Valg og design av sikkerhetsutstyr i solcelleanlegg

Kraftstasjoner er vanligvis installert i villmarken, eller på taket, og komponentene må installeres i friluft. Det naturlige miljøet er tøft, og naturkatastrofer og menneskeskapte katastrofer er uunngåelige. Naturkatastrofer som tyfoner, snøstormer og sand og støv vil skade utstyret. Sikkerheten til kraftstasjonen er svært viktig. Enten det er en distribuert småkraftstasjon eller en sentralisert storskala bakkekraftstasjon, er det visse risikoer. Derfor må utstyret være utstyrt med spesielle sikkerhetsinnretninger, som sikringer og lynbeskyttelsesanordninger. , Ivareta alltid sikkerheten til kraftstasjonen.

1. Sikring
CHYT-sikring er en strømbeskytter laget i henhold til prinsippet om å bryte kretsen ved å smelte smelten med varmen som genereres av seg selv etter at strømmen overskrider den angitte verdien i en viss tidsperiode. Sikringer er mye brukt i lavspente kraftdistribusjonssystemer, kontrollsystemer og elektrisk utstyr. Som kortslutnings- og overstrømsbeskyttelse er sikringer en av de mest brukte beskyttelsesanordningene. Sikringene til fotovoltaiske kraftverk er delt inn i DC-sikringer og AC-sikringer.
DC-siden av den fotovoltaiske kraftstasjonen kobler flere strenger parallelt med DC-samleslinjen til DC-kombinasjonsboksen (sentralisert skjema) eller strenginverteren (strenginverter-skjemaet) i henhold til konfigurasjonen av skjemaet. Når flere solcellestrenger er koblet parallelt, dersom det oppstår en kortslutningsfeil i en bestemt streng, vil de andre strengene på DC-bussen og nettet gi kortslutningsstrøm til kortslutningspunktet. Hvis tilsvarende beskyttelsestiltak mangler, vil det føre til brenning av utstyr som kabler koblet til det. Samtidig kan det føre til brenning av vedlegg i nærheten av utstyret. For tiden er det mange lignende solbrannulykker på taket i Kina, så det er nødvendig å installere beskyttelsesenheter i de parallelle kretsene til hver streng for å forbedre sikkerheten til solcellekraftverk.

For tiden brukes DC-sikringer i kombineringsbokser og omformere for overstrømsbeskyttelse. Vanlige inverterprodusenter ser også på sikringer som de grunnleggende komponentene i DC-beskyttelse. Samtidig har sikringsprodusenter som Bussman og Littelfuse også lansert solcellespesifikke DC-sikringer.
Med den økende etterspørselen etter likestrømssikringer i solcelleindustrien, er hvordan man riktig velger likestrømssikringer for effektiv beskyttelse et problem som både brukere og produsenter bør følge nøye med. Når du velger DC-sikringer, kan du ikke bare kopiere AC-sikringer. Elektriske spesifikasjoner og konstruksjonsmessige dimensjoner, fordi det er mange forskjellige tekniske spesifikasjoner og designkonsepter mellom de to, er knyttet til den omfattende vurderingen av om feilstrømmen kan brytes trygt og pålitelig uten uhell.
1) Siden likestrømmen ikke har noe strømnullkrysspunkt, kan lysbuen ved brudd på feilstrømmen bare slukkes raskt av seg selv under påvirkning av den tvungne kjølingen av kvartssandfyllstoffet, noe som er mye vanskeligere enn å bryte AC lysbue. Den rimelige utformingen og sveisemetoden til brikken, renheten og partikkelstørrelsesforholdet til kvartssanden, smeltepunktet, herdemetoden og andre faktorer bestemmer effektiviteten og effekten på tvungen slukking av DC-buen.
2) Under samme merkespenning er lysbueenergien generert av likestrømsbuen mer enn det dobbelte av lysbueenergien. For å sikre at hver seksjon av lysbuen kan begrenses innenfor en kontrollerbar avstand og raskt slukkes samtidig, vil ingen seksjon vises. Lysbuen er direkte koblet i serie for å forårsake et stort energibasseng, noe som resulterer i en ulykke med sikringen utbrudd på grunn av den kontinuerlige lysbuetiden er for lang. Rørkroppen til DC-sikringen er vanligvis lengre enn AC-sikringen, ellers kan ikke størrelsen sees ved normal bruk. Forskjellen, når feilstrømmen oppstår, vil få alvorlige konsekvenser.
3) I henhold til anbefalte data fra International Fuse Technology Organization, bør lengden på sikringskroppen økes med 10 mm for hver 150V DC spenningsøkning, og så videre. Når likespenningen er 1000V, skal kroppslengden være 70 mm.
4) Når sikringen brukes i DC-kretsen, må den komplekse påvirkningen av induktansen og kapasitansenergien vurderes. Derfor er tidskonstanten L/R en viktig parameter som ikke kan ignoreres. Det bør bestemmes i henhold til forekomsten og forfallshastigheten til kortslutningsfeilstrømmen til det spesifikke linjesystemet. Nøyaktig evaluering betyr ikke at du kan velge hovedfag eller bifag etter eget ønske. Siden tidskonstanten L/R til DC-sikringen bestemmer bruddbueenergi, bruddtid og gjennomløpsspenning, må tykkelsen og lengden på rørlegemet velges rimelig og sikkert.
AC-sikring: Ved utgangsenden av off-grid-omformeren eller inngangsenden av den interne strømforsyningen til den sentraliserte omformeren, bør en AC-sikring utformes og installeres for å forhindre overstrøm eller kortslutning av lasten.

2. Lynbeskytter
Hoveddelen av solcelleanlegget er installert i friluft, og distribusjonsområdet er relativt stort. Komponentene og støttene er ledere, som er ganske attraktive for lyn, så det er fare for direkte og indirekte lynnedslag. Samtidig er systemet direkte koblet til relatert elektrisk utstyr og bygninger, så lynnedslag til solcelleanlegget vil også involvere relatert utstyr, bygninger og elektriske belastninger. For å unngå lynskader på solcelleanlegget, er det nødvendig å sette opp et lynbeskyttelses- og jordingssystem for beskyttelse.
Lyn er et elektrisk utladningsfenomen i atmosfæren. Under dannelsen av sky og regn akkumulerer noen deler av den positive ladninger, og den andre delen akkumulerer negative ladninger. Når disse ladningene akkumuleres til en viss grad, vil det oppstå et utladningsfenomen som danner lyn. Lyn er delt inn i direkte lyn og induksjonslyn. Direkte lynnedslag refererer til lynnedslag som faller direkte på solcellepaneler, likestrømsdistribusjonssystemer, elektrisk utstyr og deres ledninger, så vel som nærliggende områder. Det er to måter å inntrenge direkte lynnedslag på: den ene er den ovennevnte direkte utladningen av solcellepaneler, etc., slik at det meste av høyenergilynstrømmen blir introdusert i bygninger eller utstyr, linjer; den andre er at lyn direkte kan passere gjennom lynavledere osv. Enheten som sender lynstrømmen inn i bakken utlades, noe som får jordpotensialet til å stige momentant, og en stor del av lynstrømmen er omvendt koblet til utstyret og ledningene gjennom den beskyttende jordingsledningen.

Induktivt lyn refererer til lynnedslag som genereres nær og lenger unna relaterte bygninger, utstyr og linjer, og forårsaker overspenning av relaterte bygninger, utstyr og linjer. Denne overspenningen er koblet i serie gjennom elektrostatisk induksjon eller elektromagnetisk induksjon. til relatert elektronisk utstyr og linjer, som forårsaker skade på utstyr og linjer.
For storskala eller fotovoltaiske kraftproduksjonssystemer installert i åpne marker og høye fjell, spesielt i lynutsatte områder, må lynbeskyttelsesjordingsanordninger være utstyrt.
Overspenningsvern (Surge Protection Device) er en uunnværlig enhet i lynbeskyttelse av elektronisk utstyr. Den ble tidligere kalt "lynavleder" eller "overspenningsbeskytter". Den engelske forkortelsen er SPD. Funksjonen til overspenningsvernet er å begrense den øyeblikkelige overspenningen som kommer inn i kraftledningen og signaloverføringslinjen innenfor spenningsområdet som utstyret eller systemet tåler, eller å lekke den kraftige lynstrømmen ned i bakken, for å beskytte de beskyttede utstyr eller system fra å bli skadet. Skadet av støt. Følgende er en beskrivelse av de viktigste tekniske parametrene til avledere som vanligvis brukes i solcelleanlegg.

(1) Maksimal kontinuerlig driftsspenning Ucpv: Denne spenningsverdien indikerer maksimal spenning som kan påføres over avlederen. Under denne spenningen skal avlederen kunne fungere normalt uten feil. Samtidig belastes spenningen kontinuerlig på avlederen uten å endre arbeidsegenskapene til avlederen.
(2) Nominell utladningsstrøm (In): Det kalles også den nominelle utladningsstrømmen, som refererer til den nåværende toppverdien til 8/20μs lynstrømbølgeformen som avlederen tåler.
(3) Maksimal utladningsstrøm Imax: Når en standard lynbølge med en bølgeform på 8/20ms påføres beskytteren én gang, er den maksimale toppverdien av støtstrømmen som beskytteren tåler.
(4) Spenningsbeskyttelsesnivå Opp(In): Maksimalverdien til beskytteren i følgende tester: overslagsspenningen med en helning på 1KV/ms; restspenningen til den nominelle utladningsstrømmen.
Overspenningsvernet bruker en varistor med utmerkede ikke-lineære egenskaper. Under normale omstendigheter er overspenningsvernet i en tilstand med ekstremt høy motstand, og lekkasjestrømmen er nesten null, noe som sikrer normal strømforsyning til kraftsystemet. Når det oppstår en overspenning i strømsystemet, vil overspenningsvernet slås på umiddelbart innen nanosekunder for å begrense størrelsen på overspenningen innenfor utstyrets sikre arbeidsområde. Samtidig frigjøres energien til overspenningen. Deretter endres beskytteren raskt til en høyimpedanstilstand, og påvirker dermed ikke den normale strømforsyningen til kraftsystemet.

I tillegg til at lyn kan generere støtspenning og strøm, vil det også oppstå i øyeblikket av lukking og frakobling av høyeffektkrets, øyeblikket for å slå på eller av induktiv belastning og kapasitiv belastning, og frakobling av store kraftsystemer eller transformator. Stor bryterspenning og strøm vil også forårsake skade på relatert utstyr og linjer. For å forhindre lyninduksjon, er en varistor lagt til DC-inngangen på laveffekt-omformeren. Den maksimale utladningsstrømmen kan nå 10kVA, som i utgangspunktet kan møte behovene til husholdnings fotovoltaiske lynbeskyttelsessystemer.