יש הרבה סיבות למה שמש PV מערכות עלולות להתלקח: תקלות קשת DC, ציוד והתקנה לקויים וכו' בעולם, כבאים משתתפים בממוצע של 2 שריפות הקשורות לשמש בשבוע. גם כשהמערכת כבויה, הפאנל הסולארי עדיין מוציא כוח במתח גבוה. זו הסיבה שכל שמש PV על הגג להוסיף התקן כיבוי מהיר ברמת המודול כדי לשמור על בטיחות הכבאים ובעלי הבית.
מהי כיבוי מהיר?
כיבוי מהיר היא דרישה ותקנה לבטיחות חשמלית עבור מערכת פאנלים סולאריים על הגג על ידי קוד החשמל הלאומי (NEC) בארה"ב.
אמצעי זהירות לכיבוי מהיר של מוליכים DC של מערכת השמש באמצעות מכאני. לצמצום האש ולשפר את בטיחות הכבאים על גגות סולאריים.
מדוע נדרשת כיבוי מהיר?
הרעיון של PV כיבוי מהיר של מערכות מוצע על ידי קוד החשמל הלאומי (NEC או NFPA 70). מטרת הנפקתו היא להסדיר מוצרים ומתקנים חשמליים, למנוע סיכונים חשמליים ולהגן על בטיחותם האישית של הכבאים. ה-NEC מתעדכן כל שלוש שנים ככל שהטכנולוגיה מתפתחת. בארה"ב, רוב המדינות נדרשות לאכוף דרישות כיבוי מהיר של NEC עבור PV מערכות.
NEC 2014
תקן NEC 2014 690.12 שוחרר וקבע דרישות ברורות לכיבוי מהיר: יש להתקין את הפאנל הסולארי עם מתג כיבוי מהיר, וכן PV מתח המערכת צריך לרדת מתחת ל-30V בתוך 10 שניות כדי לספק את בטיחות המערכת הטובה ביותר.
NEC 2017
NEC 2017 690.12 ביצע שינויים קפדניים בדרישות הכיבוי המהיר. לוקח את המרחק אל PV מטריצה 305 מ"מ כגבול, בתוך 30S לאחר הפעלת התקן הכיבוי המהיר, המתח מחוץ לתחום הגבול מופחת מתחת ל-30V, והמתח בטווח הגבול מצטמצם מתחת ל-80V. לכן זה נדרש להשיג "כיבוי מהיר ברמת המודול".
כיבוי מהיר ברמת המודול יכול להפחית את המתח לטווח שניתן לסבול על ידי גוף האדם. השינוי הזה ללא ספק נוח יותר לעבודת החילוץ של הכבאים.
NEC 2020
ב-NEC 2020 האחרון, "PV מוצעות מערכות בקרת סיכונים". התקן החדש מחייב את מערכת ה-PV להיות בעלת "PV מערכות בקרת סיכונים", כך שמערכת ה-PV יכולה להיות במצב בר שליטה במצב קריטי, כלומר, "PV ניתן להשתמש במערכות בקרת סיכונים כדי לממש כיבוי מהיר ברמת המודול. בתוך 30S לאחר תחילת הכיבוי המהיר, המתח בטווח הגבול יורד מתחת ל-80V.
מדוע כיבוי מהיר כל כך חשוב?
הכיבוי המהיר חיוני למערכת הסולארית המותקנת על הגג. גם אם הצינור העובר מפאנל לפאנל מאובטח לחלוטין, ישנם מקרים בודדים שבהם צינורות אלו עלולים להיפגע מהשמש.
אם זה קורה, כל מי שנמצא ליד המערכת עלול להיחשף לחשמל חי ועלול לגרום למצב מסוכן. אבל בעזרת פונקציית כיבוי מהיר, המגיבים יכולים לנתק במהירות את החשמל מהצינורות הללו, ולספק להם גישה מאובטחת למיקום סביב מערכת השמש.
האם המהפך יכול להשיג פונקציית כיבוי מהירה?
- MLPE
הצורך הראשון שיהיה ברור הוא שעל פי NEC 2020, כיבוי מהיר מצריך כיבוי מהיר ברמת המודול. אחד שיכול לעמוד בדרישה זו הוא אלקטרוניקת כוח ברמת מודול (MLPE). MLPE כולל בעיקר: מכשיר כיבוי מהיר, מיקרו-מהפך, מייעל כוח.
- ממיר מתח
ממירים מחולקים למהפך מרכזי, מהפך מחרוזת ומיקרו-מהפך.
①שיטת מהפך ה-PV המסורתית היא לחבר לוחות PV בסדרות ובמקבילים ליצירת מערך PV. בדרך כלל, מתח DC לאחר סדרה ומקבילה הוא 600~1500V, ואז DC מומר ל-AC ומחובר לרשת באמצעות מהפך מרכזי או מחרוזת.
②מיקרו אינוורטר הוא PV מהפך עם פונקציית MPPT ברמת מודול. זה התקן שממיר ישירות את ה-DC שנוצר על ידי כל מודול ל-AC ואז מתחבר לרשת.
מיקרו-מהפך יכול למנוע את בעיית המתח הגבוה DC הקיימת בממירי המיתרים, ולממש את פונקציית הכיבוי המהיר ברמת המודול. במקביל, הוא יכול גם לבצע בקרת MPPT עצמאית על כל מודול, מה שמשפר מאוד את היעילות הכוללת.
עם זאת, החיסרון של המיקרו-אינוורטר הנוכחי נובע בעיקר מהעלות הגבוהה לוואט, מה שמוביל לנתח השוק הנמוך שלו. לכן, פתרון הכיבוי המהיר הפופולרי ביותר בשוק הוא "מהפך מחרוזת + כיבוי מהיר".
BENY התקן כיבוי מהיר ברמת מודול
פתרונות הכיבוי המהיר שאנו מציעים ברמת המודול מאפשרים לכל סוגי המודולים הסולאריים להיות גרסת כבל תקשורת וגרסת Sunspec:
*כבל תקשורת 24VDC + מתג לחצן חירום הפעלת RSD
*תקשורת PLC + משדר RSD
פאנלים מחוברים עם BENY RSDs חשמליים יופחתו ל-0V במיקרו-שניות, ומתג החירום המופעל באמצעות AC או משדר ה-RSD משלימים את פתרון ה-RSD עומד בפתרון הכיבוי המהיר של NEC.
- BFS-A1/BFS-A2 הוא מכשיר כיבוי סולארי מהיר ברמת מודול, המשפר את בטיחות האש על ידי שמירה על פונקציונליות כיבוי מהירה עקבית לאורך כל אורך החיים של PV מערכת.
הוא נכבה אוטומטית כאשר הטמפרטורות עולות על 100 מעלות צלזיוס, אינו דורש הגדרה, והוא תואם לכל מהפך מחרוזת, מה שמאפשר מיקום גמיש.
בנוי עם מעטפת אלומיניום חזקה, הוא יכול לעמוד בטמפרטורות של עד 300 מעלות צלזיוס, ומציע עמידות בפני להבות ופיזור חום משופר.
יחידת מתג החירום מספקת אפשרות כיבוי חירום ידני ומגיבה ביעילות להשבתות רשת מקומיות או אזוריות.
- BFS-11/BFS-12 הוא התקן כיבוי מהיר ברמת מודול המציע בטיחות אש עבור גג סולארי ובניין, נשאר תקופת הכיבוי המהירה של השמש PV מערכת כל חיי העבודה.
מתג לחצן חירום נדרש כדי להתחיל את פעולת הכיבוי המהיר, כמקום הדק על הקרקע וקל יותר להגיע אליו.
יש לחבר את כבל התקשורת במכשיר הכיבוי המהיר בסדרה ולחוט למתג הכפתור. אז מתג הכפתור יכול לשלוט בהתקני הכיבוי המהיר של BFS. תקשורת שאינה מהווה הצלבה עם המהפך או מקור ה-WiFi.
- BFS-21/BFS-22 תוכנן ופותח כמכשיר הכיבוי המהיר האמין ביותר ברמת המודול לבטיחות אש בבניינים סולאריים ועמידה בדרישות NEC. BFS-21 פועל בתקן SINGLE PV מודול (>=40V) או שני מודולים (<40V), BFS-22 פועל בתקן TWO PV מודול (>=40V) או ארבעה מודולים (<40V).
BFS-21/BFS-22 עומד בדרישות הכיבוי המהיר של NEC 2017&2020 690.12 בעת עבודה עם משדר האותות SunSpec BFT-01 או מהפך עם משדר מובנה, ללא הפרעה למהפך AFCI.
סיכום
NEC הוא תקן אמריקאי, ומדינות נוספות יוסיפו כיבוי מהיר לתקן המחייב בעתיד. מספר המדינות המחייבות התקנה של כיבוי מהיר עבור מופץ PV עולה בהדרגה. נכון לעכשיו, ארצות הברית, קנדה, אוסטרליה, גרמניה, איטליה והפיליפינים משתמשות כולן בהתקנה החובה של כיבוי מהיר כדי לשפר את הבטיחות של PV גג . תאילנד הצטרפה השנה לשורות דרישות הבטיחות הגבוהות. מדינות אירופיות אחרות לומדים ומחקים כעת את תקני הבטיחות הגרמניים.
BENY ברמת המודול כיבוי מהיר מוצרי BFS-11/BFS-12 עובדים עם מתג לחצן חירום, שיכול לכבות לוחות ל-0V במיקרו-שניות, לעמוד בדרישות CE ו-NEC2017&2020; למוצרי BFS-21/BFS-22 יש אות בקרת PLC, עומדים בדרישות של SunSpec ו-NEC2017&2020. BENY מוצרים יכולים לענות על כל צורכי הכיבוי המהיר, צור איתנו קשר עכשיו לקבלת פרטי מוצר ומידע עדכני בתעשייה.
