قواطع الدوائر وحماة الطفرة: أولياء أمان الأنظمة الضوئية

مقدمة

في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية ، بصرف النظر عن "معدات النجوم" مثل الألواح الشمسية والمزولات ، هناك اثنان من "الأبطال غير المجهولين" يحميان بهدوء من قواطع سلامة النظام - وقوائم الدوائر (SPDS). إنها مثل "الصمامات" و "قضبان البرق" لنظام الطاقة ، مما يحمي باستمرار نظام الكهروضوئي بالكامل من الأخطاء الكهربائية وضربات البرق. ستأخذك هذه المقالة من خلال الأدوار الهامة لهذين الجهازين الرئيسيين الرئيسيين في الأنظمة الكهروضوئية.

1. قاطع الدائرة: "مفتاح الأمان" للأنظمة الضوئية

وظيفة قاطع الدائرة

تعتبر قواطع الدوائر أهم أجهزة حماية التيار الزائد في الأنظمة الكهروضوئية وتنجز بشكل أساسي ثلاث مهام رئيسية:

حماية التحميل الزائد: قطع الدائرة تلقائيًا عندما يتجاوز التيار قيمة التصميم

حماية الدائرة القصيرة: افصل بسرعة في حالة حدوث خطأ في الدائرة القصيرة

فصل يدوي: يوفر نقطة فصل آمنة لصيانة النظام

2. المتطلبات الخاصة لقواطع الدوائر المخصصة للخلايا الكهروضوئية

على عكس قواطع دوائر AC العادية ، تتطلب قواطع دوائر DC الكهروضوئية تصميمًا خاصًا:

القدرة على إطفاء القوس DC: من الصعب إطفاء أقواس DC وتتطلب تصميم غرفة إطفاء أقواس أقوى

مستوى الجهد العالي: يمكن أن يصل الجهد العاملة للنظام الكهروضوئي إلى أكثر من 1000 فولت

مقاومة الطقس: مطلوب مقاوم للأتربة ومقاومة للماء (على الأقل درجة IP65) للتركيب في الهواء الطلق

3. مواقع التطبيق النموذجية

محطة إخراج سلسلة لوحة البطارية

محطة إدخال DC للعاكس

الاتصالات والشبكة

الثاني. حامي الطفرة: خط الدفاع ضد "الطغات الكهربائية"

تهديد الطفرة التي تواجهها أنظمة الكهروضوئية

الأنظمة الكهروضوئية ، بسبب منطقة التوزيع الكبيرة والموقع المكشوف ، معرضة بشكل خاص ل:

ضربة صاعقة مباشرة (احتمال منخفض ولكن مدمرة للغاية)

البرق المستحث (التهديد الأكثر شيوعًا)

تشغيل التبديل الجهد الزائد (الذي تم إنشاؤه داخليًا بواسطة النظام)

2. مبدأ العمل لحماة الزيادة

يشبه SPD "الممر الكهربائي" ، في غضون الوقت النانوي:

اكتشاف الجهد غير الطبيعي

إنشاء مسار المنخفضة

قناة الطاقة الخطيرة إلى الأرض

3. خصوصية SPD في الأنظمة الضوئية

DC SPD: يجب أن تكون مصممة خصيصًا لأنظمة العاصمة

حماية ثنائية القطب: تحمي كل من الدوائر الإيجابية والسلبية في وقت واحد

الجهد التشغيلي المستمر: يجب تكييفه مع الجهد العالي للنظام الكهروضوئي

ثالثا. الحماية التآزرية: 1+1> 2 تأثير أمان

في الأنظمة الفعلية ، يجب استخدام قواطع الدوائر و SPDs بالاقتران:

نظام الحماية الهرمي

حماية المستوى الأول (نهاية الخط الوارد): تيار تضخيم التفريغ

الحماية الثانوية (نهاية التوزيع): مزيد من الحد من الضغط المتبقي

بالتنسيق مع قواطع الدوائر: توفير حماية النسخ الاحتياطي عند فشل SPD

مخطط الأسلاك النموذجي

يتم توصيل SPD بالتوازي مع الخط ويحميه قاطع دائرة السلسلة

رابعا. النقاط الرئيسية للاختيار والصيانة

اختيار قاطع الدائرة

الجهد المقنن أكبر من أو يساوي الحد الأقصى لجهد النظام

سعة كسر أكبر من أو تساوي تيار الدائرة القصيرة المتوقعة

اختيار SPD

الحد الأقصى لجهد التشغيل المستمر UC هو ≥1.2 ضعف جهد النظام

inrush الحالي IIMP≥12.5KA (حماية من الدرجة الأولى)

اقتراحات الصيانة

تحقق قبل موسم العاصفة الرعدية كل عام

انتبه إلى نافذة مؤشر حالة SPD

سجل عدد المرات التي تعمل فيها قاطع الدائرة

خاتمة

في الأنظمة الكهروضوئية ، تشبه قواطع الدوائر وحماة الطفرة "شركاء أمان" منسقان جيدًا: قواطع الدوائر مسؤولة عن التعامل مع الأخطاء الزائدة داخل النظام ، بينما تدافع SPDs ضد هجمات الطفرة الخارجية. يضمن عملهم التعاوني العملية الآمنة لمحطة الطاقة الكهروضوئية لأكثر من 25 عامًا. بالنسبة لأصحاب محطات الطاقة ، يعد اختيار الأجهزة الوقائية عالية الجودة والحفاظ عليها بانتظام جزءًا مهمًا من ضمان عائد الاستثمار.