Захист сонячних фотоелектричних систем: повний посібник з автоматичних вимикачів постійного/змінного струму, запобіжників та SPD

Захист сонячних фотоелектричних систем використовує автоматичні вимикачі, запобіжники та фільтри перенапруги, щоб запобігти пошкодженню обладнання внаслідок електричних несправностей. Ці пристрої забезпечують безпеку сонячних систем та запобігають дорогому ремонту.

Чому сонячні фотоелектричні енергетичні системи потребують захисту?

Захист сонячних панелей запобігає пошкодженню фотоелектричних систем від електричних несправностей та стрибків напруги. Що означає PV у сонячній енергетиці? PV розшифровується як фотоелектрична система, яка перетворює сонячне світло на електрику.

Послідовність роботи фотоелектричної системи починається з того, що сонячні елементи виробляють постійний струм. Ця енергія протікає через ланцюжки та масиви до інверторів, які перетворюють постійний струм на змінний. Кожен етап потребує захисту.

Захист ланцюгів сонячної енергії відрізняється від звичайних електричних систем. Сонячні системи використовують високу постійну напругу до 1500 В з низьким струмом короткого замикання. Звичайні електричні пристрої не можуть впоратися з такими умовами.

Захисні пристрої повинні відповідати стандартам IEC та запобігати пошкодженню обладнання внаслідок ударів блискавки або електричних несправностей.

Які основні типи захисту сонячних ланцюгів?

Сонячні фотоелектричні системи потребують захисту від постійного струму для високовольтних батарей та захисту від змінного струму для підключення до мережі. Кожна сторона обробляє різні електричні характеристики та типи несправностей.

Ключові пункти захисту включають:

• Запобіжники рівня стрінгів для окремих груп сонячних панелей
• Автоматичні вимикачі рівня матриці для комбінованих стрінгів
• Пристрої захисту від перенапруги для захисту від блискавки
• Автоматичні вимикачі змінного струму для обладнання, підключеного до мережі

TOSUNlux Автоматичні вимикачі постійного струму витримують струм відключення до 6000 А для комерційних сонячних батарей.

Як працюють автоматичні вимикачі постійного струму в сонячних системах?

Автоматичні вимикачі постійного струму відповідають специфічним вимогам сонячних ланцюгів постійного струму. Ці пристрої повинні переривати постійний струм без природного перетину нуля, що допомагає вимикачам змінного струму гасити дуги.

Автоматичний вимикач TOSUNlux TSB5-63DC має модульну конструкцію з відключаючою здатністю до 6000 А та номінальною напругою 800 В. Він пропонує конфігурації 1P, 2P, 3P, 4P для різних системних вимог.

Автоматичні вимикачі постійного струму мають кілька переваг:

• Скидання без заміни деталей
• Вбудований відключення для технічного обслуговування
• Дистанційне керування системою
• Візуальна індикація стану відключення

Ці пристрої проходять випробування відповідно до стандартів IEC60947-2 та потребують сертифікації INTERTEK.

Чому запобіжники важливі для захисту сонячних батарей?

Запобіжники для сонячних панелей забезпечують захист від зворотного струму, коли панелі затінені або пошкоджені. Запобіжник для сонячної енергетичної системи В установках використовуються спеціалізовані пристрої постійного струму, які працюють при низьких струмах короткого замикання.

Фотоелектричні запобіжники мають швидший час спрацьовування, ніж автоматичні вимикачі для захисту ланцюгів. Вони забезпечують вищу відключаючу здатність постійного струму до 50 кА та добре працюють за температур від -40°C до +90°C.

Переваги запобіжників включають:

• Нижча вартість на точку захисту
• Менший розмір
• Відсутність зносу з часом
• Краща координація

Для надійної роботи сонячні запобіжники повинні відповідати стандартам IEC 60269-6 (gPV) та UL 248-19.

Яку роль відіграють пристрої захисту від перенапруги?

Удари блискавки можуть знищити незахищене сонячне обладнання за лічені секунди. Сонячні фотоелектричні фільтри-захисти відводити небезпечні сплески напруги на землю, перш ніж вони досягнуть інверторів та систем керування.

Солярні фотоелектричні фільтри TOSUNlux мають сертифікати CE та UKCA від INTERTEK. Вони проходять сертифікаційні випробування на напругу DC600V, DC800V та DC1000V. Ці пристрої пропонують 2- або 3-полюсні конфігурації з модульною конструкцією.

Захист від перенапруги стає критично важливим, коли розглядаються витрати на заміну пошкоджених інверторів та обладнання для моніторингу.

Пристрої постійного струму з перенапругою повинні обробляти:

• Максимальна напруга вище напруги системи
• Очікувані рівні імпульсного струму
• Рівень захисту від напруги для обладнання
• Рейтинг типу 1 або типу 2 залежно від місцезнаходження

Як автоматичні вимикачі змінного струму захищають сонячні інвертори?

Автоматичні вимикачі змінного струму на сонячних системах обробляють інші навантаження, ніж автоматичні вимикачі постійного струму. Вибір правильних автоматичних вимикачів для захисту сонячних фотоелектричних інверторів передбачає узгодження номіналів автоматичного вимикача з вихідними характеристиками інвертора.

Вимикачі змінного струму повинні обробляти пускові струми інвертора та гармонійні спотворення від перетворення енергії. Стандартні вимикачі змінного струму працюють, але можуть спрацьовувати без потреби без належного підбору розміру.

The Ізолятор змінного та постійного струму Вибір впливає на процедури технічного обслуговування. Роз'єднувачі змінного струму відповідають стандартним електричним нормам, тоді як ізоляція постійного струму вимагає спеціальних пристроїв, розрахованих на дуговий захист.

Що таке координація захисту в сонячних системах?

Запобіжники ланцюгів повинні усунути несправності до того, як спрацюють автоматичні вимикачі масиву. Це запобігає вимкненню всієї масиву, коли проблеми виникають лише в одному ланцюгу. Без належної координації несправність одного ланцюга може вивести з ладу всю систему.

Використовуйте криві часу-струму для вибору номіналів пристрою. Запобіжник ланцюжка на 15 А повинен спрацювати за 0,1 секунди, тоді як автоматичний вимикач матриці на 125 А — за 1 секунду. Таке співвідношення часу 10:1 забезпечує селективність.

Координація також вимагає узгодження з вимогами захисту комунальних мереж та коду швидкого відключення для безпеки служб швидкого реагування.

Як фактори навколишнього середовища впливають на захисні пристрої?

Сонячні установки працюють у суворих умовах зовнішнього середовища, включаючи екстремальні температури, вологість, вплив ультрафіолетового випромінювання та механічну вібрацію. Захисні пристрої повинні підтримувати працездатність у цих умовах з відповідним класом захисту IP.

Температура навколишнього середовища впливає на продуктивність та номінальні характеристики пристрою. Для місць з високою температурою необхідно розраховувати зниження номінальних характеристик, щоб забезпечити безпечну роботу в межах специфікацій виробника.

Екологічні міркування включають:

• Клас захисту IP65 або вище для зовнішнього монтажу
• Матеріали, стійкі до ультрафіолетового випромінювання, для тривалого терміну служби
• Коефіцієнти зниження номінальних характеристик внаслідок зміни температури для жаркого клімату
• Корозійна стійкість для прибережних середовищ

поширені запитання

Який захист потрібен для сонячних фотоелектричних систем? 

Сонячним системам потрібні автоматичні вимикачі постійного струму або запобіжники для захисту струн, захисні пристрої на рівні масивів, пристрої захисту від перенапруги для захисту від блискавки та автоматичні вимикачі змінного струму для захисту виходу інвертора.

Чому стандартні автоматичні вимикачі не можна використовувати для сонячних систем постійного струму? 

Стандартні автоматичні вимикачі змінного струму не можуть надійно переривати постійний струм, оскільки в колах постійного струму відсутній природний перетин нуля, який допомагає гасити електричні дуги. Потрібні пристрої постійного струму, спеціально розроблені для сонячних батарей.

Як мені підібрати розміри захисних пристроїв для моєї сонячної установки? 

Розмір захисного пристрою залежить від струму короткого замикання сонячної панелі, розрахунків напруги системи та амортизації провідника. Використовуйте коефіцієнти, що дорівнюють 1,25 або 1,56 струму короткого замикання, залежно від типу пристрою.

Висновок

Сонячні системи потребують спеціальних автоматичних вимикачів, запобіжників та мережевих фільтрів, призначених для систем постійного струму. Ці пристрої витримують високу напругу та низькі струми короткого замикання, які стандартне обладнання не може витримувати. Належний захист забезпечує безпеку обладнання та відповідає нормам безпеки протягом усього терміну служби системи.