1. Forstå først, hvorfor solcelleanlægget ikke fungerer korrekt
Flere risici ved-langvarig eksponering af fotovoltaiske moduler til udendørs brug:
Hot spot-effekt: Når en celle er blokeret, beskadiget eller ældes, genererer den ikke længere elektricitet, men bliver en modstand, der forbruger elektricitet genereret af andre celler. Temperaturerne i området kan pludselig stige til hundredvis af grader Celsius, nok til at brænde bagpaneler og endda antænde komponenter.
Ledning intern kortslutning: ældning af kabelisolering, indtrængning af sømvand, virtuel konnektorforbindelse osv., kan forårsage kortslutning, producerer øjeblikkeligt mange titusinder gange den normale arbejdsstrømfejlstrøm.
Omvendt strøm: Når en streng stopper på grund af en fejl, vender strømmen fra andre normale strenge tilbage gennem fejlstrengen, hvilket forårsager sekundær skade.
effekthalvlederenheder såsom IGBT i invertere er ekstremt sofistikerede. Når DC-siden er ude af kontrol, kan den blive permanent beskadiget på millisekunder, og hele inverteren kan blive forladt.
Hele missionen med en solcellesikring er at afbryde kredsløbet fuldstændigt i de første millisekunder efter en katastrofe.
2. Beskyttelsesmekanisme for fotovoltaiske komponenter
Beskyttelse 1: Isoler varme punkter fra at brænde.
Når et bestemt batteri oplever et hot spot, stiger fejlstrømmen hurtigt langs strengkredsløbet. Når strømmen overstiger en indstillet tærskel, smelter sikringen hurtigt, hvilket fuldstændigt isolerer hele den defekte ledning fra systemet. Andre normale strenge er upåvirkede og fortsætter med at generere elektricitet. I mangel af en sikring vil den vedvarende høje strøm, der genereres af varmekilden, bevæge sig langs kablet, ikke kun brænde defekte komponenter, men også potentielt påvirke tilstødende komponenter.
Beskyttelse 2: Afbryd-kredsløbsstrømmen for at forhindre, at kablet går i brand.
Når der opstår en seriekortslutning, kan kortslutningsstrømmen nå mere end 10 gange den normale arbejdsstrøm.- Hvis sikringen ikke afbrydes i tide, vil kablet overophedes, isoleringen vil smelte og endda antænde det omgivende materiale på kort tid. Sikringens respons i millisekunder kan forhindre brand ved kilden ved at afbryde kredsløbet, før kabeltemperaturen stiger til en farlig værdi.
Beskyttelse 3: Undgå tilbagesvaling.
Når en streng afbrydes fra netværket af en sikring, vil strømmen fra andre normale strenge ikke flyde tilbage til den pågældende gren. Dette ser ud til at være en "bivirkning" af sikringer, men er faktisk en ekstremt vigtig form for beskyttelse-det sikrer, at fejl holdes på et minimum og ikke spreder sig eller udvider sig.
3. Beskyttelsesmekanisme af invertere
Beskyttelse 1: Tjen som en 'sidste forsvarslinje' for invertere.
Selvom omformeren selv har funktionen som overløbsbeskyttelse, er dens reaktionshastighed og brydeevne begrænset. Når der opstår en alvorlig kortslutning på DC-siden, stiger fejlstrømmen hurtigt og kan have brændt IGBT'en ud, før inverterens elektroniske beskyttelseskredsløb aktiveres. Den rene fysiske smeltemekanisme-inverter er ikke afhængig af noget elektronisk signal, har hurtig reaktionshastighed og stærk brudevne og er en uerstattelig hardware--niveaubeskyttelse for inverterens DC-indgangsterminal.
Beskyttelse 2: Begræns fejlstrøm og reducer skader.
Selv i tilfælde af fejl kan den hurtige sikring af sikringen i høj grad forkorte fejlstrømmens varighed. Jo kortere strømvarigheden er, jo mindre energi frigives til inverteren, og jo mindre påvirkning er der på strømenheden. I mange tilfælde er det, fordi sikringen afbryder kredsløbet på millisekunder, at vekselretteren er i stand til at "overleve" ved blot at udskifte sikringen for at komme tilbage til arbejdet, i stedet for at udskifte hele enheden.
Beskyttelse 3: Opnå præcis isolering af fejlgrene for at sikre overordnet systemdrift
I et system, hvor flere strenge er parallelle med den samme inverter, påvirkes, hvis en streng svigter uden en sikring, hele inverterens DC-indgang, hvilket kan udløse en beskyttende nedlukning af inverteren og få alle strenge til at stoppe med at generere elektricitet. Med kaskadesikringer afbrydes kun de defekte grene, og den resterende normale serie fortsætter med at forsyne vekselretteren, hvilket minimerer tabet af systemstrømproduktion.
4, Komplet logisk kæde af sikringsbeskyttelseshandling
I tilfælde af en funktionsfejl er hele beskyttelsesprocessen som følger:
Den første er den aktuelle uregelmæssighed forårsaget af kortslutning, hot spot tilbageløb, overbelastning osv.
Det andet trin er at øge strømmen hurtigt, og når strømmen når sikringens mærkestrøm, begynder indersiden af smelten at opvarme og smelte.
Det tredje trin er at smelte smelten fuldstændigt og afbryde kredsløbet på millisekunder til titusinder af millisekunder.
Trin fire, nulstil fejlstrømmen og fjern alle komponenter, kabler og invertere fra fare.
Trin fem, operatører og vedligeholdelsespersonale lokaliserer og udskifter sikringen for at genoprette normal drift af systemet.
Processen kræver ingen ekstern strømforsyning, er uafhængig af eventuelle kontrolsignaler, er ikke påvirket af nogen softwarelogik og er den reneste og mest pålidelige metode til beskyttelse.
5, Hvorfor kan sikringer ikke helt udskiftes med elektronisk beskyttelse?
Mange vil måske spørge: Har inverteren ikke allerede elektronisk overstrømsbeskyttelse? Hvorfor har vi brug for sikringer?
Årsagen er, at elektronisk beskyttelse er en slags ``blød beskyttelse", som er afhængig af sensordetektering, kontrolchipvurdering og IGBT-nedlukning. Hvis nogen af linkene på dette link løber ind i problemer, kan beskyttelsen svigte. En sikring er en "hård beskyttelse", der kun genkender størrelsen af strømmen, og når den ankommer, smelter den ikke, har ingen fejlfunktioner, behøver ikke vedligeholde, og ikke kræver 'vedligeholdelse'. kalibrering.
"Blød/hård kombination" er den sikreste løsning i et miljø med høj-spænding, høj-strøm, høj-fejlenergi på PV DC-siden: elektronisk beskyttelse er ansvarlig for daglig overbelastning og mindre uregelmæssigheder, mens sikringer er ansvarlige for de mest ekstreme kortslutnings--- og høj-fejl. De to er komplementære og uundværlige.
