Күн энергиясынын фотоэлектр системалары үчүн DC изоляциялык түзүлүш неге маанилүү?

AC системасында жок болгон DC маселеси

IEC 60364-7-712 сыяктуу стандарттар күн энергиясынын PV орнотмаларында AC жана DC баштапкылардан изоляциялоо чарасын талап кылат бирок бул талаптын артындагы чындык — кағаз иштери эмес, физика.

AC системаларында түзгүчтөр үчүн табигый артыкчылык бар: кернеэ циклде эки жолу нөлгө келет. Бул табигый нөлгө келүү аркаларды өчүрүүгө жардам берет dC мындай кылбайт. Кернеэ туруктуу болуп калат. Эгер DC тизмеги жүктөмдө ачылса, арка өзүнөн өчпөйт. Ал түзгүчтүн контакттары жетиштүү аралыкка айрылганча же бир нерсе жанганча сакталат.

Ошондуктан, DC изоляциялык түймөчө — бул жөн гана башка ажыратуучу түймөчө эмес. Бул — DC дуга түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрүн чечүүгө арналган инженердик коопсуздуктун бөлүгү. Күн энергиясын пайдалануучу PV системаларында, кабыл алуучу тизмектин кернеэси жөн гана 600 Вдан жогору болуп, 1500 Вга чейин жетиши мүмкүн; ошондуктан, бул маселени туура чечүү — шарттык талап.

DC изоляциясынын чындыгында мааниси

DC изоляциялык түймөчө — башка аталыштары: DC ажыратуучу же DC изоляциялоочу түймөчө — тизмекте физикалык, текшерилген ажыратуу түзөт . Токту өткөрбөй тутатуучу түймөчөнүн аркасында — авариялык токторду үзгүлтүз токтотуу үчүн дизайндалган, ал эми изолятордун милдети — токтун өтпөөсүн текшерүү жана тазалоо иштери учурунда токтун кайрадан өтүшүнө жол бербөө .

Бул жерде негизги сөз — "текшерилген". Эрежелер изолятордун ачык тизмек шартын айкын көрсөтүү же оң көрсөтүү аркылуу камсыз кылуусун талап кылат көпчүлүк дизайндарда контакттардын аралыгы чоң болгондуктан, техник терезеден бөлүнүштү көрө алат. Бул көрүнүштүк тастыктау маанилүү, анткени ал белгисиздикти жок кылат. Качан переключатель "өчүрүлгөн" дегенде, физикалык далил бар.

Бирок көрүнүштүк аралык бардык баары эмес. Контакттар өзүлөрү жүктөмдө ачылуу актысында чыдамдуу болушу керек. Бул аркалык өчүрүү үчүн арнайы камера, контакттарды тез ажыратуу механизмдери жана контакттардын геометриясын чеберлик менен иштетүүнү талап кылат. .

Туруктуу токтун тизмектеринде аркалык өчүрүү маселеси

Жүктөмдө туруктуу токтун тизмегин ачуу чырактын переключателин ачууга окшомойт. Контакттар ажыра баштаганда, ток токтобойт. Ал кеңейип барган аралыкта аркалык пайда кылат, абаны иондоштурат жана плазма каналын сактап турат. айлануучу токтун учурда кернеэ нөлгө чейин төмөндөгөндө аркалык ар бир жарым циклде өчүрүлүшкө мүмкүнчүлүк алат. Туруктуу токтун учурда бул мүмкүнчүлүк эч качан келбейт.

Сапаттуу DC изоляторлор бул маселеге бир нече инженердик стратегиялар менен чечим табышат. Жылдызча-жардамчы механизмдер контакттардын тездигинен көзөмөлдөн турган тездикте ачылууну камсыз кылат, оператор туташтыргычты канчалык тез жылдырса да. жакшы иштеген бирдиктерде тез-тез түзүлгөн токтотуу 5 миллисекунддан кем убакытта токтотуу процессин аяктатат, дуга узактыгын минималдуу деңгээлге чейин кыскартат. Бир нече контакт токтотуу нукталары дуга жолун узартат, дуганын сакталуусун кыйындаштырат. дуга шкафтары жана магниттик дуга чачыратуу системалары иондошкон газдарды контакттардан алыстата жана суутат. .

Бул баарынын мааниси шунда, туруктуу DC дугасы жөн гана тириштиксиз эмес — ал коркунучтуу. Дуганы өчүрүү үчүн жетиштүү чаралар колдонулбаса, жылуулук контакттардын сапатын төмөндөтөт, жанындагы компоненттерди зыянга учуруп, эң жаман учурда оттун пайда болушуна алып келет.

Стандарттардын талаптары

PV системаларынын изоляциясын реттеген негизги стандарт IEC 60364-7-712. Ал инвертордун DC жагында токтотуу орду талап кылат, жана бул түзүлүш PV массивин инвертордон ажыратууга тийиш. .

Күн энергиясын пайдалану үчүн токтотуучу-ачуучу түзүлүштөр IEC 60947-3 стандартына ылайык DC-PV колдонуу категорияларына бөлүнөт . DC-PV 0 жүктөмдүү ачуу үчүн жарамдуу эмес жана жол берилбейт. DC-PV 1 жалгыз сапка арналган. DC-PV 2 бир нече сап параллель туташтырылганда жана жүктөмдүүлүккө таяныч болгондо талап кылынат.

Тандоо процесси — бул жөн гана туура ток чоңдугуна ээ болгон токтотуучуну тандоо эмес. Массивтин максималдуу ачык токтотуу кернеүсү — температура коэффициенттери жана сайт шарттары эсепке алынып — талап кылынган кернеү чоңдугун аныктайт . Бул санга төмөн баа берсеңиз, токтотуучу сап кернеүсү суук аба шарттарында чоңойгондо токтотууда коопсуздукту камсыз кыла албай калат.

АКШда NEC Article 690 дагы бир катмар кошот: PV тогунун DC токтотуучусу жеткиликтүү болушу керек, жана чатырдын үстүнө орнотулган массивдер үчүн тез токтотуу функциясы талап кылынат. Токтотуучу колдонуу үчүн тизмеленген жана ачык белгиленген болушу керек.

Саханын башка башынан: Туура эмес изолятор көйгөйлөргө себепчи болгондо

Бир нече жыл мурун Түштүк-Батышта коммерциялык чатырдын үстүнө орнотулган кезде иштеп чыгаруу бригадасы таң калдырган маселеге учурады. Массив менен инвертордун ортосундагы DC изолятору жүктөмдө таза ачылбай, кээде иштебей калат. Инвертордун анти-аралдандыруу коргоосу иштеп чыгат, бирок изолятордун контакттарында бир нече иштөөдөн кийин көрүнүп турган пита (тескери таасир) байкалат.

Тамыр себеби техникалык талаптарга байланыштуу болгон. Орнотуучу турган токтун туруктуу тогу үчүн белгиленген, бирок колдонуу категориясы боюнча сыноо өткөрүлбөгөн жалпы максаттуу DC переключательди колдонгон. IEC 60947-3 стандарты боюнча бул переключатель DC-PV 0 түрүнө жакын — жүктөмдө күйгүзүүгө арналган эмес. кадимки өчүрүү иштөөлөрүнөн пайда болгон дуга контакттарды постепенно жеп, контакттын каршылыгын көтөрөт жана узак мөөнөттүү иштөөгө тоскоолдук түзөт, бул кийинчерээк текшерүү жана түзөтүү иштерин кыйындаштырат.

Кыйынчылыкты чечүү жөнөкөй болгондой, бирок баасы жогорку болгондой: төмөнкү көрсөтүлгөн изоляторду туура DC-PV 2 деңгээлиндеги ток кескич-айрыгыч менен алмаштыруу. Сабак бир продукттун башкасынан жакшы экени жөнүндө эмес. Ал иштөө циклине ылайык куралды тандоо жөнүндө.

DC изоляторлордун системалык архитектурадагы орду

Типтик күн энергиясын пайдаланган PV системасында DC изоляциясы маанилүү болгон бир нече нукта бар. Массив деңгээлинде сап изолятору бүтүн системаны токтотпогон күйдө айрым саптардын техникалык кызмат көрсөтүшүн мүмкүн кылат. Комбинер коробкасында изоляция техниктерге кошулган чыгышта коопсуздукту сактап иштөөгө мүмкүнчүлүк берет. Инвертерде DC ток кескичи инвертерди массивден айрып, кызмат көрсөтүү же авариялык токтотуу үчүн колдонулат.

Ар бир жайгашуу өзүнчө талаптарды талап кылат. Сап-деңгээлдеги изоляторлор адатта төмөнкү токторду иштетет жана саптын ачык-тейшектеги кернеүсү үчүн бааланышы керек. Бир нече саптарды параллельдештирүү натыйжасында пайда болгон жогорку токторду кабыл алуучу комбинер-бокстун изоляторлору DC-PV 2 баалоосуна ээ болушу мүмкүн. Инвертордун DC токту үзгүчтөрү көпчүлүк массивдин тогун иштетиши керек жана авариялык учурда тез гана колдонууга мүмкүнчүлүк берүү керек.

Бардык жайгашууларда орток негиз: түймөчө DC үчүн бааланышы керек, AC үчүн гана эмес. AC түймөчөлөр дуга өчүрүү үчүн нөлдүк өтүшкө таянат. DC тизмекте бул таяныч жок. AC үчүн бааланган түймөчөнү DC колдонууда колдонуу – бул таза эле коопсуздук коркунучу.

Практикалык тандоо критерийлери

PV системасы үчүн DC изоляциялык түзгүчтү тандоо бир нече маанилүү параметрлерге негизделет. Биринчи орунда кернеэ баалоосу — түзгүчтүн максималдуу системалык кернеэсиге чыдамдуулугу, температура-түзөтүлгөн ачык тармактын кернеэсиге ылайык болушу керек. Экинчи орунда ток баалоосу — түзгүчтүн массивдин максималдуу иштөө тогунун чыдамдуулугуна чейинки маржа менен белгиленет. Колдонуу категориясы түзгүчтүн жүктөмдө күйгүзүүгө жарамдуулугун жана ал кандай шарттарда жасалышы мүмкүн экенин аныктайт. .

Табличка боюнча баалоолордон тышкары, практикада маанилүү болгон функцияларга көңүл бургула. Пружина-жардамчы механизм оператордун техникасына байланышпай, туруктуу күйгүзүү ылдамдыгын камсыз кылат. Контакттардын көрүнүп турган көрсөткүчү — терезеден же оң механикалык көрсөткүчтөн аркылуу — коопсуздук процедурада талап кылынган текшерүүнү камсыз кылат. DC үчүн арнаган дуга өчүрүүчү камералар милдеттүү; AC стилдеги дуга чуттары DC шарттарында жетиштүү иштебейт.

DC изоляциясы боюнча негизги ой

Күн энергиясын пайдалануучу PV системаларында DC изоляциялык түймөктөр – мүмкүнчүлүк берилген кошумча заттар эмес, алар кодго жана физикага ылайык милдеттүү коопсуздук түймөктөрү. DC тармактарында токтун табигый нөлдөн өтүшүнүн жоктугу дуга өчүрүүнүн чындыгында инженердик кыйынчылык тудурат, жана түймөктүн конструкциясы бул кыйынчылыкты туурасынан чечүүгө тийиш.

Системалык долбоорчулар үчүн практикалык чыгарылган натыйжа — DC изоляторун тандашын ошондой эле катуу талап кылып, инвертордун өлчөмүн белгилөөгө же модулду тандашынга окшош кылып алып баруу. Туура эмес түймөк бир нече узактыкта иштей алат, бирок узак мөөнөттүү надеждуулук жана коопсуздук маселеси башка натыйжага алып келет. Туура пайдалануу категориясын белгилөө, кернеэ жана токтун баалоосун чындыкта сайттагы шарттарга ылайык текшерүү жана далилденген DC доо өчүрүү мүмкүнчүлүгү бар түймөктү тандашы керек.

ZHNYU ELECTRIC компаниясы солар PV колдонулуштары үчүн арналган DC изоляциялык түймөктөрдүн диапазонун сунуштайт, алардын баалоосу жана пайдалануу категориялары заманбап фотогальваникалык системалардын талаптарына ылайык келет — бул орнотуучуларга жана системанын ээлерине бул маанилүү коопсуздук функциясы үчүн надеждуу вариант берет.