1. Nejprve pochopte, proč fotovoltaický systém nefunguje správně
Vícenásobná rizika dlouhodobého{0}}vystavení fotovoltaických modulů venkovnímu prostředí:
Hot spot efekt: Když je článek ucpaný, poškozený nebo stárnoucí, již nevyrábí elektřinu, ale stává se rezistorem, který spotřebovává elektřinu generovanou jinými články. Teploty v oblasti se mohou náhle vyšplhat do stovek stupňů Celsia, což je dost na spálení zadních panelů a dokonce i vznícení součástí.
Vnitřní zkrat vodiče: stárnutí izolace kabelu, průnik vody ve švech, virtuální připojení konektoru atd., může způsobit zkrat, okamžitě produkovat mnohonásobek normálního pracovního proudu poruchového proudu.
Zpětný proud: Když se string zastaví kvůli poruše, proud ostatních normálních stringů se vrátí přes poruchový řetězec a způsobí sekundární poškození.
výkonová polovodičová zařízení jako IGBT v invertorech jsou extrémně sofistikovaná. Jakmile je stejnosměrný proud mimo kontrolu, může být během milisekund trvale poškozen a celý střídač může být opuštěn.
Celým posláním fotovoltaické pojistky je zcela přerušit obvod během prvních milisekund po katastrofě.
2. Ochranný mechanismus pro fotovoltaické komponenty
Ochrana 1: Izolujte horká místa před spálením.
Když se u konkrétní baterie objeví horké místo, poruchový proud se podél stringového obvodu rychle zvýší. Když proud překročí nastavenou prahovou hodnotu, pojistka se rychle roztaví a zcela izoluje celé vadné vedení od systému. Ostatní normální řetězce nejsou ovlivněny a nadále vyrábějí elektřinu. V nepřítomnosti pojistky bude trvale vysoký proud generovaný zdrojem tepla cestovat podél kabelu a nejen spálit vadné součásti, ale také potenciálně ovlivnit sousední součásti.
Ochrana 2: Zkraťte-proud, abyste zabránili vznícení kabelu.
Když dojde k sériovému zkratu, může zkratový proud{0}}v obvodu dosáhnout více než desetinásobku normálního pracovního proudu. Pokud se pojistka včas nepřeruší, kabel se přehřeje, izolace se roztaví a dokonce během krátké doby zapálí okolní materiál. Milisekundová odezva pojistky může zabránit požáru u zdroje přerušením obvodu dříve, než teplota kabelu vzroste na nebezpečnou hodnotu.
Ochrana 3: Zabraňte refluxu.
Když je string odpojen od sítě pojistkou, proud ostatních normálních stringů nepoteče zpět do příslušné větve. Zdá se, že jde o „vedlejší účinek“ pojistek, ale ve skutečnosti jde o extrémně důležitou formu ochrany-, která zajišťuje, že závady jsou omezeny na minimum a nemnoží se ani nerozšiřují.
3. Ochranný mechanismus měničů
Ochrana 1: Slouží jako „poslední linie obrany“ pro střídače.
I když samotný měnič má funkci ochrany proti přetečení, jeho rychlost odezvy a vypínací schopnost jsou omezené. Když dojde k vážnému zkratu na stejnosměrné straně, poruchový proud rychle vzroste a mohl spálit IGBT dříve, než se aktivuje elektronický ochranný obvod střídače. Měnič s čistě fyzikálním mechanismem tavení nezávisí na žádném elektronickém signálu, má vysokou rychlost odezvy a silnou schopnost lomu a je nenahraditelnou hardwarovou-ochranou na úrovni stejnosměrného vstupního terminálu měniče.
Ochrana 2: Omezte napájení při selhání a snižte poškození.
Rychlá pojistka pojistky může i v případě poruchy značně zkrátit dobu trvání poruchového proudu. Čím kratší je trvání proudu, tím méně energie se uvolňuje do střídače a tím menší je dopad na napájecí zařízení. V mnoha případech je to proto, že pojistka přeruší obvod v milisekundách, že střídač je schopen "přežít" jednoduchou výměnou pojistky, aby se vrátil do práce, spíše než výměnou celého zařízení.
Ochrana 3: Dosáhněte přesné izolace poruchových větví pro zajištění celkového provozu systému
V systému, kde je více stringů paralelně ke stejnému měniči, je v případě výpadku jednoho stringu bez pojistky ovlivněn DC vstup celého střídače, což může spustit ochranné vypnutí střídače a způsobit, že všechny stringy přestanou vyrábět elektřinu. S kaskádovými pojistkami jsou odříznuty pouze vadné větve a zbývající normální série nadále napájí střídač, čímž se minimalizují ztráty na výrobě energie systému.
4, Kompletní logický řetězec ochrany pojistek
V případě poruchy je celý proces ochrany následující:
První je anomálie proudu způsobená zkratem, zpětným tokem horkého bodu, přetížením atd.
Druhým krokem je rychlé zvýšení proudu, a když proud dosáhne jmenovitého proudu pojistky, začne se vnitřek taveniny ohřívat a tavit.
Třetím krokem je úplné roztavení taveniny, přerušení okruhu během milisekund až desítek milisekund.
Krok čtyři, resetujte poruchový proud na nulu a odstraňte všechny součásti, kabely a měniče z nebezpečí.
V pátém kroku operátoři a pracovníci údržby najdou a vymění pojistku, aby se obnovil normální provoz systému.
Proces nevyžaduje žádné externí napájení, je nezávislý na jakýchkoli řídicích signálech, není ovlivněn žádnou softwarovou logikou a je nejčistší a nejspolehlivější metodou ochrany.
5, Proč nelze pojistky kompletně vyměnit za elektronickou ochranu?
Mnozí se mohou ptát: Nemá střídač již elektronickou nadproudovou ochranu? Proč potřebujeme pojistky?
Důvodem je, že elektronická ochrana je druh „měkké ochrany“, která se opírá o detekci senzoru, posouzení řídicího čipu a vypnutí IGBT. Pokud některý z odkazů na tomto spoji narazí na problémy, ochrana může selhat. Pojistka je „tvrdá ochrana“, která rozpoznává pouze velikost proudu, a když dorazí, neroztaví se, nemá žádné mezičlánky, nefunkční a nevyžaduje chybné posouzení.
„Měkká/tvrdá kombinace“ je nejbezpečnějším řešením v prostředí s vysokým-napětím, vysokým{1}}proudem a vysokým{2}}poroucháním energie na straně stejnosměrného FV systému: elektronická ochrana je zodpovědná za každodenní přetížení a drobné anomálie, zatímco pojistky jsou zodpovědné za nejextrémnější zkraty-a vysokonapěťové{4}}výpadky. Oba se doplňují a jsou nepostradatelné.
