เบรกเกอร์วงจรและตัวป้องกันไฟกระชาก: ผู้พิทักษ์ความปลอดภัยของระบบเซลล์แสงอาทิตย์

การแนะนำ

ในระบบการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นอกเหนือจาก "อุปกรณ์ดาว" เช่นแผงโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์แล้วยังมีฮีโร่ "UNSUNG HEROES สองตัว" เพื่อปกป้องความปลอดภัยของระบบอย่างเงียบ ๆ - เบรกเกอร์วงจรและตัวป้องกันไฟกระชาก (SPDS) พวกเขาเป็นเหมือน "ฟิวส์" และ "แท่งฟ้าผ่า" ของระบบพลังงานปกป้องระบบเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมดจากความผิดพลาดทางไฟฟ้าและการโจมตีด้วยฟ้าผ่า บทความนี้จะนำคุณผ่านบทบาทที่สำคัญของอุปกรณ์ป้องกันที่สำคัญทั้งสองนี้ในระบบเซลล์แสงอาทิตย์

I. วงจรเบรกเกอร์: "สวิตช์ความปลอดภัย" ของระบบเซลล์แสงอาทิตย์

ฟังก์ชั่นของเบรกเกอร์วงจร

เบรกเกอร์วงจรเป็นอุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้าที่สำคัญที่สุดในระบบเซลล์แสงอาทิตย์และส่วนใหญ่ทำภารกิจสำคัญสามประการ:

การป้องกันโอเวอร์โหลด: ตัดวงจรโดยอัตโนมัติเมื่อกระแสเกินค่าการออกแบบ

การป้องกันการลัดวงจร: ตัดการเชื่อมต่ออย่างรวดเร็วในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดลัดวงจร

การขาดการเชื่อมต่อด้วยตนเอง: จัดเตรียมจุดตัดการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยสำหรับการบำรุงรักษาระบบ

2. ข้อกำหนดพิเศษสำหรับเบรกเกอร์โดยเฉพาะเซลล์แสงอาทิตย์

แตกต่างจากเบรกเกอร์วงจร AC ธรรมดา, เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ DC ต้องการการออกแบบพิเศษ:

ความสามารถในการดับ DC ARC: DC Arcs ยากต่อการดับและต้องการการออกแบบห้องดับเพลิงที่แข็งแกร่งขึ้น

ระดับแรงดันสูง: แรงดันไฟฟ้าของระบบเซลล์แสงอาทิตย์สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1,000V

ความต้านทานสภาพอากาศ: กันฝุ่นและกันน้ำ (อย่างน้อยเกรด IP65) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง

3. ตำแหน่งแอปพลิเคชันทั่วไป

เทอร์มินัลเอาต์พุตของแผงแบตเตอรี่

เทอร์มินัลอินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์

การสื่อสารและเครือข่าย

ii. ผู้พิทักษ์ไฟกระชาก: สายการป้องกันกับ "ไฟกระชาก"

ภัยคุกคามที่เกิดขึ้นจากระบบโซลาร์เซลล์

ระบบเซลล์แสงอาทิตย์เนื่องจากพื้นที่จัดจำหน่ายขนาดใหญ่และสถานที่ตั้งที่เปิดกว้างนั้นมีความเสี่ยงเป็นพิเศษต่อ:

การนัดหยุดงานสายฟ้าโดยตรง (ความน่าจะเป็นต่ำ แต่ทำลายล้างสูง)

สายฟ้าเหนี่ยวนำ (ภัยคุกคามที่พบบ่อยที่สุด)

สวิตช์การทำงานเกินความดัน (สร้างภายในโดยระบบ)

2. หลักการทำงานของผู้ปกป้องไฟกระชาก

SPD เป็นเหมือน "การรั่วไหลทางไฟฟ้า" ภายในเวลานาโนวินาที:

ตรวจจับแรงดันไฟฟ้าผิดปกติ

สร้างเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำ

ช่องพลังงานอันตรายสู่โลก

3. ความพิเศษของ SPD ในระบบเซลล์แสงอาทิตย์

DC SPD: จำเป็นต้องได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับระบบ DC

การป้องกันสองขั้ว: ปกป้องทั้งวงจรบวกและลบพร้อมกัน

แรงดันไฟฟ้าต่อเนื่อง: จะต้องปรับให้เข้ากับแรงดันไฟฟ้าสูงของระบบเซลล์แสงอาทิตย์

iii. การป้องกันการทำงานร่วมกัน: 1+1> 2 เอฟเฟกต์ความปลอดภัย

ในระบบจริงจำเป็นต้องใช้เบรกเกอร์วงจรและ SPDs ร่วมกัน:

ระบบป้องกันลำดับชั้น

การป้องกันระดับแรก (ปลายสายขาเข้า): กระแสการขยายการปล่อยกระแสไฟฟ้า

การป้องกันทุติยภูมิ (สิ้นสุดการกระจาย): จำกัด แรงดันตกค้างเพิ่มเติม

ในการประสานงานกับเบรกเกอร์วงจร: ให้การป้องกันการสำรองข้อมูลเมื่อ SPD ล้มเหลว

รูปแบบการเดินสายทั่วไป

SPD เชื่อมต่อแบบขนานกับเส้นและป้องกันโดยเบรกเกอร์ซีรีส์

iv. ประเด็นสำคัญสำหรับการเลือกและการบำรุงรักษา

การเลือกเบรกเกอร์

แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับมากกว่าหรือเท่ากับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบ

ความสามารถในการทำลายมากกว่าหรือเท่ากับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดไว้

การเลือก SPD

แรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุด UC คือ≥1.2เท่าของแรงดันไฟฟ้าของระบบ

IIMP ≥12.5kaปัจจุบัน (การป้องกันชั้นหนึ่ง)

คำแนะนำการบำรุงรักษา

ตรวจสอบก่อนฤดูกาลพายุฝนฟ้าคะนองทุกปี

ให้ความสนใจกับหน้าต่างตัวบ่งชี้สถานะ SPD

บันทึกจำนวนครั้งที่เบรกเกอร์ทำงาน

บทสรุป

ในระบบเซลล์แสงอาทิตย์เบรกเกอร์และตัวป้องกันไฟกระชากเป็นเหมือน "คู่ค้าด้านความปลอดภัย" ที่ประสานกันสองอย่าง: เบรกเกอร์วงจรมีหน้าที่จัดการกับการจัดการความผิดปกติที่เกิดขึ้นภายในระบบในขณะที่ SPDS ป้องกันการโจมตีจากภายนอก การทำงานร่วมกันของพวกเขาทำให้มั่นใจได้ว่าการดำเนินงานที่ปลอดภัยของสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มานานกว่า 25 ปี สำหรับเจ้าของสถานีพลังงานการเลือกอุปกรณ์ป้องกันคุณภาพสูงและการบำรุงรักษาเป็นประจำเป็นส่วนสำคัญในการสร้างความมั่นใจว่าจะได้รับผลตอบแทนจากการลงทุน