Disjuntores de circuitos e protetores de surtos: os guardiões de segurança de sistemas fotovoltaicos

Introdução

Em sistemas de geração de energia fotovoltaica, além do "equipamento estrela", como painéis solares e inversores, existem dois "heróis desconhecidos" salva -se silenciosamente a segurança do sistema - disjuntores e protetores de surtos (SPDs). Eles são como os "fusíveis" e "hastes de raios" do sistema de energia, protegendo constantemente todo o sistema fotovoltaico de falhas elétricas e raios. Este artigo o levará através dos papéis significativos desses dois principais dispositivos de proteção em sistemas fotovoltaicos.

I. disjuntor: o "interruptor de segurança" de sistemas fotovoltaicos

A função de um disjuntor

Os disjuntores são os dispositivos de proteção de sobrecorrente mais importantes em sistemas fotovoltaicos e realizam principalmente três tarefas principais:

Proteção de sobrecarga: corte automaticamente o circuito quando a corrente exceder o valor do projeto

Proteção de curto-circuito: desconecte rapidamente no caso de uma falha de curto-circuito

Desconexão manual: fornece um ponto de desconexão seguro para manutenção do sistema

2 requisitos especiais para disjuntores dedicados fotovoltaicos

Ao contrário dos disjuntores de circuitos CA comuns, os disjuntores fotovoltaicos de CC requerem design especial:

Capacidade de extinção do arco DC: os arcos DC são mais difíceis de extinguir e exigem um projeto de câmara de extinção mais forte de arco

Nível de alta tensão: a tensão de trabalho do sistema fotovoltaico pode atingir mais de 1000V

Resistência climática: é à prova de poeira e à prova de água (pelo menos grau IP65) para a instalação ao ar livre

3. Locais de aplicação típicos

Terminal de saída da série de painéis de bateria

Terminal de entrada CC do inversor

Comunicação e rede

Ii. Protetor de surto: a linha de defesa contra "picos elétricos"

A ameaça de onda enfrentada por sistemas fotovoltaicos

Os sistemas fotovoltaicos, devido à sua grande área de distribuição e local exposto, são particularmente vulneráveis ​​a:

Greve de raios diretos (baixa probabilidade, mas altamente destrutiva)

Raios induzidos (a ameaça mais comum)

Operação de operação de comutação (gerado internamente pelo sistema)

2. O princípio de trabalho dos protetores de surto

O SPD é como um "vertedouro elétrico", dentro do tempo de nanossegundos:

Detectar tensão anormal

Estabelecer um caminho de baixa impedância

Canalize energia perigosa na terra

3. A particularidade do SPD em sistemas fotovoltaicos

DC SPD: ele precisa ser especialmente projetado para sistemas DC

Proteção bipolar: protege os circuitos positivos e negativos simultaneamente

Tensão de operação contínua: deve ser adaptado à alta tensão do sistema fotovoltaico

Iii. Proteção sinérgica: 1+1> 2 Efeito de segurança

Nos sistemas reais, os disjuntores e os SPDs precisam ser usados ​​em conjunto:

Sistema de proteção hierárquica

Proteção de primeiro nível (extremidade da linha de entrada): corrente de amplificação de descarga

Proteção secundária (final de distribuição): Limite mais pressão residual

Em coordenação com os disjuntores: forneça proteção de backup quando o SPD falhar

Esquema de fiação típica

O SPD está conectado em paralelo à linha e protegido por um disjuntor da série

4. Pontos -chave para seleção e manutenção

Seleção do disjuntor

A tensão nominal é maior ou igual à tensão máxima do sistema

A capacidade de ruptura é maior ou igual à corrente de curto-circuito esperada

Seleção SPD

A tensão de operação contínua máxima UC é ≥1,2 vezes a tensão do sistema

IIMP de corrente InRush ≥12.5ka (proteção de primeira classe)

Sugestões de manutenção

Verifique antes da temporada de tempestade todos os anos

Preste atenção à janela do indicador de status do SPD

Registre o número de vezes que o disjuntor opera

Conclusão

Em sistemas fotovoltaicos, os disjuntores e os protetores de surtos são como dois "parceiros de segurança" bem coordenados: os disjuntores são responsáveis ​​por lidar com falhas de excesso de excesso no sistema, enquanto o SPDS se defende contra ataques externos. Seu trabalho colaborativo garante a operação segura da usina fotovoltaica por mais de 25 anos. Para os proprietários das usinas, escolher dispositivos de proteção de alta qualidade e mantê-los regularmente é uma parte importante para garantir um retorno do investimento.