1. Najprej razumejte, zakaj fotovoltaični sistem ne deluje pravilno
Različna tveganja dolgoročne-izpostavljenosti fotovoltaičnih modulov na prostem:
Učinek vroče točke: Ko je celica ovirana, poškodovana ali starana, ne proizvaja več elektrike, ampak postane upor, ki porablja elektriko, ki jo proizvajajo druge celice. Temperature na območju se lahko nenadoma povzpnejo na stotine stopinj Celzija, kar je dovolj, da zažgejo zadnje plošče in celo vžgejo komponente.
Notranji kratek stik žice: staranje izolacije kabla, vdor vode v šiv, navidezna povezava konektorja itd., lahko povzroči kratek stik, takoj proizvede več desetkrat večjo napako običajnega delovnega toka.
Povratni tok: Ko se niz ustavi zaradi napake, se tok drugih običajnih nizov vrne skozi niz z napako, kar povzroči sekundarno poškodbo.
močnostne polprevodniške naprave, kot je IGBT v pretvornikih, so izjemno sofisticirane. Ko enosmerni stranski tok uide izpod nadzora, se lahko v nekaj milisekundah trajno poškoduje in celoten pretvornik je lahko opuščen.
Celotno poslanstvo fotovoltaične varovalke je, da popolnoma prekine tokokrog v prvih milisekundah po katastrofi.
2. Zaščitni mehanizem za fotovoltaične komponente
Zaščita 1: Izolirajte žarišča pred gorenjem.
Ko določena baterija doživi vročo točko, se tok napake hitro poveča vzdolž niza. Ko tok preseže nastavljeni prag, se varovalka hitro stopi in popolnoma izolira celotno okvarjeno linijo iz sistema. Druge normalne strune niso prizadete in še naprej proizvajajo elektriko. V odsotnosti varovalke bo vztrajno visok tok, ki ga ustvarja vir toplote, potoval vzdolž kabla, pri čemer ne bo le zažgal okvarjenih komponent, ampak lahko vpliva tudi na sosednje komponente.
Zaščita 2: Prekinite-tok kratkega stika, da preprečite vžig kabla.
Ko pride do serijskega kratkega stika, lahko tok kratkega{0}}vezja doseže več kot 10-kratnik običajnega delovnega toka. Če varovalke ne prerežete pravočasno, se kabel pregreje, izolacija se stopi in v kratkem času celo vžge okoliški material. Milisekundni odziv varovalke lahko prepreči požar pri viru tako, da prekine tokokrog, preden temperatura kabla naraste do nevarne vrednosti.
Zaščita 3: Preprečite refluks.
Ko je niz odklopljen od omrežja z varovalko, tok drugih običajnih nizov ne bo stekel nazaj v zadevno vejo. Zdi se, da je to "stranski učinek" varovalk, vendar je v resnici izjemno pomembna oblika zaščite-zagotavlja, da so napake čim manjše in da se ne razmnožujejo ali širijo.
3. Zaščitni mehanizem pretvornikov
Zaščita 1: Služi kot 'zadnja obrambna linija' za pretvornike.
Čeprav ima razsmernik sam funkcijo zaščite pred prelivom, sta njegova odzivna hitrost in prekinitvena sposobnost omejeni. Ko pride do hudega kratkega stika na strani enosmernega toka, tok napake hitro naraste in je morda prežgal IGBT, preden se aktivira elektronsko zaščitno vezje pretvornika. Razsmernik čistega fizičnega mehanizma za taljenje ni odvisen od nobenega elektronskega signala, ima hitro odzivno hitrost in močno sposobnost zloma ter je nenadomestljiva zaščita na ravni -strojne opreme za vhodni terminal pretvornika DC.
Zaščita 2: Omejite moč izpada in zmanjšajte škodo.
Tudi v primeru okvare lahko hitra varovalka varovalke močno skrajša čas trajanja okvarjenega toka. Krajše kot je trajanje toka, manj energije se sprosti v pretvornik in manjši je vpliv na napajalno napravo. V mnogih primerih je pretvornik sposoben "preživeti", ker varovalka prekine tokokrog v milisekundah, tako da preprosto zamenja varovalko, da se vrne na delo, namesto da bi zamenjal celotno napravo.
Zaščita 3: Dosezite natančno izolacijo vej napake, da zagotovite celotno delovanje sistema
V sistemu, v katerem je več nizov vzporednih z istim pretvornikom, če en niz odpove brez varovalke, je prizadet vhod enosmernega toka celotnega pretvornika, kar lahko sproži zaščitno zaustavitev pretvornika in povzroči, da vsi nizi prenehajo proizvajati elektriko. S kaskadnimi varovalkami so odrezane samo okvarjene veje, preostala običajna serija pa nadaljuje z napajanjem pretvornika, kar zmanjša izgubo sistemske proizvodnje električne energije.
4, Popolna logična veriga delovanja varovalke
V primeru okvare je celoten postopek zaščite naslednji:
Prva je trenutna anomalija, ki jo povzroči kratek stik, povratni tok vroče točke, preobremenitev itd.
Drugi korak je hitro povečanje toka in ko tok doseže nazivni tok varovalke, se notranjost taline začne segrevati in taliti.
Tretji korak je popolnoma stopiti talino, s čimer prekinete vezje v milisekundah do desetine milisekund.
Četrti korak, ponastavite tok napake na nič in odstranite vse komponente, kable in pretvornike iz nevarnosti.
Peti korak: operaterji in vzdrževalno osebje poiščejo in zamenjajo varovalko, da ponovno vzpostavijo normalno delovanje sistema.
Postopek ne zahteva zunanjega napajanja, je neodvisen od kakršnih koli krmilnih signalov, nanj ne vpliva nobena programska logika in je najčistejši in najbolj zanesljiv način zaščite.
5, Zakaj varovalk ni mogoče popolnoma zamenjati z elektronsko zaščito?
Mnogi se lahko vprašajo: ali razsmernik že nima elektronske pretokovne zaščite? Zakaj potrebujemo varovalke?
Razlog je v tem, da je elektronska zaščita neke vrste "mehka zaščita", ki temelji na zaznavanju senzorja, presoji kontrolnega čipa in zaustavitvi IGBT. Če katera od povezav na tej povezavi naleti na težave, lahko zaščita odpove. Varovalka je "trda zaščita", ki prepozna samo velikost toka, in ko pride, se ne stopi, nima vmesnih povezav, ne pokvari, ne presodi napačno in ne zahteva vzdrževanja ali kalibracije.
»Mehka/trda kombinacija« je najvarnejša rešitev v okolju z visoko-napetostjo, visokim-tokom, visoko-napako na strani PV DC: elektronska zaščita je odgovorna za dnevno preobremenitev in manjše anomalije, medtem ko so varovalke odgovorne za najbolj ekstremen kratek-stik in visoke-tokovne napake. Oboje se dopolnjuje in je nepogrešljivo.
