Zašto je prekidač za izolaciju u jednokratnom struju ključan za solarne fotonaponske sustave?

Problem DC-a koji AC-a nema

U skladu s standardima IEC 60364-7-712 izričito se zahtijeva sredstvo izolacije od napajanja izmijenjenim i izmijenjenim strujnim strujama u fotonapetostnim postrojenjima. - Što? Ali stvarna priča iza tog zahtjeva je o fizici, a ne papirologiji.

AC sustavi imaju ugrađenu prednost kada je u pitanju prekidač: napon prelazi nulu dva puta u svakom ciklusu. Da prirodno nulto prelazak pomaže ugasiti lukove - Što? DC ne radi to. Napon ostaje konstantan. Kada se DC krug otvori pod opterećenjem, luk se ne gasi sam. Drži se dok se kontakt ne razdvoji dovoljno daleko ili dok nešto ne izgori.

Zato DC izolacijski prekidač nije samo još jedan uređaj za isključivanje. To je komad sigurnosne opreme dizajnirane posebno za rješavanje jedinstvenih izazova DC luk. U solarnim fotonaponskim sustavima, gdje naponi u vezi rutinski prelaze 600V i mogu doseći 1500V, dobivanje ovog prava nije pregovaravno.

Što zapravo znači izolacija od DC-a

DC izolator također se naziva DC isključitelj ili DC izolator stvara fizički, provjerljiv prekid u krugu - Što? Za razliku od prekidača, koji je dizajniran da prekida struju kvarova, posao izolatora je potvrditi de-energizaciju i spriječiti slučajno ponovno napajanje tijekom održavanja .

Ključna riječ je "provjerljiva". U skladu s člankom 4. stavkom 2. točkom (a) ovog Pravilnika, za izolaciju se primjenjuje sljedeće: - Što? U mnogim dizajnima, kontaktni jaz je dovoljno velik da tehničar može zapravo vidjeti odvajanje kroz prozor. To vizualna potvrda je važno jer uklanja dvosmislenost. Kada prekidač kaže "izgubit", postoji fizički dokaz.

Ali vizualni jaz je samo dio priče. Kontakti sami moraju preživjeti čin otvaranja pod opterećenjem. To znači namjenske komore za gašenje luka, mehanizme za brzo odvajanje kontakata i pažljivo projektiranje geometrije kontakta. .

Izazov izumiranja luka u DC krugovima

Otvaranje DC kola pod opterećenjem nije kao okretanje prekidača svjetla. Kada se kontaktni čvorovi počnu odvajati, struja se ne zaustavlja. On se vuče kroz širuću pukotinu, ionizirajući zrak i održavajući kanal plazme - Što? U izmjenjenom struju, napona nulte prelaska daje luk priliku da se ugasi svaki pola ciklusa. U Washingtonu, takva prilika nikad ne dolazi.

Kvalitetni DC izolatori rešavaju to s nekoliko inženjerskih strategija. Mehanizmi pomoću opruge osiguravaju da se kontaktni dijelovi otvaraju stalnom brzinom, bez obzira na to koliko brzo operater pomera ručicu - Što? U dobro dizajniranim jedinicama prekidač za brzinu prekida završava prekid za manje od 5 milisekundi, što minimizira trajanje luka. Više kontaktnih prekida proširuju putanju luka, što otežava da luk održi - Što? Luku padovi i magnetni puhaju sustavi hladi i odvraćaju ionizirane plinove daleko od kontakata .

Sve ovo je važno jer je kontinuirani DC luk ne samo neefikasan, nego i opasan. Bez pravilnog gašenja luka, toplota može uništiti kontakte, oštetiti okolne komponente, a u najgorim slučajevima, zapaliti požar.

Što zapravo zahtijevaju standardi

IEC 60364-7-712 je primarni standard koji uređuje izolaciju PV sustava. Za to je potrebno sredstvo za odvajanje na istočasnoj strani pretvarača, a to uređaj mora biti u stanju izolirati fotonaponski niz od pretvarača .

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "sustav za upravljanje energijom iz obnovljivih izvora" znači sustav koji je osposobljen za upravljanje energijom iz obnovljivih izvora. - Što? Ako je to moguće, prijenos energije u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog Pravilnika može se provesti na temelju sljedećih uvjeta: DC-PV 1 je za jednokreće. DC-PV 2 je potreban kada su više žica paralelno povezane i postoji rizik od preopterećenja.

Proces izbora nije samo o odabiru prekidača s pravom strujom. Najveći napon otvorene vezive mrežeuzimanje u obzir koeficijenata temperature i uvjeta lokacijeodređuje zahtjevan nominalni napon - Što? Ako to ne procjenite, prekidač možda neće uspjeti sigurno prekinuti u hladnim vremenskim uvjetima kada napona na uzici dostigne vrhunac.

U skladu s člankom 690 NEC-a u SAD-u dodan je još jedan sloj koji zahtijeva lako dostupno PV DC isključenje i, za mreže postavljene na krov, funkciju brzog isključivanja. U slučaju da se ne primjenjuje, mora se upotrebljavati i druga opcija.

Pogled na terenu: Kada pogrešno izoliranje uzrokuje probleme

Prije nekoliko godina, dok su na komercijalnom krovu na jugozapadu SAD-a instalirali krov, tim koji je radio na njemu naišao je na zbunjujući problem. Izolator izravnog struje između niza i pretvarača povremeno ne bi mogao otvoriti čisto pod opterećenjem. Zaštita protiv otoka u pretvaraču bi se aktivirala, ali kontaktni izolacijski elementi su pokazali vidljive šupljine nakon samo nekoliko operacija.

Uzrok se može pratiti do specifikacije. U slučaju da je to bilo moguće, u slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi da je to moguće. Prema IEC 60947-3, prekidač je bliži uređaju DC-PV 0 koji nije namijenjen za prekidač na teret - Što? Izvor je bio vrlo slab, ali je bio vrlo slab.

Rešenje je bilo jednostavno, ali skupo: zamijeniti ispod naveden izolator odgovarajućim DC-PV 2 imenovanim prekidačem-odjačkom. Lekcija nije bila o tome da je jedan proizvod bolji od drugog. Radi se o usklađivanju uređaja s stvarnim radnim ciklusom.

U slučaju da se u sustavu ne uključi i sustav,

Tipični solarni fotonaponski sustav ima više točaka gdje je izolacija DC važna. Na razini niza, izolator za niz omogućuje održavanje pojedinačnih nizova bez isključivanja cijelog sustava. U kombinujućoj kutiji, izolacija omogućuje tehničarima da bezbedno rade na kombiniranom izdanju. U slučaju da je to potrebno, radi se na istoj frekvenciji.

Svaka lokacija ima različite zahtjeve. Izolacijski sustav na nivou žice obično upravlja manjim strujama i mora biti odabran za napon otvorenog kružnog spoja žice. Izolanti kombinatornih kutija vide veće struje iz paralelnih žica i možda će trebati DC-PV 2 ocjene. Izbori za jednokratni spoj pretvarača često moraju nositi struju cijelog niza i moraju biti lako dostupni za hitnu upotrebu.

Zajednička stvar na svim mjestima: prekidač mora biti namijenjen za DC, a ne samo AC. AC prekidači se oslanjaju na nultu prelazak za ugašivanje luka. U DC krugu, da štaka ne postoji. Upotreba prekidača za pretvorbu u struju u jednokratnoj primjeni predstavlja sigurnosni rizik, jednostavno i jednostavno.

Praktični kriteriji za odabir

Specifikacija prekidača za izolaciju DC-a za PV sustav svodi se na nekoliko kritičnih parametara. Napon mora biti određena za maksimalni napon sustava, uzimajući u obzir temperaturu prilagođenu naponu otvorenog kola. Trenutna vrijednost dolazi na drugo mjesto, s maržom za maksimalnu radnu struju niza. U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu i vrijeme prijenosa. .

Osim ocjene na oznakama, potražite značajke koje su važne u polju. U slučaju da je to potrebno, sustav za obradu brzine mora biti u skladu s sljedećim uvjetima: Vidljiva oznaka kontaktaili kroz prozor ili pozitivni mehanički pokazateljmoguće je provjeriti kako zahtijevaju sigurnosne procedure. U slučaju da je to potrebno, sustav za ugasivanje lukova može se koristiti za ugasivanje lukova.

Zaključak o izolaciji DC

Izolacijski prekidači za DC nisu opcijski pribor u solarnim fotonapetostnim sustavima, oni su osnovni sigurnosni uređaji koji su propisani kodom i opravdani fizikom. Odsustvo prirodnog strujnog nule u DC krugovima čini izumiranje luka istinitim inženjerskim izazovom, a dizajn prekidača mora se direktno baviti tim izazovom.

Za projektante sustava, praktično je da se izbor DC izolatora tretira s istom strogost kao i veličina pretvarača ili izbor modula. Pogrešan prekidač može djelovati neko vrijeme, ali dugoročna slika pouzdanosti i sigurnosti će reći drugu priču. Specificirajte pravu kategoriju korištenja, provjerite napone i struje u odnosu na stvarne uvjete na mjestu, i izaberite prekidač s dokazanim DC lukom.

ZHNYU ELECTRIC nudi niz DC izolatornih prekidača namijenjenih solarnim fotonapetostnim aplikacijama, s ocjenama i kategorijama korištenja koje odgovaraju zahtjevima modernih fotonapetostnih sustava, što instalaterima i vlasnicima sustava daje pouzdanu opciju za ovu kritičnu sigurnosnu funk