1. Prvo, shvatite zašto fotonaponski sustav ne radi ispravno
Višestruki rizici dugotrajnog-izlaganja fotonaponskih modula vani:
Efekt vruće točke: kada je ćelija začepljena, oštećena ili stari, ona više ne proizvodi električnu energiju, već postaje otpornik, trošeći električnu energiju koju proizvode druge ćelije. Temperature u tom području mogu se iznenada popeti na stotine Celzijevih stupnjeva, dovoljno da spale stražnje ploče i čak zapale komponente.
Unutarnji kratki spoj žice: starenje izolacije kabela, ulazak vode u šavu, virtualna veza konektora, itd., može uzrokovati kratki spoj, odmah proizvesti desetke puta veću struju greške od normalne radne struje.
Obrnuta struja: Kada se niz zaustavi zbog kvara, struja drugih normalnih nizova vraća se kroz niz s kvarom, uzrokujući sekundarno oštećenje.
energetski poluvodički uređaji kao što je IGBT u pretvaračima iznimno su sofisticirani. Jednom kada struja istosmjerne strane izmakne kontroli, može se trajno oštetiti u milisekundi i cijeli pretvarač može biti napušten.
Cijela misija fotonaponskog osigurača je potpuno prekinuti strujni krug u prvim milisekundama nakon katastrofe.
2. Zaštitni mehanizam za fotonaponske komponente
Zaštita 1: Izolirajte žarišta od gorenja.
Kada određena baterija doživi vruću točku, struja kvara brzo raste duž strujnog kruga. Kada struja prijeđe postavljeni prag, osigurač se brzo topi, potpuno izolirajući cijeli neispravni vod od sustava. Ostale normalne žice su nepromijenjene i nastavljaju proizvoditi električnu energiju. U nedostatku osigurača, konstantno visoka struja koju stvara izvor topline putovat će duž kabela, ne samo spaljujući neispravne komponente, već također potencijalno utječući na susjedne komponente.
Zaštita 2: Prekinite struju kratkog-spoja kako biste spriječili da se kabel zapali.
Kada dođe do serijskog kratkog spoja, struja kratkog -spoja može doseći više od 10 puta veću struju od normalne radne struje. Ako se osigurač ne prekine na vrijeme, kabel će se pregrijati, izolacija će se otopiti, pa čak i zapaliti okolni materijal u kratkom vremenu. Milisekundni odziv osigurača može spriječiti požar na izvoru prekidanjem strujnog kruga prije nego temperatura kabela poraste do opasne vrijednosti.
Zaštita 3: Spriječite refluks.
Kada je žica isključena iz mreže pomoću osigurača, struja drugih normalnih žica neće teći natrag u dotičnu granu. Čini se da je to "nuspojava" osigurača, ali je zapravo iznimno važan oblik zaštite-osigurava da su kvarovi svedeni na minimum i da se ne razmnožavaju ili šire.
3. Zaštitni mehanizam pretvarača
Zaštita 1: Služi kao 'posljednja linija obrane' za pretvarače.
Iako sam pretvarač ima funkciju zaštite od preljeva, njegova brzina odziva i prekidna sposobnost su ograničeni. Kada dođe do ozbiljnog kratkog spoja na istosmjernoj strani, struja kvara brzo raste i možda je izgorjela IGBT prije nego što se aktivira elektronički zaštitni krug pretvarača. Pretvarač s čistim fizičkim mehanizmom za taljenje ne ovisi ni o kakvom elektroničkom signalu, ima brzu reakciju i snažnu sposobnost loma te je nezamjenjiva zaštita na-razini hardvera za DC ulazni terminal pretvarača.
Zaštita 2: Ograničite snagu kvara i smanjite štetu.
Čak iu slučaju kvara, brzi osigurač osigurača može uvelike skratiti trajanje struje kvara. Što je trajanje struje kraće, to se manje energije oslobađa pretvaraču i manji je utjecaj na uređaj za napajanje. U mnogim slučajevima, zbog toga što osigurač prekida strujni krug u milisekundama, pretvarač može "preživjeti" jednostavnom zamjenom osigurača kako bi se vratio na posao, umjesto da zamijeni cijeli uređaj.
Zaštita 3: Postignite preciznu izolaciju grana kvara kako biste osigurali cjelokupni rad sustava
U sustavu u kojem je više nizova paralelno s istim pretvaračem, ako jedan niz zakaže bez osigurača, to utječe na istosmjerni ulaz cijelog pretvarača, što može pokrenuti zaštitno isključivanje pretvarača i uzrokovati da svi nizovi prestanu proizvoditi električnu energiju. S kaskadnim osiguračima, samo su neispravne grane odsječene, a preostali normalni niz nastavlja opskrbljivati pretvarač, minimizirajući gubitak proizvodnje energije sustava.
4, Potpuni logički lanac djelovanja zaštite osigurača
U slučaju kvara cijeli postupak zaštite je sljedeći:
Prva je strujna anomalija uzrokovana kratkim spojem, povratnim protokom vruće točke, preopterećenjem itd.
Drugi korak je brzo povećanje struje, a kada struja dosegne nazivnu struju osigurača, unutrašnjost taline počinje se zagrijavati i topiti.
Treći korak je potpuno taljenje taline, prekidanje kruga u milisekundi do nekoliko desetaka milisekundi.
Četvrti korak, resetirajte struju greške na nulu i uklonite sve komponente, kabele i pretvarače iz opasnosti.
Peti korak, operateri i osoblje za održavanje pronalaze i mijenjaju osigurač kako bi ponovno uspostavili normalan rad sustava.
Proces ne zahtijeva vanjsko napajanje, neovisan je o bilo kakvim kontrolnim signalima, na njega ne utječe nikakva softverska logika i najčišći je i najpouzdaniji način zaštite.
5, Zašto se osigurači ne mogu potpuno zamijeniti elektroničkom zaštitom?
Mnogi se mogu pitati: nema li inverter već elektroničku prekostrujnu zaštitu? Zašto su nam potrebni osigurači?
Razlog je taj što je elektronička zaštita neka vrsta "meke zaštite" koja se oslanja na detekciju senzora, procjenu kontrolnog čipa i isključivanje IGBT-a. Ako bilo koja od veza na ovoj vezi naiđe na probleme, zaštita može otkazati. Osigurač je "tvrda zaštita" koja prepoznaje samo veličinu struje, a kada stigne, ne topi se, nema međukarika, ne radi pogrešno, ne procjenjuje i ne zahtijeva održavanje ili kalibraciju.
"Meka/tvrda kombinacija" najsigurnije je rješenje u okruženju visokog-napona, visoke-struje, visoke-pogreške na strani PV DC: elektronička zaštita odgovorna je za dnevno preopterećenje i manje anomalije, dok su osigurači odgovorni za najekstremnije kvarove kratkog-spoja i visoke-struje. To dvoje je komplementarno i neizostavno.
