قواطع دوائر التيار المستمر للنظام الشمسي: كل ما تحتاج إلى معرفته

قواطع التيار المستمر هي مكونات أساسية للنظام الشمسي. يعمل كحاجز بين التيار المباشر والتيار المتردد. يتطلب التركيب والصيانة الروتينية وجود حاجز بين الألواح والتيار المتردد. تعتبر قواطع التيار المستمر ضرورية للحماية الكهربائية. 

تعتبر قواطع التيار المستمر ضرورية لأنها يمكن أن تعمل حتى عندما تفشل وحدة التيار المتردد تمامًا. يمكن أن يؤدي استخدامها إلى متطلبات صيانة أقل وموثوقية أفضل ومعدل فشل أقل. 

لذلك ، ستحاول هذه المدونة شرح سبب أهمية قواطع التيار المستمر للأنظمة الشمسية. تعتبر قواطع التيار المستمر ضرورية لضمان بقاء جودة اللوحة الكهروضوئية لفترة أطول.

قواطع التيار المتردد مقابل قاطع دائرة التيار المستمر

يعمل قاطع دائرة التيار المتردد وقاطع دائرة التيار المستمر لأنواع مختلفة من التيارات الكهربائية. لديهم أدوارهم الحيوية الخاصة بهم للعب فيما يتعلق بنوع التيار الذي يتعاملون معه. 

ينتج التيار المباشر ناتجًا حيث يكون الجهد ثابتًا. من ناحية أخرى ، ينتج التيار المتردد تيارًا غير مستقر نوعًا ما. يمكن أن تختلف من جهد موجب إلى سالب ، وفي معظم الحالات ، تظل الدورة من 50-60 هرتز. 

تعمل الشبكات الكهربائية المعتادة مع طاقة التيار المتردد ، في حين أن أماكن العمل الأكثر كثافة تستخدم التيار المستمر لتزويدها بالطاقة.

نقطة إطفاء قاطع الدائرة DC عالية. الجهد مستمر وأكثر مقاومة لأي عائق. تعد قواطع التيار المتردد أكثر شيوعًا من قواطع التيار المستمر. يحدث هذا على الأرجح لأن قواطع التيار المستمر لا تزال هي الجزء الأحدث من التكنولوجيا التي اعتاد الناس عليها في حياتهم المنزلية. 

قواطع التيار المستمر ليست فقط أجهزة واقية للألواح الشمسية الكهروضوئية ، ولكنها ضرورية للسيارات الكهربائية ومصابيح LED وغير ذلك. تتطلب هذه الوحدات قواطع دوائر التيار المستمر لضمان حسن سير العمل. 

كانت قواطع التيار المستمر جزءًا مهمًا من الصناعات التي تتطلب مدخلات ثقيلة. يمكن أن تكون الأمثلة الآلات التي يمكن أن تتطلب الكثير من الطاقة والدقة. يتطلب اللحام القوسي أيضًا إدخالًا يمكن توفيره بواسطة قواطع دوائر التيار المستمر.

في حالة البطاريات الثقيلة ، وتركيبات الطاقة الشمسية ، والآلات الثقيلة ، فإن التيار المستمر هو النوع المثالي الذي يمكن أن يوفر لهم المدخلات المطلوبة. التيار المتردد مثالي لتشغيل محركات محركات عالية الطاقة ، ونقل الطاقة لمسافات طويلة. 

تيار التيار المستمر ممتاز لمحطات الشحن للسيارات الكهربائية ، والمحركات الكهربائية التي تتطلب تيارًا مباشرًا ، وصناديق الصمامات في كل من السيارات الكهربائية والغازية ، وأكثر من ذلك بكثير. لذلك ، فإن قواطع دوائر التيار المتردد والتيار المستمر لها أدوارها الخاصة بها ، ولا يمكن تسمية أي منها أفضل من الأخرى.

DC قواطع دوائر في PV

يمكن أن تكون الأنظمة الكهروضوئية آلية قوية للغاية للطاقة المتجددة. يمكن أن تتكون من واحد أو أكثر من الألواح الشمسية. علاوة على ذلك ، يتم دمجها بواسطة العاكس والأجهزة الكهربائية والميكانيكية الأخرى. ومع ذلك ، فإن نفس الأنظمة تتطلب الحماية والصيانة بأي ثمن. يمكن أن يتحول الحادث الأصغر في أي من الوظائف إلى مشكلة كبيرة للنظام بأكمله. 

لذلك ، تعد قواطع دوائر التيار المستمر واحدة من أهم المكونات التي يتطلبها PV النظام. ستتم مناقشة العملية الكاملة لوظيفتها وأسلاكها ونصائح السلامة الخاصة بها بدقة أدناه. دعونا نلقي نظرة على الجوانب المختلفة لقاطع الدائرة الكهربائية.

كيف يعمل؟

السؤال الأساسي الذي يطرح نفسه ، كيف تعمل قواطع التيار المستمر بالفعل؟ كما هو الحال مع قواطع التيار المتردد ، تعمل قواطع التيار المستمر أيضًا بطريقة الحماية الحرارية والمغناطيسية.

في حالة الحماية الحرارية ، تقوم برحلات القاطع عندما يتجاوز التيار الكهربائي القيمة المقدرة. مع توليد المزيد من الحرارة ، يسخن التلامس ثنائي المعدن ويتوسع. يمكن أن تساعد الحماية الحرارية في حالات التيار الزائد. 

في حالة الحماية المغناطيسية الموجودة في قواطع دائرة التيار المستمر ، فإنها تقوم برحلات قاطع دائرة التيار المستمر عندما يكون تيار العطل موجودًا بكمية هائلة. تتمتع قواطع الدائرة الكهربائية بالقدرة على كسر تيار الأعطال حتى في أعلى مراحلها. الحماية المغناطيسية في قواطع التيار المستمر مهمة لأنها يمكن أن توقف الدوائر القصيرة والأعطال الأخرى.

مع استجابة خاصة للأنظمة التي تعمل بالطاقة الشمسية PV في داخلها ، تعتبر قواطع الدائرة الكهربائية حاسمة الأهمية. تعد دوائر الألواح الشمسية جزءًا مكلفًا من النظام. لذلك ، من المهم حمايتها من خلال قاطع دائرة التيار المستمر. جميع دوائر الطاقة الشمسية PV اللوحات متصلة بـ صندوق موحد. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم قاطع الدائرة DC بحماية الدوائر والألواح.

يمكن تحويل الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه الألواح الشمسية الكهروضوئية إلى تيار مباشر. تعتبر قواطع التيار المستمر ضرورية لتركيب الخلايا الكهروضوئية. حتى عدم التطابق الصغير يمكن أن يكلف ثروة. في حالة السيارات الكهربائية ، يتم شحن بطارياتها بمساعدة EV شحن المحطات. يعمل النظام هنا بالتوافق مع التيار المباشر. لذلك ، من الضروري وجود قواطع تيار مستمر في هذه الأنظمة لتجنب أي حوادث مؤسفة. 

يمكن أن تعمل الألواح الشمسية الكهروضوئية والمركبات الكهربائية بشكل جيد معًا لأنها تتعامل بشكل أساسي مع التيار المباشر. علاوة على ذلك ، فإن تحويل هذا التيار المباشر إلى تيار متناوب ليس إلزاميًا. تسهل قواطع دائرة التيار المستمر التحكم في الأنظمة الأوتوماتيكية. يحدث ذلك حتى يتمكنوا من تقديم استجابة سريعة.

نصائح الأسلاك

إن أسلاك قاطع الدائرة DC أبسط من تلك الموجودة في قواطع التيار المتردد. بينما يمكن أن تأخذ قواطع التيار المتردد ما يصل إلى ثلاثة موصلات حية ، والتي يمكن أن تكون مختلفة ، يمكن أن تأخذ قواطع التيار المستمر ما يصل إلى واحد. 

يمكن أن يكون التركيب المادي لقاطع دائرة التيار المستمر مشابهًا لقواطع دائرة التيار المتردد. قواطع التيار المستمر لها تصميم خاص تم إنشاؤه لها ، في صناديق المصاهر. من خلال هذه الوسائل ، يمكنهم حماية المحولات ، الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، وغيرها. 

من حيث قواطع التيار المستمر ، يسهل تركيبها لأنه لا يوجد خطر من وضع الأسلاك في اتصال خاطئ. يوجد موصل حي واحد فقط ، وكل شيء آخر يتبعه. 

يجب حماية الأسلاك الكهربائية التي تربط قاطع دائرة التيار المستمر والجهاز وتزويدها بتيار كافٍ. حتى الكابل الذي ليس بالحجم الصحيح يمكن أن يؤدي إلى عطل. يمكن توصيل الدائرة مباشرة بالجهاز الذي يعمل بالتيار. سوف يتطلب مفتاحا للتحكم. يمكنه أيضًا استخدام مأخذ توصيل لأغراض التحكم.

الطاقة الشمسية PV قد تحتوي الألواح على واحد أو أكثر من التركيبات حسب سعتها. الدوائر المتصلة بـ PV يجب حماية صندوق التجميع بواسطة قاطع دائرة تيار مستمر. مع كل الطاقة مجتمعة من خلال الألواح الشمسية ، يمكن استخدامها مع الإخراج الحالي الذي يتم توجيهه بشكل فردي. إذا كان هناك العديد من اللوحات لأحمال التيار المستمر ، فسيلزم تثبيت عدد من قواطع دوائر التيار المستمر.

نصائح السلامة

في حالات العواكس غير المحولة ، يلزم وجود مصفوفة غير مؤرضة لتوفير مدخلات للمحولات. سيتطلب هذا بالإضافة إلى ذلك عازل تيار مستمر ثنائي القطب. 

في حالة النماذج التي يمكن أن تحمل كلا من DC و عوازل التيار المتردد ، يجب أن يكون المفتاح قادرًا على التعامل مع 20 ٪ من الجهد في مجموعة الدائرة المفتوحة. في حالة مجموعة الدارة القصيرة ، يجب أن يكون الجهد أعلى من 25٪.

كما ذكرنا أعلاه ، تحمل قواطع التيار المستمر نقطة إطفاء لها. من الضروري تضمين تدابير إضافية لإطفاء القوس لأن لديها القدرة على مواجهة الانقطاعات بشكل أفضل. إذا كان النظام يستخدم بنك بطارية ، فيجب أن يكون محميًا بواسطة قاطع دائرة تيار مستمر. في حالة وجود عاكس يقوم بتحويل التيار المباشر إلى تيار متردد ، فإنه يتطلب أيضًا قاطع دارة تيار مستمر ، من أجل السلامة. 

تتطلب اللوحة الكهربائية المكونة من أحمال التيار المستمر قواطع دوائر التيار المستمر. أثناء الصيانة أو التركيب أو أي نوع من حالات الطوارئ ، من الضروري فصل جانب التيار المتردد عن جانب اللوحة. في مثل هذه الحالات ، تصبح مفاتيح عازل التيار المستمر جزءًا مهمًا.

يمكن لأصحاب المنازل الذين لديهم ألواح شمسية أن يكون لديهم تطبيقات حالية مباشرة في منازلهم. في هذه الحالات ، من الضروري وجود قواطع تيار مستمر للحماية. هناك العديد حلول التي تحتاج إلى تصميم. يجب عليهم أيضًا تركيب صناديق فيوزات منفصلة مع العديد من قواطع الدائرة لكل من التيار المباشر والمتناوب. يمكن لقواطع التيار المستمر تشغيل تدفق التيار في اتجاه معين. 

لذلك ، فإن محاولة أو حادث حاول تغيير الاتجاه سيؤدي إلى مخاوف تتعلق بالسلامة وإتلاف الخلايا الشمسية. في حالة مصابيح LED ، يمكن أن تعمل بمساعدة الصمام الثنائي الباعث للضوء. ومع ذلك ، لا يمكن أن تحدث هذه الوظيفة إلا في حالة وجود تيار مباشر. 

على الرغم من أن مصابيح LED فعالة من حيث توفير الطاقة ، إلا أنها لا تزال باهظة الثمن للاستثمار فيها. لذلك ، تعد حماية مصباح LED أمرًا ضروريًا. ستكون هناك حاجة إلى قاطع دائرة تيار مستمر لتوفير الحماية للتيار المباشر المستخدم لتوصيل الدوائر لتشغيل مصباح LED. يجب أن يعرف المستخدمون أيضًا ما إذا كان هناك نظام داخلي قد يتطلب دائرة تيار متناوب. في هذه الحالة ، يجب على الفرد المعني الشراء وفقًا للنظام الداخلي لمصباح LED.

في حالة الصناعات التي تعتمد على اللحام ، تعد قواطع التيار المستمر ضرورية لضمان السلامة أثناء التشغيل وإيقاف أي ضرر يلحق بالماكينة. في حالة الآلات الصناعية الأخرى ، وأجهزة النقل ، وأكثر من ذلك ، سيتم فصل دائرة الطاقة ودائرة التحكم عن بعضهما البعض. يحدث هذا لأنها تعمل عند مستويات مختلفة من الجهد. علاوة على ذلك ، سيتم حماية هذا الجهد بواسطة قاطع دائرة التيار المستمر. يجب أن يكون قاطع الدائرة والإمداد الكهربائي متماثلين. أي اختلاف بين هذه يمكن أن يؤدي إلى وقوع حوادث.

ما الذي يجب مراعاته عند اختيار قواطع دوائر التيار المستمر للألواح الشمسية؟

هناك بعض العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار قواطع التيار المستمر للألواح الشمسية. فيما يلي قائمة العوامل الأساسية:

• عدد الأوتار الموجودة في العازل

إذا كان هناك عمودان موجودان ، فيجب أن يكون هناك سلسلة واحدة. عندما يتعلق الأمر بقطبين ، يجب أن يكون هناك خيطان. بالنسبة للعوازل التي تحمل تيارًا مباشرًا خارجيًا ، يمكنك اختيار لوحات سلسلة متعددة. بالنسبة لعوازل التيار المستمر المدمجة ، فإن جهاز تعقب نقطة الطاقة القصوى الذي يمكن أن يعمل كمحول سيعمل مع عاكس سلسلة مشترك. 

• المنشآت وتأثيرها على البيئة

يمكن أن تعمل عوازل التيار المستمر بشكل طبيعي في درجات حرارة يمكن أن تتكون من -40 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية. تعتبر درجة الحرارة عاملاً أساسيًا للتحقق أثناء عملية التثبيت لأنه يتم الاعتماد عليها لفهم أنظمة الحماية وأنظمة مقاومة الحريق. ال مربع الضميمة يجب أن تكون قادرة على التحكم في معدلات إطلاق النار من UL94V-0 إلى UL 94V-2.

• حجم الجهد في النظام

يجب أن تكون العوازل التي تحمل الجهد التشغيلي أكبر أو مساوية لتلك التي يتطلبها النظام. تشمل المتطلبات الأكثر شيوعًا 1500V، UL508i 600V ، IEC60947-3 1000 فولت. عادةً ما تعمل المحولات أحادية الطور المتصلة بجهد النظام بجهد 600 فولت. من حيث محولات السلسلة ثلاثية الطور ، يمكن أن يصل جهد النظام إلى 1000V و 1500V. ينطبق الشيء نفسه على العواكس المركزية.

• التصنيف الحالي والجهد الكهربائي للوحات السلسلة

يعتبر الحد الأقصى للجهد والتيار الذي يمكن أن تحمله سلسلة اللوحة من العوامل المهمة لتحديد أي عازل للتيار المستمر يجب تحديده. PV يمكن لمعلمات العاكس ومصنعي العاكس العمل بشكل جيد في هذا الترتيب لتوفير التكلفة. لهذا ، يحتاج المستخدم إلى فهم كيفية عمل المفهوم ، وما يحتاجون إلى القيام به لتوفير التكلفة. يمكن تصميم الحجم وفقًا لجهد مدخلات التيار المباشر. 

يمكن استخدام منحنى التيار للمساعدة في موازنة الوضع الذي يمكن أن ينشأ في ظروف الطقس ودرجات الحرارة المختلفة. من الضروري فهم الحد الأقصى للجهد والتيار الذي يقوم به PV يمكن أن تجلب السلسلة مرحلتها المعزولة.

والأهم من ذلك ، يجب إدارة هذه العوامل والأدوات بشكل صحيح لضمان عدم وجود مخاطر على السلامة.

خاتمة

قواطع التيار المستمر هي عنصر أساسي في PV الأنظمة. بدون حمايتها ، يمكن أن تصبح الألواح الكهروضوئية أكثر عرضة للأضرار وفشل النظام. قواطع التيار المتردد وقواطع التيار المستمر لها دورها الخاص في النظام. لذلك كلاهما مهمان للأداء السليم. في حالة اتباع نصائح الأسلاك وتدابير السلامة والصيانة والإجراءات المناسبة ، يمكن أن تعمل قواطع التيار المستمر كدرع بارز مطلوب من قبل العديد من الأنظمة مثل الألواح الكهروضوئية.

يمكنك زيارة الموقع للعثور على أفضل حماية للأنظمة الكهروضوئية وتشغيل قواطع التيار المستمر BENYالصورة موقع. يمكن أن يوفر لك جميع المنتجات الأساسية والمعلومات التي تحتاجها.