مدار شکن DC برای منظومه شمسی: همه آنچه که باید بدانید

قطع کننده های مدار DC اجزای ضروری منظومه شمسی هستند. به عنوان یک مانع بین جریان مستقیم و جریان متناوب عمل می کند. نصب و نگهداری معمولی نیاز به یک مانع بین پانل ها و جریان متناوب دارد. کلیدهای مدار DC برای حفاظت الکتریکی ضروری هستند. 

قطع کننده های مدار DC بسیار مهم هستند زیرا می توانند حتی زمانی که واحد جریان متناوب به طور کامل از کار افتاده است، کار کنند. استفاده از آنها می تواند منجر به نیاز کمتر به تعمیر و نگهداری، قابلیت اطمینان بهتر و نرخ خرابی کمتر شود. 

بنابراین، این وبلاگ سعی خواهد کرد توضیح دهد که چرا قطع کننده های مدار DC برای سیستم های خورشیدی بسیار مهم هستند. قطع کننده های مدار DC برای اطمینان از اینکه کیفیت پنل فتوولتائیک برای مدت طولانی تری باقی می ماند ضروری است.

مدار شکن AC در مقابل مدار شکن DC

مدار شکن AC و مدار شکن DC برای انواع مختلف جریان الکتریکی کار می کنند. آنها با توجه به نوع جریانی که با آن سروکار دارند، نقش حیاتی خود را دارند. 

جریان مستقیم خروجی ای تولید می کند که در آن ولتاژ ثابت است. از طرف دیگر، جریان متناوب جریانی تولید می کند که نسبتاً ناپایدار است. می تواند از ولتاژ مثبت تا منفی متغیر باشد و در بیشتر موارد، سیکل از 50 تا 60 هرتز باقی می ماند. 

شبکه‌های الکتریکی معمولی با برق متناوب کار می‌کنند، در حالی که محل‌های کار فشرده‌تر از جریان DC برای تامین برق خود استفاده می‌کنند.

نقطه خاموشی برای قطع کننده مدار DC بالا است. ولتاژ پیوسته است و در برابر هر مانعی مقاومت بیشتری دارد. قطع کننده های مدار AC رایج تر از کلید های مدار DC هستند. به احتمال زیاد این اتفاق می افتد زیرا قطع کننده های مدار DC هنوز بخش جدیدتری از فناوری هستند که مردم در زندگی خانگی خود به آن عادت می کنند. 

قطع کننده های مدار DC نه تنها دستگاه های محافظ برای پانل های خورشیدی فتوولتائیک هستند، بلکه برای وسایل نقلیه الکتریکی، لامپ های LED و موارد دیگر بسیار مهم هستند. این واحدها برای اطمینان از عملکرد صحیح به قطع کننده های مدار DC نیاز دارند. 

قطع کننده های مدار DC بخش مهمی از صنایعی بوده اند که به ورودی های سنگین نیاز دارند. به عنوان مثال می توان ماشین هایی را نام برد که می توانند به انرژی و دقت زیادی نیاز داشته باشند. جوش قوس الکتریکی همچنین نیاز به ورودی دارد که می تواند توسط قطع کننده های مدار DC داده شود.

در مورد باتری های سنگین، تاسیسات برق خورشیدی، ماشین آلات سنگین، جریان DC نوع ایده آلی است که می تواند ورودی مورد نیاز را برای آنها فراهم کند. جریان برق برای تغذیه موتورهای پرقدرت و انتقال نیرو در مسافت طولانی ایده آل است. 

جریان DC برای ایستگاه های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی، موتورهای الکتریکی که نیاز به جریان مستقیم دارند، تغذیه جعبه فیوز در خودروهای برقی و گازی و موارد دیگر بسیار عالی است. بنابراین، مدار شکن های AC و DC نقش های خاص خود را دارند و هیچ کدام را نمی توان بهتر از دیگری نامید.

مدار شکن DC در PV سیستم

سیستم های فتوولتائیک می توانند مکانیزم بسیار قدرتمندی برای انرژی های تجدیدپذیر باشند. می تواند از یک یا چند پنل خورشیدی تشکیل شده باشد. علاوه بر این، آنها توسط یک اینورتر و سایر سخت افزارهای الکتریکی و مکانیکی ترکیب می شوند. با این حال، سیستم های مشابه باید به هر قیمتی محافظت و نگهداری شوند. جزئی ترین حادثه در هر یک از عملکردها می تواند یک مشکل بزرگ برای کل سیستم باشد. 

بنابراین، قطع کننده های مدار DC یکی از ضروری ترین قطعات مورد نیاز است PV سیستم. کل فرآیند عملکرد، سیم کشی و نکات ایمنی آن در زیر به طور کامل مورد بحث قرار می گیرد. بیایید نگاهی به جنبه های مختلف قطع کننده مدار DC بیندازیم.

چگونه کار می کند؟

این سوال اساسی مطرح می شود که مدار شکن های DC در واقع چگونه کار می کنند؟ کلیدهای DC همانند کلیدهای AC با روش حفاظت حرارتی و مغناطیسی کار می کنند.

در مورد حفاظت حرارتی، هنگامی که جریان الکتریکی فراتر از مقدار نامی باشد، بریکر را خاموش می کند. با تولید گرمای بیشتر، تماس دو فلزی گرم شده و منبسط می شود. حفاظت حرارتی می تواند در مواردی که جریان بیش از حد بارگذاری شده است کمک کند. 

در مورد حفاظت مغناطیسی موجود در قطع کننده های مدار DC، هنگامی که جریان خطا در مقدار زیادی وجود داشته باشد، مدار شکن DC را خاموش می کند. کلیدهای مدار DC این ظرفیت را دارند که جریان خطا را حتی در بالاترین مرحله آن قطع کنند. حفاظت مغناطیسی در قطع کننده های مدار DC مهم است زیرا آنها می توانند اتصال کوتاه و سایر خطاها را متوقف کنند.

با پاسخ خاص به سیستم هایی که دارای خورشیدی هستند PV پانل ها در آنها، قطع کننده های مدار DC بسیار مهم هستند. مدارهای پنل های خورشیدی بخش گران قیمت سیستم هستند. بنابراین، محافظت از آنها از طریق قطع کننده مدار DC مهم است. تمام مدارهای خورشیدی PV پانل ها به a متصل می شوند جعبه ترکیب کننده علاوه بر این، قطع کننده مدار DC از مدارها و پانل ها محافظت می کند.

تابش خورشیدی دریافت شده توسط پنل های خورشیدی فتوولتائیک می تواند به جریان مستقیم تبدیل شود. کلیدهای مدار DC برای نصب فتوولتائیک ضروری هستند. حتی یک عدم تطابق کوچک می تواند هزینه زیادی داشته باشد. در مورد خودروهای برقی، باتری های آنها با کمک EV شارژ ایستگاه ها سیستم در اینجا در راستای جریان مستقیم کار می کند. بنابراین وجود قطع کننده های مدار DC در این سیستم ها برای جلوگیری از هر گونه اتفاق ضروری است. 

پنل های خورشیدی فتوولتائیک و وسایل نقلیه الکتریکی می توانند به خوبی با هم کار کنند زیرا در درجه اول با جریان مستقیم سروکار دارند. علاوه بر این، تبدیل این جریان مستقیم به جریان متناوب اجباری نیست. قطع کننده های مدار DC کنترل سیستم های اتوماتیک را آسان می کند. این اتفاق می افتد تا آنها بتوانند پاسخی سریع ارائه دهند.

نکات سیم کشی

سیم کشی قطع کننده مدار DC ساده تر از سیم کشی قطع کننده مدار AC است. در حالی که قطع کننده های مدار AC می توانند تا سه هادی برق مصرف کنند که می توانند متفاوت باشند، قطع کننده های مدار DC می توانند تا یک هادی را جذب کنند. 

نصب فیزیکی قطع کننده مدار DC می تواند مشابه کلیدهای مدار AC باشد. قطع کننده های مدار DC طراحی خاصی برای آنها در جعبه فیوز ساخته شده است. از طریق اینها، آنها می توانند از اینورترها محافظت کنند، PV خورشیدی، و بیشتر. 

از نظر کلیدهای DC نصب آنها راحت تر است زیرا خطر قرار دادن سیم ها در اتصال اشتباه وجود ندارد. فقط یک رهبر زنده حضور دارد، و همه چیز ادامه دارد. 

سیم کشی برقی که در حال اتصال به قطع کننده مدار DC و دستگاه است باید محافظ باشد و جریان کافی داشته باشد. حتی کابلی که اندازه مناسبی ندارد می تواند منجر به نقص در عملکرد شود. مدار را می توان مستقیماً به دستگاهی که از جریان تغذیه می شود متصل کرد. برای کنترل نیاز به یک سوئیچ دارد. همچنین می تواند از یک پریز برق برای اهداف کنترل استفاده کند.

خورشیدی PV پانل ها ممکن است یک یا چند نصب بر اساس ظرفیت خود داشته باشند. مدارهایی که به a متصل می شوند PV جعبه ترکیبی باید توسط یک قطع کننده مدار DC محافظت شود. با تمام توانی که از طریق پنل‌های خورشیدی ترکیب می‌شود، می‌توان آن‌ها را با یک جریان خروجی تک جهت‌دار استفاده کرد. اگر تعداد زیادی پنل برای بارهای DC وجود داشته باشد، باید تعدادی قطع کننده مدار DC نصب شود.

نکات ایمنی

در موارد اینورترهای بدون ترانسفورماتور، یک آرایه زمین نشده برای ارائه ورودی به ترانسفورماتورها مورد نیاز است. این به علاوه به یک جداکننده DC که دو قطبی است نیاز دارد. 

در مورد مدل هایی که می توانند هر دو DC و جدا کننده های AC، سوئیچ باید بتواند ولتاژ 20% را در آرایه مدار باز کنترل کند. در مورد آرایه اتصال کوتاه، ولتاژ باید بالای 25٪ باشد.

همانطور که در بالا ذکر شد، قطع کننده های مدار DC یک نقطه خاموش را به خود حمل می کنند. ضروری است که اقدامات اطفاء قوس اضافی را در نظر بگیرید، زیرا آنها ظرفیت مقابله بهتر با وقفه ها را دارند. اگر سیستمی از بانک باتری استفاده می کند، باید توسط یک قطع کننده مدار DC محافظت شود. در مورد یک اینورتر که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کند، برای ایمنی به یک قطع کننده مدار DC نیز نیاز دارد. 

یک تابلو برق متشکل از بارهای DC به قطع کننده های مدار DC نیاز دارد. در طول تعمیر و نگهداری، نصب یا هر نوع شرایط اضطراری، جدا کردن قسمت AC از سمت پانل بسیار مهم است. در چنین مواقعی سوئیچ های ایزولاتور DC به بخش مهمی تبدیل می شوند.

صاحبان خانه هایی که پنل های خورشیدی دارند می توانند در خانه های خود کاربردهای جریان مستقیم داشته باشند. در این موارد، داشتن کلیدهای مدار DC برای محافظ ضروری است. بسیاری وجود دارد راه حل که نیاز به طراحی دارند آنها همچنین باید جعبه های فیوز جداگانه با قطع کننده های مدار زیادی را برای هر دو جریان مستقیم و متناوب نصب کنند. قطع کننده های مدار DC می توانند جریان جریان را در یک جهت خاص کار کنند. 

بنابراین، تلاش یا حادثه ای که سعی در تغییر جهت داشته باشد، منجر به نگرانی های ایمنی و آسیب به سلول های خورشیدی می شود. در مورد لامپ های LED، آنها می توانند با کمک یک دیود که نور ساطع می کند، کار کنند. با این حال، این تابع فقط می تواند در جایی انجام شود که جریان مستقیم وجود داشته باشد. 

اگرچه لامپ های LED از نظر صرفه جویی در مصرف انرژی کارآمد هستند، اما هنوز سرمایه گذاری در آنها گران است. بنابراین محافظت از لامپ LED ضروری است. برای محافظت از جریان مستقیمی که برای اتصال مدارها برای عملکرد لامپ LED استفاده می شود، به یک قطع کننده مدار DC نیاز است. کاربران همچنین باید بدانند که آیا سیستم داخلی وجود داشته است که ممکن است به مدار جریان متناوب نیاز داشته باشد. در این صورت، فرد مورد نظر باید طبق سیستم داخلی لامپ LED خرید کند.

در مورد صنایعی که به جوشکاری متکی هستند، قطع کننده های مدار DC برای تضمین ایمنی در کار و جلوگیری از هر گونه آسیب به دستگاه ضروری هستند. در سایر ماشین های صنعتی، وسایل حمل و نقل و غیره، مدار قدرت و مدار کنترل از یکدیگر جدا می شوند. این به این دلیل است که آنها در سطوح مختلف ولتاژ کار می کنند. علاوه بر این، این ولتاژ توسط قطع کننده مدار DC محافظت می شود. کلید مدار و منبع برق باید یکسان باشند. هر گونه تفاوت بین اینها می تواند منجر به تصادف شود.

هنگام انتخاب قطع کننده مدار DC برای پانل های خورشیدی چه مواردی را باید در نظر گرفت؟

هنگام انتخاب قطع کننده های مدار DC برای پانل های خورشیدی باید به عواملی توجه کرد. در زیر لیستی از عوامل ضروری آمده است:

• تعداد رشته های موجود در ایزولاتور

اگر دو قطب وجود دارد، پس باید یک رشته وجود داشته باشد. وقتی صحبت از دو قطب می شود، باید دو رشته وجود داشته باشد. برای جداسازهایی که دارای جریان مستقیم خارجی هستند، می‌توانید پنل‌های رشته‌ای متعدد را انتخاب کنید. برای جداسازهای DC داخلی، یک ردیاب نقطه حداکثر توان واحد که می تواند به عنوان مبدل عمل کند، با یک اینورتر رشته مشترک کار می کند. 

• تاسیسات و تاثیر آنها بر محیط زیست

جداسازهای DC به طور معمول می توانند در دماهایی از -40 درجه سانتیگراد تا 60 درجه سانتیگراد کار کنند. دما یک عامل ضروری برای بررسی در طول فرآیند نصب است زیرا برای درک سیستم های حفاظتی و ضد حریق به آنها اعتماد می شود. در جعبه محوطه باید قادر به کنترل درجه بندی آتش از UL94V-0 تا UL 94V-2 باشد.

• اندازه ولتاژ در سیستم

جداسازهای حامل ولتاژ عملیاتی باید بیشتر یا برابر با ولتاژ مورد نیاز سیستم باشند. رایج ترین الزامات شامل 1500V, UL508i 600V, IEC60947-3 1000V. اینورترهای تک فازی که به ولتاژ سیستم متصل هستند معمولاً می توانند با ولتاژ 600 ولت کار کنند. از نظر اینورترهای رشته سه فاز، ولتاژ سیستم می تواند تا 1000 ولت و 1500 ولت برسد. همین امر در مورد اینورترهایی که متمرکز هستند نیز صدق می کند.

• رتبه بندی جریان، و ولتاژ پانل های رشته ای

حداکثر ولتاژ و جریانی که رشته پانل می تواند حمل کند، فاکتورهای مهمی برای تصمیم گیری اینکه کدام جداساز DC باید انتخاب شود، هستند. PV پارامترهای اینورتر و سازندگان اینورتر می توانند به خوبی کار کنند تا در هزینه صرفه جویی کنند. برای این، کاربر باید درک کند که مفهوم چگونه کار می کند، و برای صرفه جویی در هزینه چه کاری باید انجام دهد. اندازه را می توان بر اساس ولتاژ ورودی های جریان مستقیم طراحی کرد. 

منحنی جریان را می توان برای کمک به تعادل وضعیتی که می تواند در شرایط مختلف آب و هوا و دما ایجاد شود استفاده کرد. درک حداکثر ولتاژ و جریان ضروری است PV رشته می تواند مرحله ایزوله خود را وارد کند.

مهمتر از همه، این عوامل و ابزار باید به درستی مدیریت شوند تا اطمینان حاصل شود که هیچ خطر ایمنی وجود ندارد.

نتیجه

قطع کننده های مدار DC جزء ضروری هستند PV سیستم های. پانل های فتوولتائیک بدون محافظت از آنها می توانند بیشتر در معرض آسیب و خرابی سیستم قرار گیرند. قطع کننده های جریان متناوب و قطع کننده های مدار DC نقش های خاص خود را در سیستم دارند. بنابراین هر دوی آنها برای عملکرد مناسب مهم هستند. اگر نکات سیم کشی مناسب، اقدامات ایمنی، تعمیر و نگهداری و روش رعایت شود، قطع کننده های مدار DC می توانند به عنوان سپر برجسته ای عمل کنند که برای بسیاری از سیستم ها مانند پانل های فتوولتائیک مورد نیاز است.

برای یافتن بهترین حفاظت برای سیستم های فتوولتائیک و عملکرد قطع کننده های مدار DC، می توانید به سایت مراجعه کنید BENY" سایت. می تواند تمام محصولات ضروری و اطلاعات مورد نیاز را در اختیار شما قرار دهد.