Фотоэлектрлік жүйелердегі ажыратқыштардың сыни рөлі

Жаңартылатын энергияға жаһандық сұраныстың артуымен, Photovoltaic (Solar) электр энергиясын өндіру жүйелері олардың таза және тұрақты табиғатына байланысты кеңінен қабылданды. ПВ жүйелерінде электр қауіпсіздігі өте маңызды, ал аудандық ажыратқыштар, негізгі қорғаныс құралдары ретінде, тұрақты жұмыс істеу және электр ақауларының алдын алуда таптырмайтын рөл атқарады. Бұл мақалада PV жүйелеріндегі ажыратқыштардың маңыздылығы, функциялары және таңдау критерийлері бар.

1. ПВ жүйелеріндегі ажыратқыштардың рөлі

1.1 Шамадан тыс жүктеме

Жұмыс кезінде PV жүйелері күн сәулесінің қарқындылығындағы ауытқулар, қартаю компоненттері немесе кенеттен түсетін өзгерістер сияқты факторларға байланысты номиналды мәндерден асады. Ажыратқыштар мұндай шамадан тыс жүктеме жағдайларын анықтай алады және тізбекті тез арада тоқтата алады, сымның қатты қызып кетуіне, жабдықтардың зақымдануына немесе тіпті өртке қарсы тұруына жол бермейді.

1.2 Қысқа тұйықталудан қорғау

PV жүйелеріндегі қысқа тізбектер оқшаулау зақымдануы, сымдар қателерінен немесе жабдықтың ақауларынан, қысқа тұйықталу тогының бірнеше есе немесе одан да жақсы ағымдармен аяқталуы мүмкін. Ажыратқыштар тізбекті миллисекундта ажырата алады, жүйелік компоненттерді (мысалы, инверторлар, батареялар, батареялар, PV модульдер) бұзады.

1.3 Оқшаулау және техникалық қызмет көрсету қауіпсіздігі

Жүйелік қызмет көрсету немесе тексеру кезінде ажыратқыштар оператордың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін тізбекті кесу үшін қолмен қосқыштар ретінде қызмет етеді. Олар сондай-ақ ақаулық диагнозы үшін ашық ажырату нүктесін ұсынады.

1.4 Тұрақты және айнымалы ток тізбектерін қорғау

ПВ жүйелері DC тарапынан тұрады (инверторларға арналған күн панельдері) және айнымалы жағы (торға немесе желілерге инверторлар). DC-де нөлдік өткел болмағандықтан, ARC сөндіруі айнымалыдан гөрі қиын. Сондықтан, DC ажыратқыштары арнайы дизайнды қажет етеді, ал айнымалы ток ажыратқыштары, негізінен инвертер шығарылымдары мен тор қосылымын қорғау үшін қолданылады.

2. ПВ жүйелеріндегі ажыратқыштарды таңдауға арналған негізгі пікірлер

2.1 Номиналды кернеу және ток

Ажыратқыштың номиналды кернеуі PV жүйесінің жұмыс кернеуінен (мысалы,, 1000 В немесе 1500 В тұрақты жүйелерден асуы керек).

Номиналды ток жүйенің максималды тұрақты токтан сәл жоғары болуы керек, температура мен қоршаған орта факторларын есепке алу.

2.2 Тұрақты және айнымалы ток ажыратқыштар арасындағы айырмашылықтар

DC ажыратқыштары: тұрақты DC ARCS-ті басқаруға күшті доғалы күштерді қажет етеді.

Айнымалы ток ажыратқыштары: инвертордың шығу жағында қолданылады және тордың өзара байланысы стандарттарына сәйкес келуі керек.

2.3 Қуаттылық

PV жүйелері қысқа тұйықталу кезінде жоғары токтар өндіре алады. Ажыратқыштың сынғыш сыйымдылығы (мысалы, 10ka, 10Ka, 20ka) ақауларды қауіпсіз тоқтату үшін жеткілікті болуы керек.

2.4 Экологиялық бейімделу

PV жүйелері әдетте ашық ауада орнатылғандықтан, ажыратқыштар ұзақ мерзімді сенімділік үшін шаң өткізбейтін, су өткізбейтін және жоғары температуралы төзімді дизайндар болуы керек.

3. Ажыратқыштардың ортақ түрлері

3.1 DC ажыратқыштары

Миниатюралық ажыратқыштар (MCBS), сақтандырғыштар немесе мамандандырылған PV DC ажыратқыштары сияқты күн массивтері мен инвертер кірістері үшін қолданылады.

Кейбір модельдерде кері-полярлық қорғаныс, кері-полярлық қорғаныс кіреді.

3.2 Айнымалы ток ажыратқыштары

Инвертордың шығыс жағына, мысалы, корленген корпустың ажыратқыштары (MCCBS) немесе ауа ажыратқыштары (ACBS) сияқты қолданылады.

UL немесе IEC сияқты сертификаттау стандарттарына сәйкес келуі керек.

4. Ажыратқыштың істен шығуының және алдын-алу шараларының жалпы себептері

4.1 Қиындық

Себептері: шамадан тыс жүктемелер, қысқа тізбектер, дұрыс емес таңдау немесе қартаю.

Шешімдер: дұрыс өлшем, тұрақты тестілеу және шамадан тыс жүктеме болдырмау.

4.2 байланыс эрозиясы

Себептері: жиі ауысу, нашар байланыс немесе доғалар.

Шешімдер: жоғары сапалы ажыратқыштарды қолданыңыз және қажетсіз жұмыстарды азайту.

4.3 Қоршаған ортаға әсер

Себептері: жоғары температура, ылғалдылық немесе шаңды нашарлау.

Шешімдер: жоғары қорғаныс рейтингісі бар ажыратқыштарды (мысалы, IP65) таңдаңыз және күнделікті техникалық қызмет көрсету.

5. Қорытынды

Ажыратқыштар тек PV жүйелеріне арналған қорғаныс кедергілері ғана емес, сонымен қатар қауіпсіз және тұрақты жұмысын қамтамасыз ететін сыни компоненттер. Дұрыс таңдау, дұрыс орнату және жүйелі түрде техникалық қызмет көрсету электр тәуекелдерін едәуір төмендетеді, жабдықтардың қызмет ету мерзімін ұзартады және жүйенің жалпы тиімділігін арттыруы мүмкін. PV технологиялары алға жылжу ретінде, болашақ ажыратқыштар жаңартылатын энергия жүйелері үшін күшті қауіпсіздік шараларын бере отырып, жоғары деңгейлі және ақылды функцияларға қарай дамиды.