신속한 종료 장치 문제 해결 101

화재 안전은 태양 에너지와 관련하여 가장 염두에 두어야 할 사항입니다. 수많은 태양열 규정은 화재 위험을 감소시키지만 화재 위험을 줄이기 위해 정기적으로 업데이트되어야 합니다. PV 배열.

많은 국가에서 안전 예방 조치를 최우선으로 태양 에너지 기능 안전하고 소방관 및 기타 최초 대응자가 화재 안전 구역으로 이동할 수 있도록 합니다. 이 상황에서 급속 종료를 사용할 수 있습니다. 

빠른 종료 기준을 더 자세히 살펴보고 모든 태양광 설치자와 시스템 소유자가 이를 인지하는 것이 왜 중요한지 알아보겠습니다.

그것은 어떻게 작동합니까? 

The 국가 전기 코드 미국(NEC)에서 전기 안전 요구 사항으로 신속한 종료에 대한 요구 사항을 도입했습니다. 

태양의 PV 시스템은 이 기준을 충족하기 위해 지붕에 있는 태양광 모듈의 전원을 차단하거나 전압을 낮추는 방법이 있어야 합니다. 이를 위해서는 "켜기 또는 끄기" 스위치를 추가해야 합니다.

신속한 종료는 태양광 설치자 또는 소방관이 태양광 발전 어레이의 전압과 전류를 중단하거나 감소시켜 전기 위험을 피하면서 안전하고 생산적으로 작업할 수 있는 안전한 방법을 제공합니다.

인버터는 모듈에 의해 생성된 에너지 흐름을 차단하기 위해 셧다운할 수 있는 능력이 있습니다. 그러나 태양광 패널은 태양이 뜨는 한 계속해서 전기를 생성하여 패널을 인버터에 연결하는 전선에 전압과 전류를 공급합니다.

모듈 수준에서 지붕의 전압을 끄거나 낮추면 소방관이 태양광 모듈에서 나오는 과도한 전압에 충격을 받을 가능성이 낮아지거나 제거됩니다.

인버터와 모듈 수준의 빠른 종료 장치는 미국 전기 코드에 따라 서로 통신해야 하며 함께 시스템을 구성해야 합니다.

신속한 종료 장치가 작동을 중지하는 이유는 무엇입니까? 

Rapid Shutdown Device는 일종의 마이크로인버터 또는 MLPE(모듈 수준 전력 전자)입니다. 그들은 다음을 준수하기 위해 태양계 전체를 차단하고 전압 출력을 낮출 수있는 도구를 갖추고 있습니다. PV 신속한 종료 규정.

마지막으로 급속 정지 시스템에는 인버터가 필요합니다. 태양광 모듈에서 생성된 전기는 인버터를 통해 가정에 유용한 에너지로 변환됩니다(이 과정에 대한 자세한 내용은 이전 블로그 참조). 인버터 내부에는 여러 개의 Rapid Shutdown 이니시에이터가 있습니다.

이 세 가지 구성 요소는 광전지 급속 종료 장비로 알려져 있습니다. 이러한 장치는 전압을 안전한 수준으로 낮추는 신속한 시스템 종료를 가능하게 합니다. 신속한 종료를 위해 PVRSE 및 PVRSS는 UL 인증을 받아야 합니다. 이러한 부품이 제대로 작동하지 않으면 급속 종료 스위치가 작동을 멈출 수 있습니다.

일반적인 신속한 종료 장치 오류를 식별하는 단계 

세계 에너지 구조의 더 깊은 변화는 새로운 에너지를 XNUMX차 연료로 사용하는 새로운 전력 시스템의 확장과 옥상 태양광 시스템을 갖춘 구조물의 수의 증가로 이어졌습니다. 

가정용 시스템이든 산업 및 상업용 발전소이든 태양광 발전의 설치 용량은 크게 확장될 것으로 예상되며 이와 관련된 안전 문제는 항상 업계의 주목을 받았습니다.

• 비상 시 장치 끄기

소방관의 안전을 위해서는 모듈 수준의 종료가 필요하기 때문에 솔루션은 신뢰할 수 있어야 합니다. 빠른 종료 장치에 의해 빠른 종료가 활성화되면 어레이가 성공적으로 꺼지고 전원이 차단되어야 합니다. 

소방관은 어레이가 실제로 전원이 차단된 것으로 가정하므로 이러한 일이 발생하지 않으면 종료 절차가 전혀 없는 경우보다 위험이 더 커질 수 있습니다.

그렇다면 안전한 스위칭을 보장하는 방법은 무엇입니까? 인버터에 사용되는 것과 같은 기계적 DC 차단은 UL 98B에 따른 테스트를 통과해야 합니다. 다른 안전 테스트 외에도 이 표준은 차단이 작동하도록 의도된 조건과 유사한 조건에서 테스트를 의무화합니다. 

대조적으로 오늘날의 솔리드 스테이트 DC 스위치는 UL1741에 대해서만 테스트되었으며 모듈 수준 셧다운 규정 준수에 사용됩니다. DC 차단 또는 안전 스위치는 UL 1741에 포함되지 않습니다. 

MLPE 장치의 작업 환경은 실제로 인버터 또는 인버터의 일반적인 DC 차단 작업 환경보다 가혹합니다. 정상 작동 온도 범위를 벗어나 빠른 종료 기능을 테스트하는 것이 좋습니다.

• 아크 오류 감지 및 적절한 종료 응답

전기적 노이즈는 전자 부품에 의해 생성될 수 있습니다. 이것은 일반적으로 태양계의 DC 측에서 문제가 되지 않습니다. 그러나 오늘날의 급속 종료 장비를 사용할 때 소음 수준이 급격히 증가하고 정확한 아크 오류 감지를 방해할 수 있습니다. 

아크 결함 회로 차단기(AFCI) 알고리즘은 태양계의 DC 전류 및 전압을 추적하고 호와 유사한 특정 특성(예: 급격한 변동)을 찾습니다. 그들은 전형적인 호가 어떻게 생겼는지 설명하는 호 시그니처 컬렉션을 기반으로 탐지합니다. 

The AFCI 감지된 전류 및 전압 패턴이 아크 신호와 유사한 경우 손상이 발생하기 전에 아크를 끄거나 예상 아크를 중지하도록 활성화됩니다. 그만큼 AFCI 알고리즘은 빠른 전기 노이즈가 발생할 때 실제 아크를 구별하는 데 문제가 있습니다. 셧다운 장치 (옵티마이저 스위칭 주파수와 같은) 실제 아크와 유사한 신호를 제공합니다. 

소란으로 인해 성가신 발이 걸려 넘어질 가능성이 더 높거나 더 나쁜 것은 실제 아크를 알아차리지 못할 수도 있습니다. 게다가 이 추가 노이즈가 일부 시스템의 종료 신호를 방해하여 필요할 때 시스템이 종료될 것이라고 믿기 어렵게 만든다는 것은 아이러니할 수 있습니다.

• 아크 위험을 줄이기 위해 연결 수 식별

DC 커넥터는 직렬 아크의 주요 원인입니다. PV 독일의 Fraunhofer Institute와 영국의 BRE 국립 태양광 센터의 연구에 따르면 어레이. DC 커넥터 문제에는 일반적으로 다음 두 가지 근본 원인 중 하나가 있습니다.

1. 설치 실수: 가장 빈번한 설치 실수는 부적절한 현장 크림핑과 완전히 설치되지 않은 커넥터로, 둘 다 약한 연결로 인해 아크가 발생할 수 있습니다. 

2. 일반적인 오류에는 잘못된 압착 도구를 사용하거나 커넥터를 부정확하게 설치하거나 설치 교육이 충분하지 않은 경우가 있습니다.

다른 제조업체에서 만든 DC 커넥터를 연결이 일치하지 않는 경우라고 합니다. 비호환성은 느슨한 연결, 부식, 침수 및 다양한 열 팽창 동작을 유발합니다.

연결 지점의 수를 크게 늘리는 모든 빠른 종료 방법은 시스템을 더 위험하게 만들 수 있습니다.

• 기기 수명 알아보기

태양 에너지 채택은 비용 효율성에 의해 주도되므로 신속한 종료 기술이 시스템 비용을 소비자가 도달할 수 없는 수준으로 끌어올리지 않는 것이 중요합니다. 태양광 시스템은 또한 20년 이상의 투자입니다. 부품 수가 적고 전자 제품이 가혹한 옥상 조건에 노출되지 않는 시스템은 더 신뢰할 수 있어야 합니다.

시장에서 사용 가능한 급속 종료 기술을 평가할 때는 안전이 최우선이고 추가 비용이 따라야 합니다.

빠른 셧다운은 원래 2014년 NEC(National Electrical Code)에 포함되어 소방관이 비상 시 태양계 DC 도체의 전원을 쉽게 차단하고 건물 지붕의 안전한 환경을 유지할 수 있는 방법을 제공했습니다. 

이는 일반적인 스트링 인버터 태양광 시스템에서 인버터가 꺼진 후에도 태양이 비치고 있을 때 태양계의 DC 전선이 살아 있도록 하기 위한 것입니다.

2017 NEC는 얼마나 가까운지에 따라 신속한 폐쇄에 대한 표준을 변경했습니다. PV 시스템 도체는 PV 어레이 경계는 이제 어레이에서 모든 방향으로 1피트(305mm) 확장되는 영역입니다.

신속한 셧다운 개시 후 30초 이내에, PV 진입 지점에서 3피트(1m) 이상의 경계를 벗어난 건물 내부의 회로는 30볼트 이하로 제한되어야 합니다.

1년 2019월 XNUMX일부터 다음 세 가지 대안 중 하나를 사용해야 합니다. PV 배열 경계 내부에 있는 회로:

The PV 배열을 언급하거나 필드를 다음으로 지정해야 합니다. PV 빠른 종료와 함께 어레이. 이러한 PV 어레이는 신속한 종료를 위해 필드 레이블 또는 목록에 나열된 지침에 따라 설정하고 사용해야 합니다. PV 배열.

PV 경계 내부 또는 건물 표면이 관통하는 지점에서 3피트(1m) 미만의 도체는 빠른 차단이 시작된 후 80초 이내에 30볼트 이하로 제한되어야 합니다.

PV 노출된 접지된 전도성 요소 또는 접지에서 8피트 이상 떨어져 설치되고 노출된 배선 방법 및 전도성 부품이 없는 어레이는 규정에서 면제됩니다.

신에너지를 주연료로 하는 신발전 시스템의 확장과 옥상 태양광 시스템을 갖춘 건물의 증가는 글로벌 에너지 구조의 보다 근본적인 변화의 결과입니다.

태양광 발전 설비 용량은 가정용 시스템이든, 산업 및 상업용 발전소이든 관계없이 크게 증가할 것으로 예상되며 이와 관련된 안전 문제는 항상 업계의 관심을 불러일으켰습니다.

인버터 및 파워 옵티마이저와 Rapid Shutdown의 상호 작용

다른 인버터 시스템은 빠른 종료를 위해 추가 구성 요소가 필요하지만 다른 인버터 시스템은 이미 기본적으로 모듈 수준의 빠른 종료(NEC 2017 이상)를 준수합니다.

미국에서 가정용 태양광 패널 시스템에 가장 널리 사용되는 인버터는 마이크로인버터와 전력 최적화 시스템입니다. 고맙게도 파워 옵티마이저와 마이크로인버터는 모두 패널 현장에서 작동하며 빠른 종료 기능이 내장되어 있습니다.

'NEC 2017 또는 NEC 2020을 준수하려면 스트링 인버터만 설치하는 경우 MLPE(모듈 수준 전력 전자 장치)를 추가로 설치해야 할 수 있습니다. SolarEdge와 같이 전력 최적화기를 스트링 인버터와 결합하면 작동해야 합니다.

그러나 추가 주에서 NEC 2017을 구현하기 시작했을 때 많은 스트링 인버터 제조업체 및 기타 태양광 회사에서 신속한 종료 기능을 갖춘 새로운 MLPE 기술을 개발했으므로 빠른 종료 규정 준수를 위해 파워 옵티마이저가 유일한 선택은 아닙니다. 빠른 종료를 위해 특별히 설계된 이러한 MLPE는 종종 전력 최적화기 또는 마이크로인버터를 추가하는 것보다 더 경제적인 선택입니다.

일부 인버터 시스템은 추가 구성 요소 없이 빠른 종료를 트리거할 수 있지만 다른 시스템은 그렇지 않습니다. 파워 옵티마이저 및 마이크로 인버터 둘 다 내장된 종료 기능을 포함합니다. 2017 NEC 코드를 준수하려면 스트링 인버터가 있는 경우 모듈 수준 장치를 추가해야 할 수 있습니다.

태양 전지판 시스템을 조정하기 전에 동일한 검사를 받게 되므로 시스템이 빠른 종료 기준을 준수하는지 확인해야 합니다. 시스템에 가장 적합한 빠른 종료 구성 요소를 찾으려면 전문가의 도움을 받을 수 있습니다.

전력 최적화기는 계통 호환 AC 전압으로 변환하기 위해 중앙 인버터에 저전압 DC를 제공하고, 마이크로인버터는 저전압 DC를 유틸리티 계통 호환 AC 전압으로 변환합니다. 그런 다음 AC 전력은 현장 부하에서 사용하기 위해 전기 서비스로 내보내지거나 유틸리티 그리드를 사용할 수 있을 때 다른 사람들이 사용할 수 있도록 그리드로 내보내집니다. 

이러한 MLPE는 AC 전력 생산을 중단하고 더 이상 인버터 출력 회로나 계통에 AC 전압이나 전류를 제공할 수 없으므로 계통에 장애가 발생하거나 PV 시스템 AC 회로가 AC 회로 차단기, 계량기 제거 또는 기타로 인해 유틸리티 서비스에서 분리되었습니다. AC 차단.

시스템 인버터에 대한 AC 전원이 차단되면 파워 옵티마이저가 있는 시스템은 신속한 종료 규정 준수를 달성합니다. 

인버터는 옵티마이저에 신호를 전달하여 AC 신호가 손실되면 옵티마이저가 전압 출력을 350볼트로 자동으로 낮출 수 있습니다. 이 경우 옵티마이저가 있는 18개 패널 라인의 평균 18볼트가 XNUMX볼트로 감소합니다.

내부 DC 전선의 10피트 종단 거리 PV 어레이는 1년 NEC가 제안한 2017조 변경 사항의 일부로 690.12피트 경계로 축소됩니다. 또한 기존 30볼트 도체 제약을 유지하면서 80피트 경계 내부에 어레이 내 XNUMX볼트 제한이 필요합니다. 

결과적으로 마스터 스위치에서 각 개별 패널을 원격으로 꺼야 합니다. 패널과 빠른 종료 상자 사이의 스트링 전압은 최대 600V DC까지 존재할 수 있으므로 현재 2014 NEC 기준에 따라 사용 중인 빠른 종료 시스템은 이 새로운 기준을 준수하지 않습니다. 

본질적으로 이 새로운 계획에는 모든 옥상에 대해 일종의 인 어레이 또는 모듈 수준 셧다운 장치가 필요합니다. PV 시스템.

새로운 인-어레이 80볼트 제한이 소방관 및 기타 최초 대응자의 안전을 어떻게 향상시킬지는 불분명하지만 추가 규칙은 실제로 설치자를 덜 안전하게 만들 수 있습니다. 

태양광 산업이 더 가혹한 모듈 수준 종료를 구현해야 하는 경우 설치자가 고장났거나 마모된 모듈 수준 장치를 교체하는 데 소비해야 하는 긴 시간에 대한 우려는 어디에 있습니까? 

서비스 직원은 건설 산업에서 직업적 사망의 주요 원인인 낙상을 경험할 가능성이 더 높다는 점을 고려해야 합니다.

성능 향상이 거의 또는 전혀 없이 2017조에 대해 제안된 이 690.12 NEC 추가 규칙은 증가할 것입니다. PV 옥상의 미래 잠재력에 영향을 미칠 시스템 복잡성, 설치 및 유지 관리 위험, 비용 및 안정성 어려움 PV 설치. 

그러한 수정은 잘 생각해야 합니다. NEC는 존재하지도 않을 수도 있는 문제를 해결하려고 하는 것 같습니다.

NEC 2017 기준은 안전성의 발전을 표시합니다. PV 시스템. NEC 코드의 제어 기준을 준수하는 여러 설계 및 장치가 시장에 나와 있습니다. 신속한 종료 시스템을 활용하여 자신과 귀하를 보호하십시오. PV 시스템을 안전하게

귀하의 주에 귀하의 안전에 대한 코드가 있는 경우 해당 주의 빠른 종료 장치의 업데이트된 요구 사항에 따라 태양계를 업데이트해야 합니다. PV 시스템.

전기는 직류(DC)를 제공하기 위해 태양 전지판 어레이를 사용하여 생산됩니다. 가전 ​​제품에서 사용할 수 있는 교류(AC)는 인버터에 의해 생성됩니다. 더 큰 인버터는 건물의 전기 계량기 또는 주 배전반 가까이에 배치하거나 시스템에 개별 태양 전지판에 연결된 수많은 소형 개별 인버터가 포함될 수 있습니다.

건물의 전기 라인의 대부분은 외부를 따라 도관을 통해 라우팅됩니다. AC 차단 스위치는 일반적으로 집의 주 배전반이나 전기 계량기에 가까이 설치됩니다. 각 차단 스위치에는 연결된 태양 전지판을 나타내는 레이블이 있어야 합니다.

태양 전지판에 대한 가정의 연결만 차단 스위치에 의해 끊어집니다. 패널은 DC 전원을 계속 생산하기 때문에 사람들에게 충격을 줄 수 있습니다. 그만큼 태양 광 발전 시스템은 배터리 백업이 있는 경우 계속해서 전기를 생성합니다.

태양 전지판은 태양이 없는 한 계속 작동한다는 점을 명심하십시오. 태양 전지판은 다른 전기 소스와 마찬가지로 위험할 수 있습니다. 

지붕이나 건물의 다른 위치에 태양열 패널이 있는 경우 위험에 유의하고 전기 장비로부터 안전한 거리를 유지하십시오. 비상 요원은 태양 전지판과 관련된 위험에 대해 알려야 합니다.

건강한 태양열 급속 차단 장치를 위한 팁

해가 질 때마다 태양 전지판 시스템의 도체는 전기적으로 충전됩니다.

신속한 차단 메커니즘 없이는 이러한 도체를 통해 흐르는 전류를 차단하는 안전한 방법이 없습니다.

대부분의 사람들이 생각하는 것과 달리 태양광 인버터를 끄는 것만으로는 전원을 끌 수 없습니다. 태양 전지판은 여전히 ​​전기를 생산하고 태양 전지판을 연결하는 전기 연결은 여전히 ​​전기를 운반합니다.

귀하의 지붕에서 발생한 사건에 대해 전화를 받을 수 있는 최초 대응자를 포함하여 태양 전지판 시스템과 접촉하는 모든 사람은 이 전류로 인해 감전될 위험이 있습니다.

소방관은 벽이나 지붕에 구멍을 뚫어 불타는 건물을 자주 환기시켜 태양 ​​전지판 시스템의 도체나 케이블에 직접 닿을 수 있기 때문에 특히 취약합니다.

이 문제는 태양광 패널 시스템의 전원을 즉시 차단하고 지붕에 올라가는 사람의 감전 위험을 제거하는 태양열 급속 차단 장치로 해결됩니다.

건강한 태양광을 위한 몇 가지 팁 신속한 종료 장치 위치 : 

• "목록에 있는" 또는 현장 레이블이 지정된 신속한 종료 시스템 설치

"목록에 등재된"이라는 단어는 XNUMX여 년 전에 만들어진 UL 인증 프로그램의 이름에서 유래했습니다. 

National Electric Code에는 "listed"라는 단어가 포함되어 있지만 시스템과 제품이 UL 인증을 받아야 한다고 명시되어 있지는 않습니다. 오히려 그러한 인증 서비스를 제공할 조직의 일반적인 자질에 대해 논의합니다. 

UL은 제조업체가 UL을 통해 제품을 신속하게 종료하도록 인증해야 한다고 분명히 믿고 있지만, 전국적으로 유명한 다른 테스트 연구소도 도움을 줄 수 있습니다.

• 80초 이내에 전압을 30V까지 낮출 수 있는 시스템 설치

고전압 DC 전력을 80초 안에 30V로 떨어질 수 있는 더 낮은 전압의 더 안전한 AC 전력으로 변환하기 때문에 마이크로인버터는 종종 본질적으로 규정을 준수하는 것으로 생각됩니다. pv 빠른 종료.

인버터를 설치한 후 테스트하는 것은 어렵지만 UL은 특정 마이크로인버터가 80V 임계값을 충족할 수 있는지 확인하기 위해 이러한 테스트를 사전에 수행했습니다.

• BI 설치PV 금속 구성요소가 없고 노출된 도체가 없고 접지된 금속에서 8피트 이내에 있지 않은 시스템

NEC 2017 기준은 태양열 지붕널, 타일 또는 기타 통합 건물로 충족될 수 있습니다. PV (BIPV) 시스템은 노출된 금속 도체 또는 금속 구성 요소가 없거나 접지된 금속 옆에 있지 않은 경우에 한합니다. 이러한 시스템은 전도성 및 접지 구성 요소와 분리되어 있습니다.

맺음말

이것은 당신이 태양광 설치 사업으로서 알아야 할 전부였습니다. 전 세계적으로 소방관이 태양광 근처에서 작업하는 동안 보호하기 위해 신속한 폐쇄 규정이 개발되고 있습니다. PV 장비. 이러한 안전상의 이점을 더 자세히 알아보려면 다음을 참조하십시오. 급속 정지 장치: 태양광 발전 시스템을 위한 필수 안전 솔루션.

NEC에서 요구하는 PVRSE(빠른 종료 시스템)는 여러 장치를 사용하여 전압을 안전한 수준(PVRSS)으로 낮춥니다. NEC 요구 사항을 충족하려면 인버터, 이니시에이터 및 MLPE 또는 마이크로인버터와 같은 급속 종료 장치와 같은 구성 요소가 필요합니다.

여러분의 시간과 재능으로 CONTACT 귀하의 비즈니스를 위한 공급업체를 찾고 계시다면 최고의 신속 종료 장치 제조업체입니다.