Quyosh energiyasi fotovoltayk tizimlari uchun doimiy tok izolyatsiya tugmasi nima uchun muhim?

AC tizimlarga xos bo‘lmagan DC muammosi

IEC 60364-7-712 kabi standartlar quyosh energiyasi o‘rnatmalarida ham AC, ham DC manbalaridan izolyatsiya vositasi mavjudligini aniq talab qiladi . Lekin bu talabning haqiqiy sababi qog‘oz ishlari emas, balki fizikadir.

AC tizimlarida o‘chirish jihatidan o‘ziga xos afzallik mavjud: kuchlanish har bir siklda ikki marta nolga teng bo‘ladi. Bu tabiiy nolga teng bo‘lish yoy o‘chirishga yordam beradi . DC buni qilmaydi. Kuchlanish doimiy qoladi. Yuk ostida ochilgan DC zanjirida yoy o‘zi o‘chmaydi. U kontaktlar etarli darajada uzoqlashguncha — yoki nima bo‘lsa, yoqib ketguncha — davom etadi.

Shuning uchun doimiy tok izolyatsiya tugmasi faqat boshqa uzuvchi qurilma emas. Bu doimiy tok yoylanishining noyob qiyinchiliklarini hal qilish uchun maxsus loyihalangan, muhandislik jihatdan ishlab chiqilgan xavfsizlik qurilmasidir. String kuchlanishlari odatda 600 V dan oshib ketadigan va 1500 V gacha yetishi mumkin bo'lgan quyosh PV tizimlarida bu masalani to'g'ri hal qilish majburiydir.

Doimiy tok izolyatsiyasi haqida aslida nima ma'no beradi

Doimiy tok izolyatsiya tugmasi — shuningdek, doimiy tok uzuvchi yoki doimiy tok izolyatsiya qiluvchi tugma deb ham ataladi — zanjirda jismoniy, tekshiriladigan uzilish yaratadi . Avtomatik uzuvchidan farqli o'laroq, u avtomatik uzuvchi noto'g'ri toklarni uzish uchun mo'ljallangan bo'lsa, izolyatorning vazifasi — ta'minotni uzilganligini tasdiqlash va texnik xizmat ko'rsatish paytida noxoh o'z-o'zidan qayta ulanishni oldini olishdir .

U yerda kalit so'z — "tekshiriladigan". Qonuniy talablarga ko'ra, izolyator ochiq zanjir holatini aniq ko'rinadigan yoki ijobiy ko'rsatiladigan tarzda ta'minlashi kerak ko'p hollarda kontaktlar orasidagi bo'shliq shunchalik kengki, texnik bu bo'shliqni ko'rish oynasidan to'g'ridan-to'g'ri ko'rishi mumkin. Bu vizual tasdiqlash muhim, chunki u noaniqlikni yo'q qiladi. Qachonki tugma "o'chirilgan" deb ko'rsatsa, fizik jihatdan isbot bor.

Lekin vizual bo'shliq faqat bir qismi. Kontaktlar o'zlarining yuk ostida ochilish jarayonini hamda chidamliligini saqlab turishlari kerak. Buning uchun maxsus yoy o'chirish kameralari, tez kontaktlar ajratish mexanizmlari va kontaktlar geometriyasini ehtiyotkorlik bilan loyihalash kerak. .

Doimiy tok zanjirlarida yoy o'chirish muammosi

Yuk ostida doimiy tok zanjirini ochish oddiy chiroq tugmasini bosishga o'xshamaydi. Kontaktlar ajrala boshlaganda tok to'xtamaydi. U kengayayotgan bo'shliq orqali yoy hosil qilib, havoni ionlaydi va plazma kanalini saqlab turadi. o'zgaruvchan tokda kuchlanish nolga teng bo'lganda yoy har yarim siklda o'chirilish imkoniyatiga ega. Doimiy tokda esa bunday imkoniyat hech qachon kelmaydi.

Sifatli DC izolyatorlari buni bir necha muhandislik strategiyalari yordamida hal qiladi. Spring-yordamchi mexanizmlar kontaktlarning tutqichni qanchalik tez harakatlantirishidan qat'i nazar, doimiy tezlikda ochilishini ta'minlaydi . Yaxshi loyihalangan birliklarda tezkor ishlov berish 5 millisekunddan kamroq vaqt ichida uzilishni yakunlaydi, bu esa yoyning davom etish vaqtini minimal darajada kamaytiradi. Bir nechta kontakt uzilish nuqtalari yoy yo'lini kengaytiradi, shu sababli yoyning saqlanishi qiyinroq bo'ladi . Yoy g'ildiraklari va magnit chiqarish tizimlari ionlangan gazlarni sovutadi va kontaktlardan uzoqlashtiradi .

Barcha bu narsalar ahamiyatli, chunki doimiy DC yoy faqat samarasiz emas — u xavfli ham. To'g'ri yoy o'chirishsiz issiqlik kontaktlarni buzishi, atrofdagi komponentlarga zarar yetkazishi va eng yomon hollarda vodorod yoki boshqa gazlar bilan birga olovga sabab bo'lishi mumkin.

Standartlar aslida nima talab qiladi

IEC 60364-7-712 — PV tizimlarining izolyatsiyasini boshqaruvchi asosiy standart. U invertorning DC tomonida ajratish vositasini talab qiladi va bu qurilma PV massivini invertordan ajratish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak .

Quyosh energiyasidan foydalanish uchun moʻljallangan oʻtkazgichlarni uzuvchi qurilmalar IEC 60947-3 standartiga muvofiq doimiy tok (DC-PV) ishlatish toifalariga boʻlinadi . DC-PV 0 yuk ostida ulanishni amalga oshirish uchun mos kelmaydi va ruxsat etilmaydi. DC-PV 1 bitta zanjir uchun moʻljallangan. Agar bir nechta zanjirlar parallel ulangan boʻlsa va ortiqcha yuklanish xavfi mavjud boʻlsa, DC-PV 2 talab qilinadi.

Tanlash jarayoni faqat toʻgʻri tok kuchlanishiga ega oʻtkazgichni tanlashdan iborat emas. Massivning maksimal ochiq zanjir kuchlanishi — harorat koeffitsientlari va obyekt sharoitlarini hisobga olgan holda — talab qilinadigan kuchlanish darajasini belgilaydi . Bu raqamni past baholash — sovuq ob-havo sharoitida zanjir kuchlanishi maksimal qiymatga yetganda oʻtkazgich xavfsiz uzilishni taʼminlay olmasligiga sabab boʻlishi mumkin.

AQSHda NEC 690-moddasi yana bir qatlam qoʻshadi: quyosh energiyasidan foydalanish uchun doimiy tokni uzuvchi qurilma tezda kirish mumkin boʻlishi va tomonga oʻrnatilgan massivlar uchun tezkor toʻxtatish funksiyasini taʼminlash talab qilinadi. Uzuvchi qurilma tegishli ilovaga mos kelishi va aniq belgilangan boʻlishi kerak.

Maydon nuqtai nazaridan: Notoʻgʻri izolyator muammolarga sabab boʻlganda

Bir necha yil avval Janubiy-G'arbda tijorat binosining tominiga o'rnatish jarayonida komissiya guruhining a'zolari g'alati muammo bilan duch keldi. Massiv va invertor o'rtasidagi DC izolyator yuk ostida ba'zan tozalik bilan ochilmay qolardi. Invertorning anti-ostrov himoyasi ishga tushardi, lekin izolyator kontaktlari faqatgina bir necha marta ishlatilgandan keyin ko'rinadigan darajada pitting (kontaktlarning yeyilishi) namoyon bo'ldi.

Muammoning asosiy sababi texnik xususiyatlarga borib taqaladi. O'rnatuvchi umumiy maqsadli DC tugmachasidan foydalangan edi, bu tugmacha doimiy tokdagi oqim uchun mo'ljallangan, lekin ilovada talab qilinadigan foydalanish toifasi uchun sinovdan o'tkazilmagan. IEC 60947-3 standartiga ko'ra, bu tugmacha DC-PV 0 turidagi qurilma ya'ni yuk ostida ulash/uzish uchun mo'ljallanmagan qurilma hisoblanadi. oddiy o'chirish jarayonida hosil bo'layotgan elektr yoyi kontaktlarni asta-sekin yeyib borar edi, bu esa kontaktlarning qarshiligi ortishiga olib kelardi va kelajakda texnik xizmat ko'rsatishda qiyinchiliklarga sabab bo'ladi, ya'ni ishonchlilikka xavf tug'dirardi.

Muammo oddiy, lekin xarajatli hal etildi: yetarli darajada belgilanmagan izolyator o'rniga DC-PV 2 darajasidagi mos ravishda ishlaydigan o'chirgich-izolyator qo'yildi. Dars bitta mahsulotning boshqasidan yaxshi ekanligi haqida emas edi. Bu — qurilmaning haqiqiy ishlash sikliga mos kelishini ta'minlash haqida edi.

DC izolyatorlari tizim arxitekturasida qayerda joylashgan

Odatda quyosh PV tizimida DC izolyatsiyasi muhim bo'lgan bir nechta nuqtalar mavjud. Massiv darajasida sim izolyatori alohida simlarga texnik xizmat ko'rsatish uchun butun tizimni to'xtatmasdan amalga oshirilishini ta'minlaydi. Birlashtiruvchi qutida izolyatsiya texniklar uchun birlashtirilgan chiqishda xavfsiz ishlash imkonini beradi. Invertorda esa DC uzluksizlik qurilmasi invertorni massivdan xizmat ko'rsatish yoki favqulodda to'xtatish uchun ajratish imkonini beradi.

Har bir joyda turli talablar mavjud. Sim darajasidagi izolyatorlar odatda past toklarni boshqaradi va simning ochiq zanjir kuchlanishiga mos keladigan darajada baholanishi kerak. Bir-biriga parallel ulangan simlarning yuqori toklarini qabul qiladigan birlashtiruvchi qutisidagi izolyatorlar DC-PV 2 darajasiga ega bo'lishi mumkin. Invertorni DC uzuvchilari ko'pincha butun massiv tokini boshqarishga qodir bo'lishi va favqulodda vaziyatlarda tezda foydalanish uchun qulay joyda bo'lishi kerak.

Barcha joylarda umumiy jihati: tugma faqat AC emas, balki DC uchun ham baholanishi kerak. AC tugmalar yoyilishni to'xtatish uchun nol kesishiga tayanadi. DC zanjirida esa bu imkoniyat mavjud emas. AC uchun mo'ljallangan tugmani DC qo'llanilishida ishlatish — bu oddiygina xavfli vaziyat.

Amaliy tanlash mezonlari

FV tizimi uchun doimiy tok izolyatsiya tugmasini tanlash bir nechta muhim parametrlarga bog'liq. Avvalo, kuchlanish darajasi muhim—tugma maksimal tizim kuchlanishiga mos kelishi kerak, bu esa haroratga moslashtirilgan ochiq zanjir kuchlanishini hisobga oladi. Ikkinchi o'rinda tok darajasi turadi; bu massivning maksimal ishlaydigan toki uchun marjini hisobga oladi. Foydalanish toifasi tugmaning yuk ostida qo'llanilishini yoki qanday sharoitda qo'llanilishini aniqlaydi. .

Nominal qiymatlardan tashqari, maydonda ahamiyatli bo'lgan xususiyatlarni qidiring. Spring-assisted mexanizm operatorning usuliga qaramasdan doimiy o'tkazish tezligini ta'minlaydi. Ko'rinadigan kontakt ko'rsatgichi—deraza orqali yoki ijobiy mexanik ko'rsatgich orqali—xavfsizlik protseduralari talab qiladigan tasdiqlashni beradi. Doimiy tok uchun maxsus loyihalangan yoy o'chirish kameralari majburiydir; o'zgaruvchan tok uchun mo'ljallangan yoy o'chirish kameralari doimiy tok sharoitida etarli ishlamaydi.

DC izolyatsiyasi haqidagi asosiy xulosa

Quyosh PV tizimlarida DC izolyatsiya tugmachalari ixtiyoriy qo'shimcha qurilmalar emas — ular kodlar tomonidan talab qilinadigan va fizika tomonidan asoslangan asosiy xavfsizlik qurilmalari. Doimiy tok (DC) zanjirlarida tabiiy tok nol nuqtasining yo'qligi yoyning o'chirilishini haqiqiy muhandislik qiyinchiligi qilib beradi va tugmacha dizayni shu qiyinchilikka to'g'ridan-to'g'ri javob berishi kerak.

Tizim loyichalashchilari uchun amaliy xulosa shundaki, DC izolyatorini tanlash inverter o'lchamini yoki modullarni tanlash bilan bir xil qat'iyat bilan amalga oshirilishi kerak. Noto'g'ri tanlangan tugmacha bir necha vaqt ishlashi mumkin, lekin uzoq muddatli ishonchlilik va xavfsizlik jihatidan boshqa natija beradi. To'g'ri foydalanish toifasini belgilang, kuchlanish va tok reytinglarini haqiqiy ob'ektdagi sharoitlarga mosligini tekshiring va isbotlangan DC yoy o'chirish qobiliyatiga ega tugmachani tanlang.

ZHNYU ELECTRIC quyosh energiyasi elektr stansiyalari uchun moʻljallangan doimiy tok izolyatsiya qiluvchi tugmalarining turli xil modellarini taklif etadi; ularning ishlatilish darajalari va toifalari zamonaviy fotovoltaik tizimlarga qoʻyiladigan talablarga mos keladi — bu oʻrnatuvchilar va tizim egalariga ushbu muhim xavfsizlik funksiyasi uchun ishonchli variant beradi.