Ինչու՞ է մեկուսացման միացումը մշտական հոսանքի համար կրիտիկական կարևորություն ունի արեւային ֆոտովոլտային համակարգերում։

Այն միշտ հոսանքի խնդիրը, որը փոփոխական հոսանքը չունի

Ստանդարտները, ինչպես օրինակ IEC 60364-7-712-ը, ստույգ պահանջում են ֆոտովոլտային տեղակայանքներում ինչպես փոփոխական, այնպես էլ միշտ հոսանքի մատակարարումից մեկուսացման միջոց սակայն այդ պահանջի իրական պատճառը ֆիզիկայում է, ոչ թե վարչական փաստաթղթերում:

Փոփոխական հոսանքի համակարգերը միշտ հոսանքի համեմատությամբ ունեն ներքին առավելություն՝ անջատման ժամանակ. լարումը յուրաքանչյուր ցիկլի ընթացքում երկու անգամ անցնում է զրոյի միջով: Այդ բնական զրոյացումը օգնում է մարել աղեղը միշտ հոսանքը դա չի անում: Լարումը մնում է հաստատուն: Երբ միշտ հոսանքի շղթան բեռնված վիճակում բացվում է, աղեղը չի մարում ինքնուրույն: Այն շարունակվում է մինչև շփման մակերեսները բավարար հեռավորության վրա չհայտնվեն՝ կամ մինչև մի բան չայրվի:

Այդ պատճառով DC մեկուսացնող միջանկյալ չէ պարզապես ևս մեկ անջատման սարք։ Դա ճշգրիտ մշակված անվտանգության սարք է, որը նախատեսված է հատուկ լուծելու DC աղեղի հատուկ մարտահրավերները։ Արեւային PV համակարգերում, որտեղ լարման շարքերը սովորաբար գերազանցում են 600 Վ և կարող են հասնել 1500 Վ-ի, սա ճիշտ կատարելը անպայման է։

Ինչ է նշանակում DC մեկուսացումը

DC մեկուսացնող միջանկյալը՝ որը կոչվում է նաև DC անջատիչ կամ DC մեկուսացնող միջանկյալ՝ ստեղծում է ֆիզիկական, ստուգելի ընդհատում շղթայում . Սարքը տարբերվում է շղթայի մարտկոցից, որը նախատեսված է վթարման հոսանքները ընդհատելու համար. մեկուսացնողի առաջնային առաջադրանքն է հաստատել էներգիայի բացակայությունը և կանխել պահպանման ժամանակ պատահական վերամիացումը .

Այդտեղ հիմնական բառը «ստուգելի» է։ Կանոնակարգերը պահանջում են, որ մեկուսացնողը ապահովի բաց շղթայի ակնհայտ տեսանելի կամ դրական ցուցմունք շատ դիզայններում շփման բացվածքը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի տեխնիկը կարողանա տեսնել բաժանումը դիտման պատուհանից: Այս տեսողական հաստատումը կարևոր է, քանի որ վերացնում է երկիմասնությունը: Երբ սառցակալիչը ցույց է տալիս «անջատված», կա ֆիզիկական ապացույց:

Սակայն տեսողական բացվածքը միայն պատմության մի մասն է: Ինքնին շփման մակերեսները պետք է դիմանան բեռի տակ բացվելու գործողությանը: Դա նշանակում է նախատեսված աղեղի մարման սենյակներ, շփման մակերեսների արագ բաժանման մեխանիզմներ և շփման մակերեսների երկրաչափության համար մշակված ճշգրտությամբ ինժեներական լուծումներ: .

Մշտահոսանքային շղթաներում աղեղի մարման մարտահրավերը

Մշտահոսանքային շղթայի բեռի տակ բացումը չի նմանվում լույսի սառցակալիչը միացնելուն: Երբ շփման մակերեսները սկսում են բաժանվել, հոսանքը չի դադարում: Այն աղեղի ձևով անցնում է ընդարձակվող բացվածքի միջով, իոնացնելով օդը և պահպանելով պլազմային անցուղի: փոփոխական հոսանքում լարման զրոյական անցումը աղեղին տալիս է մեկ անգամ յուրաքանչյուր կես ցիկլում մարելու հնարավորություն: Մշտահոսանքում այդ հնարավորությունը երբեք չի առաջանում:

Որակյալ DC իզոլյատորները այս խնդիրը լուծում են մի քանի ճարտարագիտական մոտեցումներով: Սայլակավորված մեխանիզմները ապահովում են շփման մակերեսների միատեսակ արագությամբ բացվելը՝ անկախ օպերատորի կողմից մակերեսի ձեռքի մեջ պահելու արագությունից . Լավ նախագծված սարքերում արագ աշխատանքային միացումը միջակայքը ավարտում է 5 միլիվայրկյանից շատ ավելի քիչ ժամանակում, նվազեցնելով աղեղի տևողությունը: Շատաթիվ շփման մակերեսների ընդհատումները երկարացնում են աղեղի ճանապարհը, դարձնելով այն ավելի դժվար պահպանելու համար . Աղեղի խցիկները և մագնիսային դեֆլեկտորային համակարգերը սառեցնում են և շեղում իոնացած գազերը շփման մակերեսներից դեպի դուրս .

Բոլոր սա կարևոր է, քանի որ շարունակվող DC աղեղը ոչ միայն անարդյունավետ է՝ այլ նաև վտանգավոր: Աղեղի համապատասխան մարման բացակայության դեպքում ջերմությունը կարող է վնասել շփման մակերեսները, վնասել շրջակա բաղադրիչները և ամենավատ դեպքում՝ հրդեհ առաջացնել:

Ինչ են պահանջում ստանդարտները

IEC 60364-7-712-ը PV համակարգերի իզոլյացիան կարգավորող հիմնական ստանդարտն է: Այն պահանջում է ինվերտերի DC կողմում անջատման միջոց, և այդ սարքը պետք է կարողանա անջատել PV զանգվածը ինվերտերից .

Արեւային ֆոտովոլտային կիրառումների համար սվիթչ-ապամակարդավորիչները դասակարգվում են IEC 60947-3 ստանդարտով՝ DC-PV օգտագործման կատեգորիաների տակ . DC-PV 0-ը չի թույլատրվում բեռնված վիճակում միացման/անջատման համար: DC-PV 1-ը նախատեսված է մեկ լարի համար: DC-PV 2-ը անհրաժեշտ է, երբ մի քանի լարեր միացված են զուգահեռ և կա վերաբեռնման ռիսկ:

Ընտրության գործընթացը չի սահմանափակվում ճիշտ հոսանքի գնահատմամբ սվիթչի ընտրությամբ: Շարքի առավելագույն բաց շղթայի լարումը՝ հաշվի առնելով ջերմաստիճանի գործակիցները և տեղամասի պայմանները՝ որոշում է անհրաժեշտ լարման գնահատումը . Եթե այդ թիվը սխալմամբ ցածր եք գնահատում, սվիթչը կարող է ձախողվել անվտանգ անջատման մեջ ցուրտ եղանակի պայմաններում, երբ լարի լարումը հասնում է գագաթնակետին:

ԱՄՆ-ում NEC հոդված 690-ը ավելացնում է ևս մեկ շերտ՝ պահանջելով հեշտ մատչելի PV DC ապամակարդավորիչ և տանիքի վրա տեղադրված շարքերի համար՝ արագ անջատման ֆունկցիոնալություն: Ապամակարդավորիչը պետք է լինի հաստատված տվյալ կիրառման համար և պարզորոշ նշանակված:

Դաշտային տեսանկյուն. Սխալ իզոլյատորի օգտագործումը խնդիրներ է առաջացնում

Մի քանի տարի առաջ Ամերիկայի հարավ-արևմուտքում կատարված մի առևտրային տանիքային տեղադրման ժամանակ շահագործման մեկնարկի թիմը հանդիպեց մի գլուխկոտրուկ խնդրի: Պանելների զանգվածի և ինվերտորի միջև տեղադրված մի մեկուսիչ հաճախ չէր բացվում մաքրորեն բեռնված վիճակում: Ինվերտորի կղզիացման դեմ պաշտպանությունը աշխատում էր, սակայն մեկուսիչի շփման մակերեսների վրա մի քանի անգամ օգտագործումից հետո արդեն երևում էին փոքր փոսեր:

Հիմնական պատճառը հայտնաբերվեց տեխնիկական նկարագրության մեջ: Տեղադրողը օգտագործել էր ընդհանուր նշանակության մի մեկուսիչ, որը հաստատված էր հաստատուն հոսանքի համար, սակայն չէր փորձարկվել տվյալ կիրառման համար անհրաժեշտ օգտագործման կատեգորիայի համար: Ըստ IEC 60947-3 ստանդարտի այդ մեկուսիչը ավելի մոտ էր DC-PV 0 տիպի սարքին՝ որը չի նախատեսված բեռնված վիճակում միացնելու կամ անջատելու համար: սովորական անջատման գործողությունների ժամանակ առաջացող աղեղը դանդաղ ոչնչացնում էր շփման մակերեսները, մեծացնում շփման դիմադրությունը և ստեղծում հուսալիության խնդիր, որը հետագայում կդարձած էր սպասարկման դժվարություն:

Լուծումը պարզ էր, սակայն թանկացրեց ծախսերը. Պետք էր փոխարինել անբավարար սպեցիֆիկացված իզոլյատորը ճիշտ DC-PV 2 դասակարգված միացման-անջատման սարքով: Դասը չէր կապված մեկ ապրանքի գերազանցությամբ մյուսի նկատմամբ: Այն վերաբերում էր սարքի համապատասխանեցմանը իրական շահագործման ցիկլին:

Որտե՞ղ են տեղադրվում DC իզոլյատորները համակարգի ճարտարապետության մեջ

Տիպիկ արեւային PV համակարգում կան մի քանի կետեր, որտեղ DC իզոլյացիան կարևոր է: Մասսիվի մակարդակում լարային իզոլյատորը թույլ է տալիս առանձին լարերի վրա սպասարկում կատարել՝ ամբողջ համակարգը չանջատելով: Միացման տուփում իզոլյացիան թույլ է տալիս տեխնիկներին անվտանգ աշխատել միացված ելքի վրա: Ինվերտերում DC անջատիչը հնարավորություն է տալիս ինվերտերը անջատել մասսիվից սպասարկման կամ արտակարգ անջատման նպատակով:

Յուրաքանչյուր տեղամաս ունի տարբեր պահանջներ: Լարման մակարդակի իզոլյատորները սովորաբար սպառում են ցածր հոսանքներ և պետք է լինեն վարժաված լարման շղթայի բաց շղթայի լարման համար: Միացման տուփի իզոլյատորները ստանում են բարձր հոսանքներ զուգահեռացված շղթաներից և կարող են պահանջել DC-PV 2 վարժավածություն: Ինվերտերի DC անջատիչները հաճախ պետք է կարողանան սպառել ամբողջ մասսիվի հոսանքը և պետք է հեշտ հասանելի լինեն արտակարգ իրավիճակներում:

Բոլոր տեղամասերում ընդհանուր գիծը այն է, որ անջատիչը պետք է լինի վարժաված DC-ի, ոչ թե միայն AC-ի համար: AC անջատիչները հիմնված են զրոյական անցման վրա աղեղի մարման համար: DC շղթայում այդ օգնությունը գոյություն չունի: AC-ի համար վարժաված անջատիչի օգտագործումը DC կիրառման մեջ անվտանգության վտանգ է, պարզ և ակնհայտ:

Գործնական ընտրության չափանիշներ

Մի միացումային հաստատուն հոսանքի մեկուսիչ սարքի ընտրությունը լուսարվեստային համակարգի համար կախված է մի քանի կարևոր պարամետրերից։ Առաջին տեղում է լարման գնահատականը՝ սարքը պետք է համապատասխանի համակարգի առավելագույն լարման, հաշվի առնելով ջերմաստիճանից կախված բաց շղթայի լարումը։ Երկրորդ տեղում է հոսանքի գնահատականը՝ մեծացված մի մարգինով, որը հաշվի է առնում զանգվածի առավելագույն շահագործման հոսանքը։ Օգտագործման կատեգորիան որոշում է, թե արդյոք սարքը կարող է կատարել բեռնված վիճակում միացում-անջատում, և եթե այո, ապա ինչ պայմաններում։ .

Անվանատախտակի վրա նշված գնահատականներից դուրս որոնեք այն հատկանիշները, որոնք կարևոր են գործնական կիրառման ժամանակ։ Սայլակավորված մեխանիզմը ապահովում է միացում-անջատման հաստատուն արագություն՝ անկախ օպերատորի տեխնիկայից։ Դիտելի շփման ցուցադրումը՝ կա՛մ պատուհանի միջոցով, կա՛մ դրական մեխանիկական ցուցիչով՝ ապահովում է այն ստուգման հնարավորությունը, որը պահանջվում է անվտանգության ստանդարտներով։ Հաստատուն հոսանքի համար նախատեսված աղեղի մարման խցիկները պարտադիր են՝ փոփոխական հոսանքի համար նախատեսված աղեղի մարիչները կարող են անբավարար արդյունք տալ հաստատուն հոսանքի պայմաններում։

DC մեկուսացման վերջնական եզրահանգումը

DC մեկուսացման սարքերը արևային PV համակարգերում չեն համարվում ընտրովի աքսեսուարներ՝ դրանք հիմնարար անվտանգության սարքեր են, որոնք պարտադիր են կոդերով և արդարացված են ֆիզիկայով: DC շղթաներում բնական հոսանքի զրոյական կետի բացակայությունը աղեղի մարման իրական ճարտարապետական մարտահրավեր է ստեղծում, և սարքի ձևավորումը պետք է այդ մարտահրավերին ուղղակիորեն արձագանքի:

Համակարգերի նախագծողների համար գործնական եզրահանգումն այն է, որ մեկտական հոսանքի մեկուսիչի ընտրությունը պետք է վերաբերվի նույն խստությամբ, ինչպես ինվերտերի չափման կամ մոդուլների ընտրության դեպքում: Սխալ միացումը կարող է ժամանակավորապես աշխատել, սակայն երկարաժամկետ հուսալիության և անվտանգության պատկերը կտա այլ պատմություն: Ընտրեք ճիշտ օգտագործման կատեգորիան, ստուգեք լարման և հոսանքի արժեքները՝ համեմատելով դրանք իրական տեղամասի պայմանների հետ, և ընտրեք միացում, որն ունի ապացուցված մեկտական հոսանքի աղեղի մարման հնարավորություն:

ZHNYU ELECTRIC-ը առաջարկում է մեկտական հոսանքի մեկուսիչ միացումների տեսականի շարք, որոնք նախատեսված են արեւային PV կիրառումների համար, իսկ դրանց արժեքները և օգտագործման կատեգորիաները համապատասխանում են ժամանակակից ֆոտովոլտային համակարգերի պահանջներին՝ տալով տեղադրողներին և համակարգի սեփականատերերին այս կրիտիկական անվտանգության գործառույթի համար հուսալի տարբերակ: