La sicurezza antincendio è la cosa più importante da tenere a mente quando si tratta di energia solare. Numerose normative solari riducono il rischio di incendio, ma devono essere regolarmente aggiornate per ridurre i rischi per i vigili del fuoco mentre svolgono i loro compiti su o in edifici con PV array.
Molti paesi hanno dato priorità alle precauzioni di sicurezza per garantirlo funzioni dell'energia solare in sicurezza e consente ai vigili del fuoco e agli altri soccorritori di recarsi nell'area di sicurezza antincendio. Lo spegnimento rapido può essere utilizzato in questa situazione.
Esaminiamo più in dettaglio i criteri di spegnimento rapido e vediamo perché è fondamentale che tutti gli installatori solari e i proprietari di sistemi ne siano a conoscenza.
Migliori Codice elettrico nazionale ha introdotto il requisito dello spegnimento rapido come requisito di sicurezza elettrica negli Stati Uniti (NEC).
Solare PV i sistemi devono avere un metodo per diseccitare o abbassare la tensione dei moduli solari sul tetto per soddisfare questo criterio. Ciò richiede l'aggiunta di un interruttore "on o off".
Lo spegnimento rapido offre agli installatori solari o ai vigili del fuoco un modo sicuro per interrompere o ridurre la tensione e la corrente di un impianto fotovoltaico, consentendo loro di lavorare in modo sicuro e produttivo evitando i rischi elettrici.
Gli inverter hanno la capacità di spegnersi per interrompere il flusso di energia generato dai moduli attraverso di essi. Tuttavia, i pannelli solari continueranno a generare elettricità finché il sole è alto, immettendo tensione e corrente sui fili che collegano i pannelli all'inverter.
Lo spegnimento o la diminuzione della tensione sul tetto a livello del modulo riduce o elimina la possibilità che un pompiere venga colpito da una tensione eccessiva proveniente dai moduli solari.
L'inverter e il dispositivo di spegnimento rapido a livello di modulo devono comunicare tra loro in conformità con il National Electrical Code statunitense e insieme costituiscono un sistema.
Un dispositivo di arresto rapido è una specie di microinverter o elettronica di potenza a livello di modulo (MLPE). Sono dotati di strumenti che possono spegnere e ridurre la tensione in uscita in tutto il sistema solare per aderire PV Norme di spegnimento rapido.
Infine, un sistema di spegnimento rapido richiede un inverter. L'elettricità generata dai moduli solari viene trasformata in energia utile per la tua casa tramite un inverter (per maggiori informazioni su questo processo leggi il nostro blog precedente). All'interno dell'inverter sono presenti diversi iniziatori di spegnimento rapido.
Questi tre componenti sono noti come apparecchiature fotovoltaiche di spegnimento rapido. Questi dispositivi consentono un rapido spegnimento del sistema portando la tensione a un livello di sicurezza. Ai fini di uno spegnimento rapido, PVRSE e PVRSS devono essere certificati UL. L'interruttore di spegnimento rapido può smettere di funzionare se queste parti non funzionano correttamente.
Un cambiamento più profondo nella struttura energetica mondiale ha portato ad un ampliamento del nuovo sistema elettrico, che utilizza nuova energia come combustibile primario, e ad un aumento del numero di strutture con impianti fotovoltaici sui tetti.
Che si tratti di un sistema domestico o di una centrale elettrica industriale e commerciale, si prevede che la capacità installata del fotovoltaico aumenterà in modo significativo e i problemi di sicurezza ad esso associati hanno sempre attirato l'attenzione del settore.
Le soluzioni devono essere affidabili perché la sicurezza dei vigili del fuoco richiede l'arresto a livello di modulo. L'array deve essere spento e diseccitato correttamente quando uno spegnimento rapido è abilitato dai dispositivi di spegnimento rapido.
I vigili del fuoco presumono che l'array sia effettivamente diseccitato, quindi se ciò non accade, il rischio potrebbe anche essere maggiore di quello che sarebbe senza la procedura di spegnimento.
Quindi, come possiamo garantire una commutazione sicura? I sezionatori CC meccanici, come quelli utilizzati sugli inverter, devono superare i test in conformità con UL 98B. Oltre ad altri test di sicurezza, questo standard impone il test in condizioni simili a quelle in cui è previsto il funzionamento del sezionatore.
Gli odierni interruttori CC a stato solido, al contrario, sono testati solo secondo UL1741 e sono impiegati in conformità allo spegnimento a livello di modulo. Un sezionatore CC o un interruttore di sicurezza non è coperto da UL 1741.
L'ambiente di lavoro per i dispositivi MLPE è in realtà più difficile dell'ambiente di lavoro per un tipico sezionatore CC su o sull'inverter. Si consiglia di testare la funzione di spegnimento rapido al di fuori dell'intervallo delle normali temperature di esercizio.
Il rumore elettrico può essere prodotto da componenti elettronici. Questo di solito non è un problema sul lato CC di un sistema solare. Tuttavia, i livelli di rumore possono aumentare notevolmente e ostacolare il rilevamento accurato dei guasti da arco quando si utilizzano le moderne apparecchiature di spegnimento rapido.
Interruttore di circuito guasto arco (AFCI) gli algoritmi tengono traccia della corrente e della tensione CC del sistema solare e cercano tratti specifici (come fluttuazioni improvvise) che ricordano gli archi. Basano il loro rilevamento su una raccolta di firme di arco che descrivono l'aspetto di un tipico arco.
Migliori AFCI viene attivato per spegnere un arco o arrestare un arco potenziale prima che si verifichino danni se i modelli di corrente e tensione rilevati assomigliano a una firma dell'arco. Il AFCI l'algoritmo ha difficoltà a distinguere un vero arco quando il rumore elettrico prodotto da quick dispositivi di spegnimento (come dalle frequenze di commutazione degli ottimizzatori) fornisce segnali che assomigliano ad archi reali.
A causa del trambusto, c'è una maggiore possibilità di inciampare fastidioso o, peggio ancora, di non notare un arco reale. Inoltre, può essere ironico che questo rumore extra interferisca con i segnali di spegnimento di alcuni sistemi, rendendo difficile credere che si spengano quando necessario.
I connettori CC sono un importante contributo agli archi seriali in a PV array, secondo una ricerca del Fraunhofer Institute in Germania e del BRE National Solar Center nel Regno Unito. I problemi del connettore CC in genere hanno una delle due cause principali:
1. Errori di installazione: gli errori di installazione più frequenti sono la crimpatura in loco impropria e connettori non completamente installati, che provocano entrambi collegamenti deboli che potrebbero causare archi.
2. Gli errori più comuni includono l'utilizzo di strumenti di crimpatura errati, l'installazione imprecisa dei connettori o semplicemente una formazione sull'installazione insufficiente.
I connettori CC realizzati da diversi produttori sono indicati come connessioni non corrispondenti. L'incompatibilità causa connessioni allentate, corrosione, infiltrazione d'acqua e comportamento di espansione termica variabile.
Qualsiasi metodo di spegnimento rapido che aumenti sostanzialmente il numero di punti di connessione può rendere il sistema più pericoloso.
L'adozione dell'energia solare è guidata dall'economicità, quindi è fondamentale che le tecnologie di spegnimento rapido non aumentino i costi del sistema a livelli fuori dalla portata dei consumatori. I sistemi solari sono anche un investimento di oltre 20 anni. I sistemi con meno parti e quelli che non sottopongono l'elettronica a condizioni difficili sul tetto dovrebbero essere più affidabili.
La sicurezza dovrebbe essere al primo posto quando si valutano le tecnologie di spegnimento rapido disponibili sul mercato, seguita da costi aggiuntivi.
L'arresto rapido era originariamente incluso nel National Electrical Code (NEC) del 2014 per offrire ai vigili del fuoco un modo semplice per diseccitare i conduttori CC del sistema solare durante un'emergenza e mantenere un ambiente sicuro sul tetto di un edificio.
In questo modo, su un tipico sistema solare con inverter di stringa, il filo CC dell'impianto solare rimane vivo quando il sole splende anche dopo lo spegnimento dell'inverter.
Il NEC 2017 ha cambiato gli standard per lo spegnimento rapido in base a quanto vicino PV i conduttori di sistema sono al PV confine dell'array, che ora è la regione che si estende per 1 mm in tutte le direzioni dall'array.
Entro 30 secondi dall'avvio dello spegnimento rapido, PV i circuiti all'interno di edifici che si trovano al di fuori del confine di oltre 3 piedi (1 m) dal punto di ingresso devono essere limitati a non più di 30 volt.
A decorrere dal 1° gennaio 2019 deve essere utilizzata una delle seguenti tre alternative PV circuiti che si trovano all'interno del limite dell'array:
Migliori PV l'array deve essere menzionato o il campo designato come a PV array con lo spegnimento rapido. Come un PV l'array deve essere impostato e utilizzato in conformità con le linee guida elencate nell'etichettatura o nell'elenco del campo per lo spegnimento rapido PV array.
PV i conduttori all'interno del perimetro oa meno di 3 piedi (1 m) dal punto in cui la superficie dell'edificio li penetra devono essere limitati a non più di 80 volt entro 30 secondi dall'inizio dell'arresto rapido.
PV gli array installati a più di 8 piedi da elementi conduttivi con messa a terra esposti o da terra e privi di metodi di cablaggio esposti e parti conduttive sono esentati dalle normative.
L'ampliamento del nuovo sistema elettrico, che utilizza la nuova energia come combustibile principale, e l'aumento del numero di edifici con impianti fotovoltaici sui tetti sono i risultati di una più profonda trasformazione della struttura energetica globale.
Si prevede che la capacità installata del fotovoltaico aumenterà notevolmente, indipendentemente dal fatto che si tratti di un sistema domestico o di una centrale elettrica industriale e commerciale, e i problemi di sicurezza ad esso correlati hanno sempre attirato l'attenzione del settore.
Mentre altri sistemi di inverter necessitano di componenti aggiuntivi per consentire lo spegnimento rapido, altri sono già fondamentalmente conformi allo spegnimento rapido a livello di modulo (NEC 2017 e versioni successive).
Le scelte di inverter più popolari per i sistemi di pannelli solari residenziali negli Stati Uniti sono i sistemi di microinverter e ottimizzatori di potenza. Per fortuna, gli ottimizzatori di potenza e i microinverter funzionano entrambi nel sito del pannello e hanno funzionalità di spegnimento rapido integrate.
'Per essere conforme a NEC 2017 o NEC 2020, potrebbe essere necessario installare anche l'elettronica di potenza a livello di modulo (MLPE) se si installa un inverter di stringa da solo. Dovrebbe funzionare se si combinano ottimizzatori di potenza con un inverter di stringa, come fa SolarEdge.
Tuttavia, quando altri stati hanno iniziato a implementare NEC 2017, molti produttori di inverter di stringa e altre società solari hanno sviluppato nuove tecnologie MLPE con capacità di spegnimento rapido, quindi gli ottimizzatori di potenza non erano la tua unica scelta per la conformità con lo spegnimento rapido. Questi MLPE progettati espressamente per lo spegnimento rapido sono spesso una scelta più economica rispetto all'aggiunta di ottimizzatori di potenza o microinverter.
Mentre alcuni sistemi inverter possono attivare lo spegnimento rapido senza la necessità di componenti aggiuntivi, altri no. Ottimizzatori di potenza e microinverter entrambi includono funzionalità di spegnimento integrate. Per essere conformi al codice NEC 2017, potrebbe essere necessario aggiungere dispositivi a livello di modulo se si dispone di un inverter di stringa.
Prima di apportare modifiche al tuo sistema di pannelli solari, dovresti controllare se il tuo sistema è conforme ai criteri di spegnimento rapido perché verrai ispezionato per lo stesso. Per trovare i migliori componenti di spegnimento rapido per il tuo sistema, potresti richiedere assistenza professionale.
Gli ottimizzatori di potenza forniscono CC a bassa tensione a un inverter centralizzato per la conversione in una tensione CA conforme alla rete, mentre i microinverter convertono la CC a bassa tensione in una tensione CA conforme alla rete elettrica. L'alimentazione CA viene quindi esportata nel servizio elettrico per l'utilizzo da parte dei carichi in loco o esportata nella rete per essere utilizzata da altri quando la rete pubblica è disponibile.
Questi MLPE smettono di produrre corrente alternata e non sono più in grado di fornire tensione o corrente alternata ai circuiti di uscita dell'inverter o alla rete, soddisfacendo così i requisiti dell'articolo 690.12, quando la rete si guasta o il PV i circuiti CA del sistema sono scollegati dal servizio di pubblica utilità da un interruttore CA, dalla rimozione del contatore di utenze o altro Disconnessione CA.
Quando l'alimentazione CA all'inverter di sistema viene interrotta, i sistemi con ottimizzatori di potenza ottengono la conformità allo spegnimento rapido.
L'inverter fornisce un segnale agli ottimizzatori in modo che possano ridurre automaticamente la tensione di uscita a un volt in caso di perdita di un segnale CA. In questo caso, i 350 volt medi di una linea di 18 pannelli con ottimizzatori verrebbero ridotti a 18 volt.
La distanza di terminazione di 10 piedi per i cavi CC all'interno del PV l'array sarebbe ridotto a un confine di 1 piede come parte della modifica proposta dal NEC del 2017 all'articolo 690.12. Inoltre, manterrebbe il vincolo del conduttore da 30 volt esistente pur necessitando di una limitazione di 80 volt nell'array all'interno del confine di un piede.
Di conseguenza, sarebbe necessario spegnere a distanza ogni singolo pannello da un interruttore principale. Le tensioni delle stringhe tra i pannelli e la scatola di spegnimento rapido potrebbero ancora esistere fino a 600 volt CC, quindi i sistemi di spegnimento rapido ora in uso secondo i criteri NEC 2014 non sarebbero conformi a questo nuovo criterio.
In sostanza, questo nuovo piano richiede una sorta di dispositivo di spegnimento in-array oa livello di modulo per tutti i tetti PV sistemi.
Sebbene non sia chiaro come una nuova limitazione di 80 volt nell'array possa migliorare la sicurezza dei vigili del fuoco e di altri soccorritori, la regola aggiuntiva potrebbe effettivamente rendere gli installatori meno sicuri.
Dov'è la preoccupazione per il tempo prolungato che gli installatori devono dedicare alla sostituzione dei dispositivi a livello di modulo guasti o usurati se l'industria solare è costretta a implementare uno spegnimento più duro a livello di modulo?
È necessario tenere conto del fatto che è più probabile che gli addetti ai servizi subiscano cadute, che sono la principale causa di decessi sul lavoro nel settore edile.
Con un guadagno di prestazioni minimo o nullo, questa regola aggiuntiva NEC 2017 proposta all'articolo 690.12 aumenterà PV complessità del sistema, rischio per installatore e manutenzione, spese e difficoltà di affidabilità, che avranno un impatto sul potenziale futuro del tetto PV installazioni.
Tali modifiche devono essere ben ponderate. Il NEC sembra cercare di risolvere un problema che potrebbe anche non esistere.
I criteri NEC 2017 segnano uno sviluppo nella sicurezza di PV sistemi. Esistono diversi design e dispositivi sul mercato che aderiscono ai criteri di controllo del codice NEC. Utilizza il sistema di spegnimento rapido per proteggere te stesso e il tuo PV sistema in sicurezza.
Devi assicurarti di aggiornare il tuo sistema solare in conformità con i requisiti aggiornati del dispositivo di spegnimento rapido del tuo stato se il tuo stato ha codici per la sicurezza del tuo PV .
L'elettricità viene prodotta utilizzando un array di pannelli solari per fornire corrente continua (CC). La corrente alternata (AC), che i tuoi apparecchi possono utilizzare, è creata dagli inverter. Gli inverter più grandi possono essere posizionati vicino al contatore elettrico dell'edificio o al pannello di distribuzione principale, oppure un sistema può includere numerosi inverter piccoli e singoli accoppiati a singoli pannelli solari.
La maggior parte delle linee elettriche dell'edificio sono instradate attraverso condotti lungo l'esterno. Un sezionatore AC viene generalmente installato vicino al quadro di distribuzione principale della casa o al contatore elettrico. Ciascun sezionatore deve avere un'etichetta che indichi a quale pannello solare è collegato.
Solo il collegamento della casa al pannello solare sarà interrotto dal sezionatore. I pannelli possono scioccare le persone poiché continuano a produrre energia CC. Il solare il sistema continuerà a generare elettricità se dispone di una batteria di backup.
Tieni presente che i pannelli solari continueranno a funzionare finché c'è il sole. I pannelli solari possono essere pericolosi, proprio come qualsiasi altra fonte elettrica.
Fai attenzione ai pericoli e mantieni una distanza sicura da qualsiasi apparecchiatura elettrica se hai pannelli solari posizionati sul tetto o in un altro luogo della tua proprietà. Il personale di emergenza dovrebbe essere informato dei pericoli associati ai pannelli solari.
Ogni volta che c'è il sole, i conduttori in un sistema di pannelli solari si caricano elettricamente.
Non esiste un metodo sicuro per fermare la corrente che scorre attraverso quei conduttori senza un meccanismo di spegnimento rapido.
L'alimentazione non può essere spenta semplicemente spegnendo l'inverter solare, contrariamente a quanto crede la maggior parte delle persone. I pannelli solari continuerebbero a produrre elettricità e i collegamenti elettrici che collegano i pannelli solari continuerebbero a trasportare elettricità.
Chiunque entri in contatto con il sistema di pannelli solari è a rischio di folgorazione a causa di questa corrente attiva, compresi i primi soccorritori che potrebbero essere chiamati per un incidente sul tuo tetto.
I vigili del fuoco sono particolarmente vulnerabili poiché ventilano frequentemente gli edifici in fiamme praticando fori nelle pareti o nei tetti, che potrebbero metterli in contatto diretto con i conduttori o i cavi del sistema di pannelli solari.
Questo problema viene risolto dal dispositivo di spegnimento rapido solare, che diseccita istantaneamente il sistema di pannelli solari ed elimina il rischio di folgorazione per chiunque si arrampichi sul tetto.
Alcuni consigli per un solare sano dispositivo di spegnimento rapido siamo:
La parola "elencato" deriva dal primo nome del programma di certificazione UL, creato più di un secolo fa.
Il National Electric Code include la parola "elencato", ma non afferma che i sistemi e i prodotti debbano essere certificati UL; piuttosto, discute le qualità generali delle organizzazioni che fornirebbero tale servizio di certificazione.
Sebbene UL ritenga ovviamente che i produttori debbano certificare i propri prodotti per lo spegnimento rapido tramite UL, anche altri laboratori di prova rinomati a livello nazionale potrebbero essere in grado di aiutare.
Poiché trasformano l'alimentazione CC ad alta tensione in alimentazione CA a bassa tensione e più sicura che può scendere a 80 V in 30 secondi, i microinverter sono spesso considerati intrinsecamente conformi al pv spegnimento rapido.
I test dopo l'installazione degli inverter sono difficili, ma UL ha svolto questi test in modo proattivo per confermare che specifici microinverter possono soddisfare la soglia di 80 V.
I criteri NEC 2017 possono essere soddisfatti da tegole solari, piastrelle o altri edifici integrati PV (BIPV) purché non abbiano conduttori metallici o componenti metallici esposti, o se non si trovino vicino ad alcun metallo collegato a terra. Questi sistemi sono tenuti separati dai componenti conduttivi e collegati a terra.
Questo era tutto ciò che dovresti sapere come azienda di installazioni solari. A livello globale, sono in fase di sviluppo normative di spegnimento rapido per salvaguardare i vigili del fuoco mentre operano vicino al solare PV attrezzatura. Per approfondire questi vantaggi in termini di sicurezza, consultare Dispositivi di spegnimento rapido: soluzioni di sicurezza indispensabili per gli impianti fotovoltaici.
Il sistema di spegnimento rapido (PVRSE) richiesto dal NEC utilizza una serie di dispositivi per abbassare la tensione a un livello di sicurezza (PVRSS). Per soddisfare i requisiti NEC, sono necessari componenti come inverter, iniziatori e dispositivi di spegnimento rapido come MLPE o microinverter.
Puoi osservare le contatta il principale produttore di dispositivi di spegnimento rapido se stai cercando un fornitore per la tua attività.
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