Keďže fotovoltaické (PV) systémy smerujú k vyšším napätiam a väčšej kapacite, správny výber poistiek - dôležitej zložky DC ochranného systému - priamo ovplyvňuje bezpečnosť, stabilitu a životnosť celého fotovoltického systému. Ak je menovitý prúd poistky príliš nízky, môže v dôsledku bežných prevádzkových prúdov často explodovať. Naopak, ak je menovitý prúd príliš vysoký, poistka nemusí byť schopná prerušiť obvod včas, aby došlo k poruche, čo spôsobí poškodenie zariadenia alebo dokonca bezpečnostné incidenty. Preto je správny výber menovitého prúdu a napätia FV poistiek dôležitým krokom pri návrhu FV systémov.
Prečo si vybrať správnu FV poistku?
Solárne FV systémy pozostávajú hlavne z FV zostavy, zlučovacích boxov, meniča, zásobníka energie a súvisiaceho ochranného zariadenia. Pretože fotovoltaické polia produkujú jednosmerný prúd (DC), ktorý na rozdiel od AC prirodzene neprekročí nulu, je ťažšie uhasiť oblúk v prípade skratu alebo nadprúdu. Preto FV systémy vyžadujú špeciálne navrhnuté DC FV poistky a nie štandardné AC poistky.
Vhodným výberom poistky možno dosiahnuť nasledujúce ciele:
Porucha skratu pri rýchlom prerušení, chráňte PV zostavu a kábel z optických vlákien;
Zabráňte eskalácii poruchových prúdov a znížte riziko požiaru.
Zlepšiť prevádzkovú spoľahlivosť invertorov a zlučovacích zariadení;
Znížte náklady na údržbu a predĺžte celkovú životnosť systému.
Ako sa volí menovitý prúd?
Menovitý prúd je jedným z najdôležitejších parametrov FV poistky. Pri výbere by sa mal brať do úvahy skratový-prúd, okolitá teplota a nepretržité prevádzkové podmienky fotovoltaickej zostavy.
Vo všeobecnosti by menovitý prúd poistky mal prekročiť maximálny prevádzkový prúd FV modulu pri zachovaní určitej bezpečnostnej rezervy. Priemysel sa vo všeobecnosti riadi týmto princípom:
Menovitý prúd poistky väčší alebo rovný 1,25 × skratový prúd PV modulu (Isc)
Napríklad, ak má modul skratový-prúd 13A, vypočítaná hodnota je:
13A × 1.25 = 16.25A
V tomto prípade sa zvyčajne volí aa 20A PV poistka ako 15A model, aby sa predišlo rušivému vypnutiu počas normálnej prevádzky. Ak je systém nainštalovaný v prostredí s vysokou teplotou, prúdová-zaťažovacia kapacita poistky sa zníži so zvyšujúcou sa teplotou; preto je potrebné vykonať úpravy krivky zníženia teploty od výrobcu. To je dôležité najmä pri projektoch na miestach, ako sú púšte alebo strechy vystavené vysokým teplotám.
Okrem toho pri fotovoltaických poliach s viacerými paralelnými reťazcami treba počítať s inverzným prúdom. Ak jeden segment zlyhá, ďalší paralelný segment môže vtlačiť veľké množstvo spätného prúdu do segmentu poruchy; v dôsledku toho musí byť poistka schopná zvládnuť bežné prevádzkové prúdy, pričom sa v prípade spätného poruchového prúdu rýchlo spáli.
Ako zvoliť menovité napätie?
Okrem aktuálnych parametrov je rovnako dôležité menovité napätie.
Menovité napätie FV poistky musí byť rovnaké alebo väčšie ako maximálne jednosmerné napätie, ktoré sa môže v systéme vyskytnúť. V opačnom prípade, hoci môžu poistky explodovať, nemusia byť účinné pri hasení jednosmerného oblúka a predstavovať vážne bezpečnostné riziko.
Aktuálne úrovne napätia bežne používané vo FV systémoch zahŕňajú:
600V DC
1000V DC
1500V DC
V posledných rokoch veľké pozemné-elektrárne čoraz častejšie využívajú systémy s jednosmerným napätím 1 500 V na zníženie strát vo vedení a nákladov na káble a zároveň na zvýšenie účinnosti výroby energie. Preto pre 1500V systémy musí byť zvolená špeciálna FV poistka s menovitým napätím 1500V DC; a 1000V produkty nemožno použiť ako alternatívu.
Pri praktickom výbere by sa malo napätie otvoreného obvodu systému (Voc) vypočítať s prihliadnutím na miestnu minimálnu okolitú teplotu. Pretože nízke teploty môžu viesť k vyššiemu výstupnému napätiu modulu, dizajnéri zvyčajne používajú maximálne napätie naprázdno - prispôsobené najnižšej teplote okolia - ako základ svojho výberu, aby sa zabezpečilo, že poistky budú bezpečne fungovať v extrémnych podmienkach.
Aké ďalšie technické parametre si vyžadujú pozornosť?
Okrem menovitého prúdu a menovitého napätia by sa mali brať do úvahy aj tieto faktory:
Rozbitá kapacita
Schopnosť odpojenia je maximálny poruchový prúd, ktorý môže poistka bezpečne prerušiť. Vo veľkých fotovoltaických elektrárňach dochádza k veľkým skratovým-prúdom, preto by sa mali vyberať produkty s dostatočnou fragmentačnou kapacitou, aby sa zabezpečilo spoľahlivé prerušenie počas porúch.
Časové{0}}aktuálne charakteristiky
Špeciálne poistky pre fotovoltaické články majú zvyčajne ochranné charakteristiky optimalizované pre FV systémy; sú navrhnuté tak, aby vydržali bežné kolísanie prúdu spôsobené spustením modulu a zmenami prostredia, pričom v prípade poruchy tiež rýchlo zareagujú. Certifikácia produktu
Vysoko{0}}kvalitné fotovoltaické poistky zvyčajne spĺňajú medzinárodné normy, ako sú IEC 60269-6 a UL 248-19, a sú certifikované ako TÜV a CE. Tieto certifikácie dokazujú, že produkt bol prísne testovaný, aby sa zaistila vyššia bezpečnosť, spoľahlivosť a konzistentnosť.
Prispôsobivosť k životnému prostrediu
Vonkajšie FV projekty sú vystavené vysokým teplotám, nízkym teplotám, UV žiareniu, vysokým teplotám, vlhkosti, soľnej hmle, prachu a iným drsným prostrediam. Preto musí mať poistka vynikajúcu odolnosť proti korózii, poveternostným vplyvom a dlhodobú-stabilitu.
Bežné úskalia výberu
Počas implementácie projektu používatelia často robia nasledujúce chyby:
Používajte radšej štandardné AC poistky ako PV špecifické DC poistky;
Poistku vyberajte iba podľa menovitého výkonu zariadenia a ignorujte skratový{0}}prúd modulu.
Zvoľte menovité napätie pod maximálnym jednosmerným napätím systému;
Ignorujte zníženie kapacity nosiča v dôsledku okolitej teploty;
Vplyv spätného prúdu na konfiguráciu paralelných reťazcov sa nezohľadňuje.
Tieto problémy môžu ovplyvniť účinnosť ochrany a dokonca viesť k zlyhaniu ochrany počas zlyhania. Preto musia byť parametre systému a súvisiace normy prísne dodržané v procese výpočtu a výberu vo fáze návrhu.
záver:
Fotovoltaické poistky sú síce malé ochranné prvky, no zohrávajú kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní bezpečnej prevádzky celého fotovoltického systému. Správny výber menovitého prúdu a napätia môže nielen účinne chrániť FV komponenty, meniče a káble, ale aj znížiť poruchovosť systému a zlepšiť prevádzkovú efektivitu elektrárne. S rastúcou popularitou 1 500 V vysokonapäťových -PV systémov a veľkých{4}}projektov ukladania energie sa výber poistiek bude čoraz viac zameriavať na vysokú fragmentačnú kapacitu, vysokú spoľahlivosť a-dlhodobú stabilitu. Dizajnéri by mali vykonať komplexné hodnotenie na základe elektrických parametrov systému, prevádzkového prostredia a medzinárodných noriem, aby sa zabezpečila dlhodobá-bezpečná a efektívna prevádzka fotovoltaických elektrární.
Často kladené otázky
1.Môžu sa namiesto FV poistiek použiť štandardné AC poistky?
Nie. Poistky striedavého prúdu nemajú schopnosť zhášať oblúk a nemôžu spĺňať požiadavku jednosmernej ochrany FV systémov.
2. Je vyšší menovitý prúd FV poistky bezpečnejší?
Nie. Nadmerný menovitý prúd znižuje citlivosť nadprúdovej ochrany a môže zabrániť včasnému odpojeniu obvodu v prípade poruchy. Preto by mal byť menovitý prúd zvolený vhodne v súlade so skratovým{2}} prúdom obvodu modulu a konštrukčnými špecifikáciami.
3. Prečo musia 1500V fotovoltaické systémy používať 1500V poistky?
Pretože menovité napätie poistky nesmie byť nižšie ako maximálne prevádzkové napätie systému, v opačnom prípade môže poistka po detonácii zlyhať pri účinnom uhasení jednosmerného oblúka, čím sa ohrozí bezpečnosť zariadenia a personálu.
