Fotovoltaik DC Arc Pwoblèm Entwodiksyon ak Solisyon

Avèk devlopman rapid nan teknoloji solè, jenerasyon pouvwa fotovoltaik te vin youn nan solisyon yo enpòtan enèji vèt atravè lemond. Sistèm fotovoltaik jwe yon wòl enpòtan, kit sou twati rezidansyèl yo, pak endistriyèl yo, oswa gwo -izin solè. An menm tan an, pwoblèm sekirite yo nan sistèm fotovoltaik yo piti piti pran atansyon. DC arc, kòm yon fenomèn elektrik ki ka afekte estabilite nan sistèm fotovoltaik, se yon valè de konpreyansyon atansyon pa chak pratikan ak itilizatè.

1.Siyifikasyon DC Arc Striking

Kouran dirèk arcing, jan non an sijere, refere a fenomèn nan kote yon arc fòme ant pwen kontak lè chemen aktyèl la nan yon kous aktyèl dirèk se toudenkou koupe.

Yon arc elektrik se yon kalite fenomèn egzeyat gaz. Lè yon gaz iyonize, li fòme yon kanal konduktif, sa ki lakòz yon arc elektrik. Nan sikui fotovoltaik DC, lè yon ti espas ki fèt nan kous la, vòltaj DC a atravè espas sa a pral kreye yon jaden elektrik nan li. Lè fòs jaden elektrik la rive nan yon sèten nivo, molekil lè vin ionize. Molekil lè yo fòme ak atòm, ki konpoze de nwayo ki chaje pozitivman ak elektwon ki chaje negatif. Anba yon gwo jaden elektrik, elektwon yo jwenn ase enèji pou libere nan nwayo a epi yo vin elektwon gratis. Elektwon gratis sa yo akselere nan jaden elektrik la, fè kolizyon ak lòt molekil lè, ionize plis molekil, kidonk kreye yon gwo kantite elektwon gratis ak iyon pozitif. Pwosesis sa a ke yo rekonèt kòm pann gaz. Yon fwa gaz la kraze, yon arc elektrik fòme.

DC Arc Pwosesis frape:

Pou aktyèl dirèk, depi li pa gen okenn pwen travèse zewo ak direksyon aktyèl la pa chanje, arc a ka kontinyèlman resevwa enèji, sa ki fè li difisil pou etenn poukont li.

Dapre metòd koneksyon sikwi a ak kote arc, arc yo ka divize an ark seri ak ark paralèl (ka Grounding arc dwe konsidere kòm yon kalite espesyal nan arc paralèl). Seri arc anjeneral rive nan yon sèl kondiktè ap viv. Paske espas ki genyen ant kondiktè yo piti epi gen anpil kondiktè, frekans nan ensidan an pi wo; nplis de sa, depi siyal arc seri a fèb ak fasil maske pa bri, li difisil a detekte epi, si li pa adrese nan tan, ka fasilman lakòz dife. Arc paralèl anjeneral rive ant diferan kondiktè ap viv. Depi espas ki genyen ant kondiktè yo gwo ak chemen an konplèks, frekans nan ensidan an pi ba. Kounye a, mezi pwoteksyon tankou fusibles ak disjoncteurs ka efektivman kontwole enpak paralèl arcs.

2.KòzDC Arc frape

2.1 Pwoblèm eleman Koneksyon

Konpozan koneksyon yo se youn nan tach pwoblèm ki pi komen nan sistèm fotovoltaik epi yo tou yon gwo kòz DC arcing.

• Konektè ki lach, soksid, oswa chire (tankou ploge MC4) se pwoblèm komen: Pandan itilizasyon alontèm-, konektè ka vin lach akòz faktè tankou vibrasyon ak chanjman tanperati. Konektè ki lach ka ogmante rezistans kontak, jenere yon gwo kantite chalè lè aktyèl la pase, sa ki lakòz tanperati konektè a monte. Tanperati wo akselere oksidasyon ak mete nan konektè a, kreye yon sik visye ki evantyèlman mennen nan twou vid ki genyen, ki ka deklanche arcing.

• Sèrtir kab jwenti pa jiska estanda: Ensifizan fòs crimping oswa flit ka mennen nan kontak pòv nan jwenti kab, ki menm jan an ogmante rezistans kontak, jenere tanperati ki wo, epi kidonk ka lakòz arcing.

2.2 Pwoblèm kondiktè

Fil yo se eleman enpòtan nan sistèm fotovoltaik pou transmèt aktyèl, ak bon jan kalite yo ak kondisyon dirèkteman afekte operasyon an san danje nan sistèm nan.

• Domaj nan kouch izolasyon kab la ka lakòz yon espas ant kondiktè a ak kò tè oswa sipò metal, ki ka mennen nan arcing: izolasyon kab la ka domaje pandan enstalasyon oswa itilizasyon akòz faktè tankou domaj mekanik oswa korozyon chimik.

• Fil la ka domaje pa fòs ekstèn (tankou wonjè ronge oswa friksyon mekanik), sa ki lakòz ekspoze lokal, ki se tou youn nan kòz yo nan etann arc: Nan kèk estasyon elektrik fotovoltaik deyò, wonjè ronje sou câbles rive de tan zan tan.

2.3 Anviwònman ak Faktè Aje

Faktè anviwònman ak aje ekipman yo se kòz enpòtan tou nan DC arcing nan sistèm fotovoltaik.

• Ekspozisyon pwolonje nan tanperati ki wo ak imidite segondè ka akselere aje eleman, ki mennen nan yon bès nan pèfòmans izolasyon: Nan anviwònman tanperati ki wo -, materyèl yo nan eleman yo sibi aje tèmik, sa ki lakòz pèfòmans yo piti piti deperi; nan anviwònman ki wo-imidite, eleman yo ka vin mouye, sa ki afekte pwopriyete izolasyon yo.

• Pousyè ak korozyon bati nan pwen koneksyon yo, sa ki ka deranje kontinwite elektrik ak lakòz egzeyat diferans: Nan anviwònman pousyè ak korozivite fò, pwen koneksyon yo gen tandans akimile yon gwo kantite pousyè ak sibstans korozivite. Materyèl sa yo ka anpeche transmisyon kouran elektrik, ogmante rezistans nan pwen koneksyon yo, jenere tanperati ki wo, ak potansyèlman lakòz arcing.

3.Deteksyon Teknoloji ak aplikasyon DC Arc nan fotovoltaik

3.1Arc Fay Circuit Interrupter (AFCI/AFDD)

Fonksyon yon AFCI se 'detekte ak koupe pouvwa' imedyatman lè yon arc rive, anpeche dife a gaye.

Anjeneral li entegre nan bwat konbinatè DC, varyateur, oswa disjoncteurs pou kontwole siyal aktyèl yo an tan reyèl. Lè yon arc rive, fòm ond aktyèl la montre espesifik bri frekans wo ak distòsyon. AFCI itilize algoritm pou detekte siyal nòmal sa a epi dekonekte kous la byen vit.

Jan yo montre nan fòm ond spectre aktyèl la pi wo a, wouj la endike ensidan an nan yon arc elektrik, klèman kontras ak ble a kote pa gen okenn arc.

Nan yon sistèm elektrik tipik, bri o aza background jeneralman varye anpil nan frekans ki pi wo a 200 kHz. Kontrèman, sikui kontwolè chanje tankou varyateur nan sistèm elektrik la anjeneral opere nan spectre anba a 50 kHz. Nou pa mansyone, siyal ekipman pou pouvwa AC tèt li se nan yon frekans menm pi ba nan 50/60 Hz. Se poutèt sa, lè w sèvi ak algorithm FFT pou konvèti kouran kab detekte a nan domèn frekans ak Lè sa a, analize gwoup frekans lan ant 30 kHz ak 100 kHz, li posib efektivman distenge ant operasyon nòmal nan sistèm sikwi a ak kondisyon arcing nòmal.

Estrikti prensipal la

AFCI arc fay circuit breakers sitou konpoze de yon modil brekè, modil flit, modil pouvwa, modil kondisyone siyal, modil inite vwayaj, ak modil koòdone kominikasyon.

• Modil pouvwa: bay pouvwa a aparèy ki enpòtan andedan AFCI/AFDD.

• Modil kondisyone siyal: Siyal aktyèl la nan kous prensipal la pase nan yon transfòmatè aktyèl liy nan modil la kondisyone siyal. Modil la anplifye, rektifye, ak filtre siyal la anvan li voye li nan mikrokontwolè a pou trete.

• Modil Tripping: Nan disjoncteurs fay arc AFCI a, estrikti elektwomayetik modil tripping la adopte yon nouvo teknoloji ekonomize enèji -, minimize pèt debaz yo ak pèt sikwi kout- nan sistèm elektwomayetik switch switch la, kidonk maksimize ekonomi enèji. Yo ajoute yon aparèy tanpon pou diminye enpak enèji sou sistèm elektwomayetik la, amelyore pèfòmans fèmen switch la ak pwolonje lavi sèvis li. Mekanis nan fonksyònman nan modil la tripping ka resevwa siyal fay detekte pa chip kontwòl prensipal la MCU ak entèwonp kous la bobin nan kontwole kontak, ak mekanis elektwomayetik la kraze kous prensipal la. Apre fay la efase, peze bouton an fonksyone reset modil la.

• Modil koòdone kominikasyon: Modil sa a pèmèt -transmisyon tan reyèl nan done tankou aktyèl, vòltaj, faz aktyèl, ak siyal arc nan òdinatè tèminal la, ki pèmèt siveyans aleka.

Prensip travay

Chip kontwòl prensipal MCU AFCI arc fay circuit breaker monitè siyal aktyèl la nan kous prensipal la an tan reyèl. Lè yo detekte yon fay arc nan kous prensipal la, mikrokontwolè a voye yon siyal vwayaj, ak kous vwayaj la egzekite operasyon vwayaj la.

3.2 Enfrawouj Teknoloji Imaging tèmik

Teknoloji D 'enfrawouj tèmik detekte chofaj nòmal nan pwen koneksyon atravè yon kamera enfrawouj, sa ki pèmèt potansyèl risk arc yo dwe idantifye davans. Move kontak souvan akonpaye pa lokalize tanperati ki wo, ak enfrawouj tèmik D ka byen klè montre zòn tanperati wo -sa yo, bay pèsonèl antretyen ak yon referans entwisyon.

4.Mezi Pwotektif ak Aplikasyon pou DC Arc Faults nan fotovoltaik

4.1 Enstalasyon estanda

Bon enstalasyon se fondasyon an pou anpeche DC arcing nan sistèm fotovoltaik. Pandan pwosesis enstalasyon an, asire ke konektè ak jwenti kab yo byen fèm pou evite koneksyon ki lach. Zouti pwofesyonèl yo ta dwe itilize pou sèrtir, opere ak fòs espesifye pou asire rezistans minimòm kontak nan pwen koneksyon yo.

An menm tan an, chwazi materyèl izolasyon ki satisfè nòm yo pou diminye risk pou domaj mekanik. Lè w enstale câbles, evite twòp koube ak etann pou anpeche domaj nan kouch izolasyon an.

4.2 Seleksyon eleman

Chwazi konektè ak câbles ki rezistan a aje ak tanperati ki wo, epi espesyalman nan anviwònman piman bouk, amelyore nivo pwoteksyon eleman yo (tankou IP65 / IP67). Lè w ap chwazi eleman, byen konsidere kondisyon anviwònman an nan estasyon elektrik fotovoltaik la, tankou tanperati, imidite, ak korozivite.

Pou egzanp, nan plant elektrik fotovoltaik nan zòn ki wo -tanperati, yo ta dwe chwazi konektè ak kab ki ka kenbe pèfòmans ki estab nan tanperati ki pi wo; nan anviwònman ki trè korozivite tankou zòn kotyè yo, yo ta dwe chwazi eleman ki gen rezistans korozyon.

4.3 Optimizasyon konsepsyon sistèm

Optimize konsepsyon sistèm enpòtan anpil pou anpeche DC arcing nan sistèm fotovoltaik. Pandan pwosesis konsepsyon an, li enpòtan pou fè pou evite vòltaj DC ki twò wo (ki dwe konfòme yo ak estanda sekirite), redwi longè kab long, epi minimize chans pou egzeyat gap.

Li rezonab planifye aranjman an nan modil fotovoltaik ak wout la nan câbles, vize pou misyon pou minimize longè kab ak redwi kantite koube ak jwenti nan câbles yo. An menm tan an, yo ta dwe enstale aparèy pwoteksyon apwopriye, tankou fusibles, disjoncteurs, ak aparèy pwoteksyon ak fay, pou koupe pouvwa a san pèdi tan nan ka ta gen nenpòt anomali nan kous la.