Greito išjungimo įrenginio trikčių šalinimas 101

Priešgaisrinė sauga yra svarbiausias dalykas, į kurį reikia atsižvelgti kalbant apie saulės energiją. Daugybė saulės energijos reglamentų sumažina gaisro pavojų, tačiau jie turi būti reguliariai atnaujinami, kad būtų sumažintas pavojus ugniagesiams, kai jie atlieka savo užduotis ant pastatų arba juose PV masyvai.

Daugelis šalių, siekdamos tai užtikrinti, pirmenybę teikė saugos priemonėms saulės energijos funkcijos saugiai ir leidžia ugniagesiams bei kitiems gelbėtojams vykti į priešgaisrinės saugos zoną. Šioje situacijoje gali būti naudojamas greitas išjungimas. 

Išsamiau išnagrinėkime greito išjungimo kriterijus ir išsiaiškinkime, kodėl visiems saulės energijos montuotojams ir sistemų savininkams svarbu juos žinoti.

Kaip tai veikia? 

Geriausios Nacionalinis elektros kodeksas įvedė greito išjungimo reikalavimą kaip elektros saugos reikalavimą Jungtinėse Valstijose (NEC). 

Saulės PV Kad atitiktų šį kriterijų, sistemos turi turėti būdą, kaip išjungti maitinimą arba sumažinti saulės modulių ant stogo įtampą. Tam reikia pridėti „įjungimo arba išjungimo“ jungiklį.

Greitas išjungimas yra saugus būdas saulės energijos montuotojams arba ugniagesiams sustabdyti arba sumažinti fotovoltinės matricos įtampą ir srovę, todėl jie gali dirbti saugiai ir produktyviai, išvengiant elektros pavojų.

Inverteriai gali išsijungti, kad per juos būtų nutrauktas modulių generuojamos energijos srautas. Tačiau saulės baterijos ir toliau gamins elektrą tol, kol teka saulė, todėl įtampa ir srovė tiekiama ant laidų, jungiančių plokštes su keitikliu.

Išjungus arba sumažinus įtampą ant stogo modulio lygiu, gaisrininkas gali būti sukrėstas dėl per didelės saulės modulių įtampos.

Inverteris ir modulio lygio greito išjungimo įrenginys turi bendrauti vienas su kitu pagal JAV nacionalinį elektros kodeksą ir kartu sudaro sistemą.

Kodėl greito išjungimo įrenginys nustotų veikti? 

Greito išjungimo įrenginys yra tam tikras mikroinverteris arba modulio lygio galios elektronika (MLPE). Jie aprūpinti įrankiais, kurie gali išjungti ir sumažinti išėjimo įtampą visoje saulės sistemoje, kad būtų laikomasi PV Greito išjungimo taisyklės.

Galiausiai greito išjungimo sistemai reikalingas keitiklis. Saulės modulių pagaminta elektros energija per keitiklį paverčiama naudinga energija jūsų namams (daugiau informacijos apie šį procesą skaitykite mūsų ankstesniame tinklaraštyje). Inverterio viduje yra keli greitojo išjungimo iniciatoriai.

Šie trys komponentai yra žinomi kaip fotovoltinė greito išjungimo įranga. Šie įrenginiai leidžia greitai išjungti įtampą iki saugaus lygio. Kad būtų galima greitai išjungti, PVRSE ir PVRSS turi būti įtraukti į UL sąrašą. Greito išjungimo jungiklis gali nustoti veikti, jei šios dalys neveikia tinkamai.

Veiksmai, skirti nustatyti dažnus greito išjungimo įrenginio gedimus 

Gilesnis pasaulio energetikos struktūros pokytis paskatino naujos energijos sistemos, kuri kaip pagrindinis kuras naudoja naują energiją, išplėtimą ir padaugėjo konstrukcijų su ant stogo įrengtomis fotovoltinėmis sistemomis. 

Nesvarbu, ar tai būtų namų sistema, ar pramoninė ir komercinė elektrinė, tikimasi, kad fotoelektros instaliuota galia labai išsiplės, o su ja susijusios saugos problemos visada atkreipė pramonės dėmesį.

• Įrenginio išjungimas avariniu atveju

Sprendimai turi būti patikimi, nes ugniagesių saugumui reikalingas modulio lygio išjungimas. Masyvas turi būti sėkmingai išjungtas ir atjungtas, kai greito išjungimo įrenginiai įgalina greitą išjungimą. 

Ugniagesiai daro prielaidą, kad masyvas iš tikrųjų yra atjungtas, taigi, jei taip neatsitiks, rizika gali būti net didesnė, nei būtų be išjungimo procedūros.

Taigi, kaip užtikrinti saugų perjungimą? Mechaniniai nuolatinės srovės atjungikliai, pvz., naudojami keitikliuose, turi išlaikyti bandymą pagal UL 98B. Be kitų saugos bandymų, šis standartas įpareigoja atlikti bandymus sąlygomis, kurios yra panašios į tas, kuriomis atjungiklis skirtas veikti. 

Šiandieniniai kietojo kūno nuolatinės srovės jungikliai, priešingai, yra išbandyti tik pagal UL1741 ir naudojami modulio lygio išjungimo atitikčiai. UL 1741 netaikomas nuolatinės srovės atjungiklis arba apsauginis jungiklis. 

MLPE įrenginių darbo aplinka iš tikrųjų yra atšiauresnė nei darbo aplinka įprasto nuolatinės srovės atjungimui prie keitiklio arba ant jo. Rekomenduojama išbandyti greito išjungimo funkciją už normalios darbinės temperatūros ribų.

• Lanko gedimo aptikimas ir tinkamas išjungimo atsakas

Elektrinį triukšmą gali sukelti elektroniniai komponentai. Saulės sistemos nuolatinės srovės pusėje tai paprastai nėra problema. Tačiau naudojant šiuolaikinę greito išjungimo įrangą, triukšmo lygis gali smarkiai padidėti ir trukdyti tiksliai aptikti lanko gedimus. 

Lanko gedimo grandinės pertraukiklis (AFCI) algoritmai seka saulės sistemos nuolatinę srovę ir įtampą bei ieško specifinių bruožų (pvz., staigių svyravimų), primenančių lankus. Jie aptinkami remdamiesi lanko parašų rinkiniu, apibūdinančiu, kaip atrodo tipiškas lankas. 

Geriausios AFCI suaktyvinamas, kad užgesintų lanką arba sustabdytų numatomą lanką, kol neįvyksta bet kokia žala, jei aptiktos srovės ir įtampos modeliai primena lanko ženklą. The AFCI Algoritmui sunku atskirti tikrąjį lanką, kai elektrinis triukšmas sukelia greitą išjungimo įrenginiai (pvz., iš optimizatorių perjungimo dažnių) teikia signalus, panašius į tikrus lankus. 

Dėl šurmulio yra didesnė tikimybė suklupti arba, dar blogiau, nepastebėti tikrojo lanko. Be to, gali būti ironiška, kad šis papildomas triukšmas trukdo kai kurių sistemų išjungimo signalams, todėl sunku patikėti, kad prireikus jos išsijungs.

• Jungčių skaičiaus nustatymas siekiant sumažinti lanko riziką

Nuolatinės srovės jungtys yra pagrindinė nuosekliųjų lankų dalis PV masyvas, remiantis Fraunhoferio instituto Vokietijoje ir BRE nacionalinio saulės centro Jungtinėje Karalystėje tyrimais. Nuolatinės srovės jungties problemos paprastai turi vieną iš dviejų pagrindinių priežasčių:

1. Montavimo klaidos: Dažniausios montavimo klaidos yra netinkamas užspaudimas vietoje ir nevisiškai sumontuotos jungtys. Dėl abiejų jungčių susidaro silpnos jungtys, dėl kurių gali susidaryti lankas. 

2. Dažnos klaidos yra netinkamų užspaudimo įrankių naudojimas, netikslus jungčių montavimas arba tiesiog nepakankamas montavimo mokymas.

Skirtingų gamintojų DC jungtys vadinamos nesuderinamomis jungtimis. Dėl nesuderinamumo atsiranda laisvų jungčių, korozijos, vandens įsiskverbimo ir kintamo šiluminio plėtimosi.

Bet koks greito išjungimo būdas, kuris žymiai padidina prisijungimo taškų skaičių, gali padaryti sistemą pavojingesnę.

• Atraskite įrenginio ilgaamžiškumą

Saulės energijos naudojimą skatina ekonomiškumas, todėl labai svarbu, kad greito išjungimo technologijos nepadidintų sistemos sąnaudų iki vartotojams nepasiekiamo lygio. Saulės sistemos taip pat yra daugiau nei 20 metų investicija. Sistemos, kuriose yra mažiau dalių ir kurios nepaveikia elektronikos atšiaurių stogo sąlygų, turėtų būti patikimesnės.

Vertinant rinkoje prieinamas greito išjungimo technologijas, pirmiausia turėtų būti saugumas, o po to – papildomos išlaidos.

Greitas išjungimas iš pradžių buvo įtrauktas į 2014 m. Nacionalinį elektros kodeksą (NEC), kad ugniagesiai galėtų lengvai atjungti saulės sistemos nuolatinės srovės laidininkus avarijos metu ir išlaikyti saugią aplinką ant pastato stogo. 

Taip yra todėl, kad įprastoje saulės energijos sistemoje su styginiais keitikliais nuolatinės srovės laidas iš saulės sistemos išlieka gyvas, kai šviečia saulė, net ir išjungus keitiklį.

2017 m. NEC pakeitė greito išjungimo standartus, atsižvelgdamas į tai, kaip arti PV sistemos laidininkai yra prie PV masyvo riba, kuri dabar yra sritis, kuri tęsiasi 1 pėda (305 mm) visomis kryptimis nuo masyvo.

Per 30 sekundžių nuo greito išjungimo pradžios, PV Pastatų viduje esančios grandinės, esančios už daugiau nei 3 pėdų (1 m) ribos nuo įėjimo taško, turi būti apribotos ne daugiau kaip 30 voltų.

Nuo 1 m. sausio 2019 d. turi būti naudojama viena iš šių trijų alternatyvų PV grandinės, esančios masyvo ribose:

Geriausios PV masyvas turi būti paminėtas arba laukas pažymėtas kaip a PV masyvas su greitu išjungimu. Toks PV masyvas turi būti nustatytas ir naudojamas pagal gaires, nurodytas lauko etiketėje arba sąraše, kad būtų galima greitai išjungti PV masyvai.

PV laidininkai perimetro viduje arba arčiau nei 3 pėdos (1 m) nuo taško, kur juos prasiskverbia į pastato paviršių, turi būti apriboti iki ne daugiau kaip 80 voltų per 30 sekundžių nuo greito išjungimo pradžios.

PV matricoms, įrengtoms daugiau nei 8 pėdų atstumu nuo atvirų įžemintų laidžių elementų arba žemės ir kuriems trūksta atvirų laidų metodų bei laidžių dalių, taisyklės netaikomos.

Naujos energijos sistemos, kurios pagrindinis kuras yra nauja energija, išplėtimas ir pastatų su ant stogų fotovoltinėmis sistemomis skaičiaus padidėjimas yra gilesnių pasaulinės energijos struktūros transformacijų rezultatas.

Prognozuojama, kad fotoelektros instaliuota galia smarkiai padidės, nesvarbu, ar tai buitinė sistema, ar pramoninė ir komercinė elektrinė, o su ja susiję saugos klausimai visada traukė pramonės dėmesį.

„Rapid Shutdown“ sąveika su inverteriais ir galios optimizatoriais

Nors kitoms keitiklių sistemoms reikia papildomų komponentų, kad būtų galima greitai išjungti, kitos jau iš esmės atitinka modulio lygio greitą išjungimą (NEC 2017 ir naujesnės versijos).

Populiariausi keitiklių pasirinkimai gyvenamosioms saulės kolektorių sistemoms Jungtinėse Valstijose yra mikroinverterių ir galios optimizavimo sistemos. Laimei, maitinimo optimizatoriai ir mikroinverteriai veikia skydelyje ir turi integruotas greito išjungimo funkcijas.

„Kad atitiktumėte NEC 2017 arba NEC 2020, gali reikėti papildomai įdiegti modulio lygio galios elektroniką (MLPE), jei diegiate tik styginių keitiklį. Tai turėtų veikti, jei derinsite galios optimizatorius su styginiu keitikliu, kaip tai daro „SolarEdge“.

Tačiau kai papildomos valstybės pradėjo diegti NEC 2017, daugelis styginių keitiklių gamintojų ir kitų saulės energijos kompanijų sukūrė naujas MLPE technologijas su greito išjungimo galimybėmis, todėl galios optimizatoriai nebuvo vienintelis jūsų pasirinkimas norint greitai išjungti. Šie MLPE, sukurti specialiai greitam išjungimui, dažnai yra ekonomiškesnis pasirinkimas nei pridėti galios optimizatorių ar mikroinverterių.

Nors kai kurios keitiklių sistemos gali greitai išjungti be papildomų komponentų, kitos to nedaro. Galios optimizatoriai ir mikroinverteriai abiejuose yra įmontuotos išjungimo funkcijos. Kad atitiktumėte 2017 NEC kodą, gali reikėti pridėti modulio lygio įrenginius, jei turite styginių keitiklį.

Prieš atlikdami bet kokius saulės kolektorių sistemos koregavimus, turėtumėte patikrinti, ar jūsų sistema atitinka greito išjungimo kriterijus, nes būsite tikrinami dėl to paties. Norėdami rasti geriausius sistemos greito išjungimo komponentus, galite kreiptis į profesionalų pagalbą.

Energijos optimizatoriai tiekia žemos įtampos nuolatinę įtampą į centralizuotą keitiklį, kad būtų galima konvertuoti į tinklo reikalavimus atitinkančią kintamosios srovės įtampą, o mikroinverteriai konvertuoja žemos įtampos nuolatinę įtampą į komunalinio tinklo reikalavimus atitinkančią kintamosios srovės įtampą. Tada kintamosios srovės energija eksportuojama į elektros tarnybą, kad ją galėtų naudoti apkrovos vietoje, arba eksportuojama į tinklą, kad galėtų naudoti kiti, kai yra komunalinis tinklas. 

Šie MLPE nustoja gaminti kintamosios srovės energiją ir nebegali tiekti kintamosios srovės įtampos ar srovės į keitiklio išvesties grandines arba į tinklą, taigi atitinka 690.12 straipsnio reikalavimus, kai tinklas sugenda arba PV sistemos kintamosios srovės grandinės yra atjungtos nuo komunalinių paslaugų kintamosios srovės grandinės pertraukikliu, komunalinio skaitiklio pašalinimu ar kt. AC atjungimas.

Kai kintamosios srovės maitinimas sistemos keitikliui nutrūksta, sistemos su galios optimizatoriais greitai išsijungia. 

Inverteris perduoda signalą optimizatoriams, kad jie galėtų automatiškai sumažinti išėjimo įtampą iki vieno volto, kai dingsta kintamosios srovės signalas. Tokiu atveju 350 plokščių linijos su optimizatoriais vidutinė 18 voltų įtampa būtų sumažinta iki 18 voltų.

10 pėdų uždarymo atstumas nuolatinės srovės laidams viduje PV masyvas būtų sumažintas iki 1 pėdos ribos, nes 2017 m. NEC siūlo 690.12 straipsnio pakeitimą. Be to, tai išlaikytų esamą 30 voltų laidininko apribojimą, o masyve būtų reikalingas 80 voltų apribojimas vienos pėdos ribose. 

Dėl to kiekvieną atskirą skydelį reikėtų nuotoliniu būdu išjungti iš pagrindinio jungiklio. Stygos įtampa tarp plokščių ir greito išjungimo dėžutės vis dar gali būti iki 600 voltų nuolatinės srovės, todėl greito išjungimo sistemos, dabar naudojamos pagal 2014 m. NEC kriterijus, neatitiktų šio naujo kriterijaus. 

Iš esmės, šis naujas planas reikalauja tam tikro masyvo arba modulio lygio išjungimo įrenginio visiems stogams PV sistemas.

Nors neaišku, kaip naujas 80 voltų ribotuvas pagerintų ugniagesių ir kitų pirmųjų gelbėtojų saugą, dėl papildomos taisyklės montuotojai gali būti mažiau saugūs. 

Kur nerimauti dėl ilgesnio laiko, kurį montuotojai turi praleisti keisdami sugedusius arba susidėvėjusius modulio lygio įrenginius, jei saulės energijos pramonė yra priversta įgyvendinti griežtesnį modulio lygio išjungimą? 

Turite atsižvelgti į tai, kad aptarnaujantys darbuotojai dažniau patirs kritimą, o tai yra pagrindinė mirtingumo darbe priežastis statybų pramonėje.

Nedideli arba visai nepadidinus našumo, ši pasiūlyta 2017 m. NEC papildoma 690.12 straipsnio taisyklė padidės PV sistemos sudėtingumas, montuotojo ir priežiūros rizika, išlaidos ir patikimumo sunkumai, kurie turės įtakos būsimam stogo potencialui PV įrenginiai. 

Tokios modifikacijos turi būti gerai apgalvotos. Atrodo, kad NEC bando išspręsti problemą, kurios galbūt net nėra.

NEC 2017 kriterijai žymi saugumo plėtrą PV sistemos. Rinkoje yra keletas konstrukcijų ir įrenginių, kurie atitinka NEC kodo valdymo kriterijus. Norėdami apsaugoti save ir savo, naudokite greito išjungimo sistemą PV sistema saugiai.

Turite įsitikinti, kad atnaujinote savo saulės sistemą pagal atnaujintus jūsų valstijos greito išjungimo įrenginio reikalavimus, jei jūsų valstybėje yra jūsų saugos kodai. PV sistema.

Elektra gaminama naudojant saulės kolektorių masyvą, kad būtų užtikrinta nuolatinė srovė (DC). Kintamoji srovė (AC), kurią gali naudoti jūsų prietaisai, sukuriama inverteriais. Didesni inverteriai gali būti dedami šalia pastato elektros skaitiklio arba pagrindinio skirstomojo skydo, arba sistemoje gali būti daug mažų, atskirų keitiklių, sujungtų su atskiromis saulės kolektorių plokštėmis.

Didžioji dalis pastato elektros linijų yra nutiesta per vamzdžius išilgai išorės. Kintamosios srovės atjungimo jungiklis paprastai įrengiamas šalia pagrindinio namo skirstomojo skydo arba elektros skaitiklio. Kiekvienas atjungimo jungiklis turi turėti etiketę, nurodant, prie kurios saulės kolektorių grupės jis yra prijungtas.

Atjungimo jungikliu bus nutrauktas tik namo ryšys su saulės kolektoriumi. Plokštės gali šokiruoti žmones, nes jos ir toliau gamina nuolatinės srovės energiją. The saulės energija sistema ir toliau gamins elektrą, jei turės atsarginę bateriją.

Atminkite, kad saulės kolektoriai veiks tol, kol šviečia saulė. Saulės baterijos gali būti pavojingos, kaip ir bet kuris kitas elektros šaltinis. 

Jei ant stogo ar kitoje nuosavybės vietoje turite saulės baterijas, būkite atidūs apie pavojus ir išlaikykite saugų atstumą nuo bet kokios elektros įrangos. Greitosios pagalbos personalas turi būti informuotas apie pavojus, susijusius su saulės kolektoriais.

Sveiko greito saulės energijos išjungimo įrenginio patarimai

Kiekvieną kartą, kai šviečia saulė, saulės kolektorių sistemos laidininkai įkraunami elektra.

Nėra saugaus būdo sustabdyti srovę, tekančią per tuos laidininkus be greito išjungimo mechanizmo.

Maitinimo negalima išjungti tiesiog išjungus saulės keitiklį, priešingai nei mano dauguma žmonių. Saulės baterijos vis tiek gamintų elektrą, o saulės baterijas jungiančios elektros jungtys – elektrą.

Visiems, kurie liečiasi su saulės kolektorių sistema, dėl šios įtampos kyla elektros smūgio pavojus, įskaitant pirmuosius gelbėtojus, kurie gali būti iškviesti dėl incidento ant jūsų stogo.

Ugniagesiai yra ypač pažeidžiami, nes jie dažnai vėdina degančius pastatus, gręždami skylutes sienose ar stoguose, dėl kurių jie gali tiesiogiai liestis su saulės kolektorių sistemos laidais ar kabeliais.

Šią problemą išsprendžia greito išsijungimo įtaisas „Solar“, kuris akimirksniu atjungia saulės kolektorių sistemą ir pašalina elektros smūgio pavojų visiems, lipusiems ant stogo.

Keletas sveikos saulės patarimų greito išjungimo įtaisas yra: 

• Įdiekite „išvardytą“ arba lauke pažymėtą greito išjungimo sistemą

Žodis „sąrašas“ kilęs iš UL sertifikavimo programos, kuri buvo sukurta daugiau nei prieš šimtmetį, pirmojo pavadinimo. 

Nacionaliniame elektros kodekse yra žodis „įtrauktas į sąrašą“, tačiau jame nenurodyta, kad sistemos ir gaminiai turi būti sertifikuoti UL; veikiau aptariamos organizacijos, kurios teiktų tokią sertifikavimo paslaugą, bendrosios savybės. 

Nors UL akivaizdžiai mano, kad gamintojai turėtų sertifikuoti savo gaminius, kad jie greitai išjungtų per UL, kitos nacionaliniu mastu žinomos bandymų laboratorijos taip pat gali padėti.

• Įdiekite sistemą, galinčią per 80 sekundžių sumažinti įtampą iki 30 V

Kadangi jie paverčia aukštos įtampos nuolatinę srovę žemesnės įtampos, saugesne kintamosios srovės galia, kuri per 80 sekundžių gali nukristi iki 30 V, dažnai manoma, kad mikroinverteriai yra iš prigimties suderinami su pv greitas išjungimas.

Sumontavus inverterius sunku atlikti testavimą, tačiau UL aktyviai atliko šiuos bandymus, siekdama patvirtinti, kad konkretūs mikroinverteriai gali atitikti 80 V slenkstį.

• Įdiekite BIPV sistema be metalinių komponentų, be atvirų laidų ir ne toliau kaip 8 pėdos nuo įžeminto metalo

NEC 2017 kriterijus gali atitikti saulės čerpės, plytelės ar kiti integruoti pastatai PV (BIPV) sistemos, jei jose nėra jokių atvirų metalinių laidininkų ar metalinių komponentų arba jei jie nėra šalia jokio įžeminto metalo. Šios sistemos laikomos atskirai nuo laidžių ir įžemintų komponentų.

Išvada

Tai buvo viskas, ką turėtumėte žinoti užsiimdami saulės energijos įrengimo verslu. Visame pasaulyje kuriamos greito išjungimo taisyklės, skirtos apsaugoti ugniagesius, kai jie dirba šalia saulės energijos PV įranga. Norėdami išsamiau susipažinti su šiais saugos privalumais, peržiūrėkite Greito išjungimo įrenginiai: būtini saugos sprendimai fotovoltinėms sistemoms.

NEC reikalaujama greito išjungimo sistema (PVRSE) naudoja daugybę įrenginių, kad sumažintų įtampą iki saugaus lygio (PVRSS). Kad atitiktų NEC reikalavimus, reikalingi komponentai, tokie kaip keitikliai, iniciatoriai ir greito išjungimo įrenginiai, tokie kaip MLPE arba mikroinverteriai.

Jūs galite kontaktas pirmaujantis greito išjungimo įrenginių gamintojas, jei ieškote tiekėjo savo verslui.