. Agar xuddi shu AC SPD PV tizimining doimiy tomoniga, ayniqsa yuqori voltajga tatbiq etilsa, shahar to'lqin shaklida oqimning nol kesishishi bo'lmaydi. Oddiy termal ishlaydigan tugma boshq oqimini o'chira olmaydi va qurilma ishlamay qoladi.

MOV atrofida parallel termoyadroviy bypass zanjirini joylashtirish doimiy yoriq kamonini o'chirishni engib o'tish usullaridan biridir. Agar termal uzilish ishlayotgan bo'lsa, uning ochilish kontaktlari bo'ylab yoy paydo bo'ladi; ammo bu yoy oqimi boshq o'chirilgan sug'urta o'z ichiga olgan parallel yo'lga yo'naltiriladi va sug'urta nosozlik oqimini to'xtatadi.

AC tizimlarida qo'llanilishi mumkin bo'lgan SPD-dan oldingi oqimning birlashishi doimiy tizimlarda mos kelmaydi. Sug'urtalovchini ishlatish uchun mavjud bo'lgan qisqa tutashuvdagi oqim (haddan tashqari oqimdan himoya qilish moslamasida bo'lgani kabi), generator kam quvvatga ega bo'lganda etarli bo'lmasligi mumkin. Natijada, ba'zi SPD ishlab chiqaruvchilari buni dizaynida hisobga olishdi. UL o'zining oldingi standartini so'nggi to'lqinlardan himoya qilish standarti UL 1449 ga qo'shib o'zgartirdi. Ushbu uchinchi nashr, ayniqsa PV tizimlariga taalluqlidir.

SPD ro'yxati

Ko'plab PV qurilmalari duch keladigan yuqori chaqmoq xavfiga qaramay, ular SPD va to'g'ri ishlab chiqilgan chaqmoqlardan himoya qilish tizimi yordamida himoyalanishi mumkin. SPDni samarali amalga oshirish quyidagi fikrlarni o'z ichiga olishi kerak:

  • Tizimda to'g'ri joylashish
  • Tugatish talablari
  • Uskunani tuproqli tizimni to'g'ri topraklama va yopishtirish
  • Chiqarish darajasi
  • Voltajni himoya qilish darajasi
  • Ushbu dastur uchun moslik, shu jumladan DC va AC dasturlari
  • Xato rejimi
  • Mahalliy va masofaviy holat ko'rsatkichi
  • Osonlik bilan almashtiriladigan modullar
  • Tizimning normal ishlashi, xususan, quvvatga ega bo'lmagan tizimlarga ta'sir ko'rsatmasligi kerak