Რატომ არის დამუშავების გამოყოფის გასაღები მნიშვნელოვანი მზის ფოტოელექტრული სისტემებისთვის?

DC-ის პრობლემა, რომელსაც AC არ აქვს

Სტანდარტები, როგორიცაა IEC 60364-7-712, მკაცრად მოითხოვენ ფოტოვოლტაიკურ ინსტალაციებში როგორც AC, ასევე DC მომარაგების იზოლაციის საშუალებას მაგრამ ამ მოთხოვნის ნამდვილი მიზეზი ფიზიკას ეხება, არ არის დოკუმენტაციის საკითხი.

AC სისტემებს გადართვის დროს ბუნებრივი უპირატესობა აქვთ: ძაბვა ყოველ ციკლში ორჯერ გადადის ნულის მნიშვნელობაზე. ეს ბუნებრივი ნულის გადაკვეთა არკების ჩაქრებას ხელს უწყობს dC-ს ეს არ აქვს. ძაბვა მუდმივი რჩება. როდესაც DC წრედი ტვირთის ქვეშ გაიხსნება, არკი თავისთავად არ ჩაიქრება. ის მაშინ დაიწყებს ჩაქრებას, როდესაც კონტაქტები საკმარისად დაიშორებიან — ან სანამ რამე არ გამოიწვევს წვას.

Ამიტომ დასაკავშირებლად განკუთვნილი დამუხტვის გამოყოფის გასაღები არ არის უბრალოდ კიდევა ერთი გამოყოფის მოწყობილობა. ეს არის სპეციალურად დამუხტვის არკის უნიკალური გამოწვევების მოსაგვარებლად შექმნილი ინჟინერული უსაფრთხოების მოწყობილობა. მზის ფოტოელექტრულ სისტემებში, სადაც სტრინგების ძაბვა ჩვეულებრივ 600 ვოლტს აღემატება და შეიძლება მიაღწიოს 1500 ვოლტს, ამ საკითხის სწორად მოგვარება არ არის შესაძლებელი გადაუდებლად.

Რას ნიშნავს დამუხტვის გამოყოფა ფაქტობრივად

Დამუხტვის გამოყოფის გასაღები — რომელსაც ასევე ეძახიან დამუხტვის გამომყოფს ან დამუხტვის გამოყოფის გასაღებს — ქმნის ფიზიკურ, შემოწმებად შეწყვეტას წრედში . წრედის გამომყოფისგან განსხვავებით, რომელიც შეიძლება შეწყვეტოს ავარიული დენები, გამომყოფის მიზანია დენის გარეშე ყოფნის დასტურის მიცემა და შემადგენლობის შემოწმების დროს შემთხვევითი ხელახლა დამუხტვის თავიდან აცილება .

Ამ ადგილას გასასწორებლად მნიშვნელოვანი სიტყვა არის "შემოწმებადი". რეგულაციები მოითხოვენ, რომ გამომყოფი უნდა უზრუნველყოს ხელმისაწვდომი ან დადებითი ნიშნით აღნიშნული გამორთული მდგომარეობის მითითება ბევრი დიზაინში კონტაქტებს შორის მანძილი იმდენად დიდია, რომ ტექნიკოსი ფანჯრის მეშვეობით ფიზიკურად შეიძლება დააკვირდეს გამოყოფას. ეს ვიზუალური დასტური მნიშვნელოვანია, რადგან აცილებს არაერთმნიშვნელოვნებას. როდესაც გადამრთველი აღნიშნავს „გამორთული“, არსებობს ფიზიკური დამტკიცება.

Თუმცა, ვიზუალური მანძილი არის მხოლოდ ისტორიის ნაკლები ნაკვეთი. თავად კონტაქტებს უნდა გადაიტანონ ტვირთის ქვეშ გახსნის პროცესი. ეს ნიშნავს განკუთვნილი არკის ჩაქრების კომპარტმენტების, სწრაფი კონტაქტების განყოფილების მექანიზმების და კონტაქტების გეომეტრიის ზუსტი ინჟინერიული დაგეგმვის აუცილებლობას. .

DC წრედებში არკის ჩაქრების გამოწვევა

Ტვირთის ქვეშ DC წრედის გახსნა არ არის ისეთი მარტივი, როგორც სინათლის გადამრთველის გადახრა. როდესაც კონტაქტები იწყებენ განყოფილებას, დენი არ შეწყდება. ის არკის სახით გადადის გაფართოებად მანძილზე, იონიზაციას ახდენს ჰაერს და პლაზმურ არხს არსებობაში მოაქცევს. aC-ში ძაბვის ნულოვანი გადაკვეთა არკს ყოველ ნახევარციკლში ჩაქრების შანსს აძლევს. DC-ში ეს შანსი არ არსებობს.

Ხარისხიანი DC იზოლატორები ამ პრობლემას რამდენიმე ინჟინერული სტრატეგიით ამოწყდებიან. სპრინგით დახმარებული მექანიზმები უზრუნველყოფენ კონტაქტების სტაბილური სიჩქარით გახსნას, მიუხედავად იმისა, თუ რამდენად სწრაფად აძრავს ოპერატორი მართვის ლილვს . კარგად შემუშავებულ ერთეულებში სნეპ-ექშენის გადართვა 5 მილიწამზე მცირე დროში მთავრდება, რაც არკის ხანგრძლივობას მინიმუმამდე ამცირებს. რამდენიმე კონტაქტის გაწყვეტის წერტილი არკის გზას გაფართოებს, რაც არკის შენარჩუნებას უფრო რთულს ხდის . არკის ჩუტები და მაგნიტური გამოფრქვევის სისტემები იონიზებულ აირებს გაცივებს და კონტაქტებისგან ამოიფრქვევს .

Ეს ყველაფერი მნიშვნელოვანია, რადგან შენარჩუნებული DC არკი არ არის მხოლოდ არაეფექტური — ის საშიშია. საკმარისი არკის გამოსაკვეთად გარეშე სითბო შეიძლება დააზიანოს კონტაქტები, გარშემო მდებარე კომპონენტები და უარეს შემთხვევაში გამოიწვიოს ხანძარ.

Რას მოითხოვს სტანდარტები ფაქტიურად

IEC 60364-7-712 არის მთავარი სტანდარტი, რომელიც რეგულირებს PV სისტემების იზოლაციას. ის მოითხოვს ინვერტერის DC მხარეზე გამორთვის საშუალებას, ხოლო ეს მოწყობილობა უნდა შეძლებდეს PV მასივის ინვერტერისგან გამორთვას .

Მზის ფოტოელექტრული აპლიკაციების გასათიშად გამოყენების კატეგორიებად იყოფა IEC 60947-3 სტანდარტის მიხედვით . DC-PV 0 არ ესაძლება ტვირთის ქვეშ ჩართვა და არ არის ნებადარებული. DC-PV 1 ერთი სტრინგისთვის გამოიყენება. DC-PV 2 საჭიროებს როდესაც რამდენიმე სტრინგი პარალელურად არის შეერთებული და არსებობს გადატვირთვის საფრთხე.

Არჩევის პროცესი არ შემდგება მხოლოდ სწორი დენის მაჩვენებლის მქონე გასათიშად აპარატის არჩევით. მასივის მაქსიმალური ღია წრედის ძაბვა — რომელიც ითვალისწინებს ტემპერატურის კოეფიციენტებს და საიტის პირობებს — განსაზღვრავს საჭიროებულ ძაბვის მაჩვენებელს . ამ მნიშვნელობის გადამცირება შეიძლება გამოიწვიოს გასათიშად აპარატის უსაფრთხო გამორთვის შეუძლებლობა ცივ ამინდში, როდესაც სტრინგის ძაბვა მაქსიმუმს აღწევს.

Აშშ-ში NEC სტატია 690 კიდევა ერთ დამატებით მოთребავს: მზის ფოტოელექტრული დენის გასათიშად აპარატის მარტივად წვდომად ყოფნას და, სახურავზე მონტაჟირებული მასივების შემთხვევაში, სწრაფი გამორთვის ფუნქციონალობას. გასათიშად აპარატი უნდა იყოს დასაშვები მოცემული აპლიკაციისთვის და უნდა ჰქონდეს გასაგები ნიშნული.

Ველური პერსპექტივა: როდესაც არასწორი იზოლატორი იწვევს პრობლემებს

Რამდენიმე წლის წინ სამხრეთ-დასავლეთში კომერციული სახურავის დაყენების დროს დამტკიცების გუნდმა გამოიკვლიო გასაღებარი პრობლემა. მასივსა და ინვერტერს შორის მდებარე დამუხტული გამომყოფი ხშირად ვერ გაიხსნებოდა ტვირთის ქვეშ. ინვერტერის ანტი-კუნძულების დაცვა ართულდებოდა, მაგრამ გამომყოფის კონტაქტებზე მხოლოდ რამდენიმე მუშაობის შემდეგ ჩანდა ხელოვნური დაზიანება.

Ძირეული მიზეზი სპეციფიკაციაში იყო. მონტაჟის მასტერმა გამოიყენა საერთო დანიშნულების დამუხტული გამომყოფი, რომელიც დასაშვები მუდმივი დენის მიხედვით იყო დასახელებული, მაგრამ არ იყო გამოცდილი მოცემული გამოყენების კატეგორიის მოთხოვნების მიხედვით. IEC 60947-3 სტანდარტის მიხედვით, ეს გამომყოფი უფრო მეტად ემსგავსებოდა DC-PV 0 კლასის მოწყობილობას — რომელიც არ არის განკუთვნილი ტვირთის ქვეშ ჩართვა-გამორთვის მიზნით. ჩვეულებრივი გამორთვის პროცესში წარმოქმნილი ელექტრული რკინი ნელ-ნელა ანგრევდა კონტაქტებს, ამაღლებდა კონტაქტების წინაღობას და ქმნიდა საიმედოობის პრობლემას, რომელიც მომავალში მომსახურების საკითხად გამოვლებოდა.

Გამოსწორება მარტივი იყო, მაგრამ ძვირადღირებული: ჩაანაცვლეთ არასაკმარისად სპეციფიცირებული იზოლატორი შესაბამისი DC-PV 2 რეიტინგის გამორთვა-გამოყოფის მოწყობილობით. გაკვეთილი არ იყო იმ შესახებ, რომ ერთი პროდუქტი უკეთესია მეორეზე. ეს იყო მოწყობილობის შესაბამისობის შესახებ ფაქტიური ექსპლუატაციური ციკლთან.

DC იზოლატორების ადგილი სისტემის არქიტექტურაში

Ტიპიკური მზის ფოტოელექტრული სისტემა მრავალ წერტილში მოითხოვს DC იზოლაციას. მასივის დონეზე სტრინგის იზოლატორი საშუალებას აძლევს ცალკეული სტრინგების მომსახურებას მთლიანი სისტემის გამორთვის გარეშე. კომბინირების ყუთში იზოლაცია ტექნიკოსებს საშუალებას აძლევს შერეული გამომავალი სიგნალის უსაფრთხოდ მომსახურებას. ინვერტერში DC გამორთვა საშუალებას აძლევს ინვერტერის მასივისგან გამოყოფას მომსახურების ან ავარიული გამორთვის დროს.

Თითოეულ ადგილს სხვადასხვა მოთხოვნა აქვს. სტრინგის დონის იზოლატორები ჩვეულებრივ უფრო დაბალი დენების მოსახელებლად გამოიყენება და უნდა იყოს შეფასებული სტრინგის ღია წრედის ძაბვის მიხედვით. კომბინერ-ბოქსის იზოლატორები პარალელურად შეერთებული სტრინგებიდან მიღებული უფრო მაღალი დენების მოსახელებლად გამოიყენება და შეიძლება სჭირდეს DC-PV 2 სერტიფიკატი. ინვერტერის DC გამორთვის მოწყობილობები ხშირად უნდა მოიხელონ მთლიანი მასივის დენი და უნდა იყოს ადვილად ხელმისაწვდომი ავარიული სიტუაციების შემთხვევაში.

Ყველა ადგილს აერთიანებს ერთი საერთო მოთხოვნა: გადამრთველი უნდა იყოს სერტიფიცირებული DC-ს და არ მხოლოდ AC-ს მიხედვით. AC გადამრთველები არჩის გამოსაკვეთად ნულოვანი გადაკვეთის მეთოდს იყენებენ. DC წრედში ეს მეთოდი არ არსებობს. AC-ს მიხედვით სერტიფიცირებული გადამრთველის გამოყენება DC გამოყენების შემთხვევაში საფრთხის წარმოადგენს, რაც უბრალოდ და მარტივად ასეა.

Პრაქტიკული არჩევანის კრიტერიუმები

DC იზოლაციის გადამრთველის არჩევანი მზის ელექტროსადგურისთვის რამდენიმე ძირევან პარამეტრზე ეფუძნება. პირველ რიგში მნიშვნელოვანია ძაბვის კლასი — გადამრთველს უნდა ჰქონდეს სისტემის მაქსიმალური ძაბვის შესაბამისი რეიტინგი, რომელიც უნდა მოიცავდეს ტემპერატურით შესწორებულ ღია წრედის ძაბვას. მეორე ადგილზე დგას დენის კლასი, რომელსაც მასივის მაქსიმალური სამუშაო დენის მარგინი უნდა შეადაროს. გამოყენების კატეგორია განსაზღვრავს, შეუძლია თუ არა გადამრთველს ტვირთის ქვეშ ჩართვა და თუ შეუძლია, რომელი პირობებში. .

Სახელდაბლის რეიტინგებს გარდა, უნდა მიაქციოთ ყურადღება იმ მახასიათებლებს, რომლებიც საქმიანობის ადგილზე მნიშვნელოვანია. სპირალური დახმარების მექანიზმი უზრუნველყოფს სტაბილურ გადართვის სიჩქარეს მომხმარებლის ტექნიკის დამოკიდებულების გარეშე. ხილული კონტაქტის მითითება — როგორც ფანჯრის, ასევე პოზიტიური მექანიკური ინდიკატორის საშუალებით — უზრუნველყოფს სასიცოცხლო პროცედურების შესაბამის ვერიფიკაციას. DC-სთვის სპეციალურად შემუშავებული არკის დამახსნელი კომპარტმენტები არ არის შესაძლებელი გამორიცხვა; AC-სთვის შემუშავებული არკის ჩუტები შეიძლება არ მოახერხონ საკმარისი ეფექტიანობა DC-ს პირობებში.

DC იზოლაციის ძირითადი მოთხოვნები

DC იზოლაციის გადამრთველები არ არის სავალდებულო აქსესუარები მზის ფოტოელექტრულ სისტემებში — ისინი არის ძირეული უსაფრთხოების მოწყობილობები, რომლებიც კოდებით არის მოთხოვნილი და ფიზიკით არის დასაბუთებული. DC წრედებში ბუნებრივი დენის ნულოვანი მნიშვნელობის არ არსებობა არჩის გამოსაყენებლად რეალურ ინჟინერულ გამოწვევას ქმნის, ხოლო გადამრთველის დიზაინი უნდა პირდაპირ მოაგვაროს ეს გამოწვევა.

Სისტემის დიზაინერებისთვის პრაქტიკული გამოსვლა ისაა, რომ DC იზოლატორის შერჩევა უნდა მოხდეს ისევე საყურადღებოდ, როგორც ინვერტერის ზომის განსაზღვრა ან მოდულების შერჩევა. არასწორი გადამრთველი შეიძლება რამდენიმე ხანს მუშაობდეს, მაგრამ გრძელვადი სიმდგრადობა და უსაფრთხოება სხვა ისტორიას расскажет. მიუთითეთ სწორი გამოყენების კატეგორია, დაადასტურეთ ძაბვისა და დენის ნომინალური მნიშვნელობები ფაქტობრივი საიტის პირობების მიხედვით და აირჩიეთ გადამრთველი, რომელსაც დამტკიცებული აქვს DC არკის ჩაქრების შესაძლებლობა.

ZHNYU ELECTRIC სთავაზობს DC იზოლატორების სერიას, რომელიც შეიმუშავებულია მზის ფოტოელექტრული სისტემების მოთხოვნების შესაბამად, მათი ნომინალური მნიშვნელობები და გამოყენების კატეგორიები შეთავსებულია თანამედროვე ფოტოელექტრული სისტემების მოთხოვნებთან — რაც მონტაჟორებსა და სისტემის მფლობელებს საშუალებას აძლევს ამ მნიშვნელოვანი უსაფრთხოების ფუნქციის სანდო არჩევანს გააკეთონ.