Ugunsdrošība ir vissvarīgākā lieta, kas jāpatur prātā, runājot par saules enerģiju. Daudzi saules noteikumi samazina ugunsgrēka risku, taču tie ir regulāri jāatjaunina, lai samazinātu ugunsdzēsēju apdraudējumu, veicot savus uzdevumus uz ēkām vai ēkās ar PV masīvi.
Daudzas valstis ir izvirzījušas drošības pasākumus par prioritāti, lai to garantētu saules enerģijas funkcijas droši un ļauj ugunsdzēsējiem un citiem pirmās palīdzības sniedzējiem doties uz ugunsdrošības zonu. Šajā situācijā var izmantot ātro izslēgšanu.
Sīkāk izpētīsim ātrās izslēgšanas kritērijus un uzzināsim, kāpēc visiem saules enerģijas uzstādītājiem un sistēmu īpašniekiem ir svarīgi tos apzināties.
The Nacionālais elektrības kodekss ieviesa prasību par ātru izslēgšanu kā elektrodrošības prasību Amerikas Savienotajās Valstīs (NEC).
Saules PV sistēmām ir jābūt metodei jumta saules moduļu sprieguma atslēgšanai vai sprieguma pazemināšanai, lai tās atbilstu šim kritērijam. Tam nepieciešams pievienot "ieslēgts vai izslēgšanas" slēdzi.
Ātrā izslēgšana nodrošina drošu veidu, kā saules enerģijas uzstādītāji vai ugunsdzēsēji var apturēt vai samazināt spriegumu un strāvu no fotoelementu bloka, ļaujot viņiem strādāt droši un produktīvi, vienlaikus izvairoties no elektriskās strāvas apdraudējuma.
Invertoriem ir iespēja izslēgties, lai pārtrauktu moduļu radītās enerģijas plūsmu caur tiem. Tomēr saules paneļi turpinās ražot elektroenerģiju, kamēr saule būs uz augšu, novietojot spriegumu un strāvu uz vadiem, kas savieno paneļus ar invertoru.
Izslēdzot vai samazinot spriegumu uz jumta moduļa līmenī, tiek pazemināta vai izslēgta iespēja, ka ugunsdzēsējs var tikt šokēts no pārmērīga sprieguma, kas nāk no saules moduļiem.
Invertoram un moduļa līmeņa ātrās izslēgšanas ierīcei ir jāsazinās savā starpā saskaņā ar ASV Nacionālo elektrisko kodeksu, un kopā tie veido sistēmu.
Ātrās izslēgšanas ierīce ir sava veida mikroinvertora vai moduļa līmeņa jaudas elektronika (MLPE). Tie ir aprīkoti ar instrumentiem, kas var izslēgt un pazemināt izvades spriegumu visā Saules sistēmā, lai ievērotu PV Ātrās izslēgšanas noteikumi.
Visbeidzot, ātrai izslēgšanas sistēmai ir nepieciešams invertors. Saules moduļu saražotā elektroenerģija tiek pārveidota par jūsu mājām noderīgu enerģiju, izmantojot invertoru (plašāku informāciju par šo procesu lasiet mūsu iepriekšējā emuārā). Invertora iekšpusē ir vairāki Rapid Shutdown iniciatori.
Šīs trīs sastāvdaļas ir pazīstamas kā fotoelementu ātrās izslēgšanas iekārtas. Šīs ierīces nodrošina ātru izslēgšanas sistēmu, samazinot spriegumu līdz drošam līmenim. Lai nodrošinātu ātru izslēgšanu, PVRSE un PVRSS ir jābūt iekļautiem UL sarakstā. Ātrās izslēgšanas slēdzis var pārstāt darboties, ja šīs daļas nedarbojas pareizi.
Dziļākas izmaiņas pasaules enerģētikas struktūrā ir izraisījušas jaunās energosistēmas paplašināšanos, kas izmanto jaunu enerģiju kā galveno kurināmo, un palielinājies to konstrukciju skaits, kurās ir jumta fotoelektriskās sistēmas.
Neatkarīgi no tā, vai tā ir mājas sistēma vai rūpnieciska un komerciāla spēkstacija, ir paredzams, ka fotoelementu uzstādītā jauda ievērojami paplašināsies, un ar to saistītie drošības jautājumi vienmēr ir pievērsuši nozares uzmanību.
Risinājumiem ir jābūt uzticamiem, jo ugunsdzēsēju drošībai ir nepieciešama moduļa līmeņa izslēgšana. Masīvs ir sekmīgi jāizslēdz un jāatvieno no sprieguma, ja ātrās izslēgšanas ierīces ir iespējojušas ātro izslēgšanu.
Ugunsdzēsēji pieņem, ka masīvs patiešām ir atslēgts, tāpēc, ja tas nenotiek, risks var būt pat lielāks nekā bez izslēgšanas procedūras.
Tātad, kā nodrošināt drošu pārslēgšanu? Mehāniskajiem līdzstrāvas atvienojumiem, piemēram, tiem, ko izmanto invertoros, ir jāiziet pārbaude saskaņā ar UL 98B. Papildus citām drošības pārbaudēm šis standarts nosaka testēšanu apstākļos, kas ir līdzīgi tiem, kuros paredzēts darboties atvienojumam.
Turpretim mūsdienu cietvielu līdzstrāvas slēdži tiek pārbaudīti tikai saskaņā ar UL1741 un tiek izmantoti moduļa līmeņa izslēgšanas atbilstībā. UL 1741 neattiecas uz līdzstrāvas atvienotāju vai drošības slēdzi.
MLPE ierīču darba vide faktiski ir skarbāka nekā darba vide tipiskam līdzstrāvas atvienojumam pie invertora vai uz tā. Ieteicams pārbaudīt ātrās izslēgšanas funkciju ārpus normālās darba temperatūras diapazona.
Elektrisko troksni var radīt elektroniskie komponenti. Saules sistēmas līdzstrāvas pusē tā parasti nav problēma. Tomēr, izmantojot mūsdienu ātrās izslēgšanas iekārtas, trokšņu līmenis var ievērojami paaugstināties un traucēt precīzu loka defektu noteikšanu.
Loka bojājuma ķēdes pārtraucējs (AFCI) algoritmi seko līdzi Saules sistēmas līdzstrāvai un spriegumam un meklē īpašas pazīmes (piemēram, pēkšņas svārstības), kas atgādina lokus. To noteikšana balstās uz loka parakstu kolekciju, kas apraksta, kā izskatās tipisks loks.
The AFCI tiek aktivizēts, lai izslēgtu loku vai apturētu paredzamo loku, pirms rodas jebkādi bojājumi, ja konstatētie strāvas un sprieguma modeļi atgādina loka zīmi. The AFCI algoritmam ir grūtības atšķirt patieso loku, ja elektriskais troksnis rada ātri izslēgšanas ierīces (piemēram, no optimizētāju pārslēgšanas frekvencēm) nodrošina signālus, kas atgādina reālus lokus.
Satraukuma dēļ pastāv lielāka iespēja, ka var paklupt vai, vēl ļaunāk, nepamanīt reālu loku. Turklāt var būt ironiski, ka šis papildu troksnis traucē dažu sistēmu izslēgšanas signāliem, tādējādi apgrūtinot uzticēšanos, ka tie tiks izslēgti, kad tas būs nepieciešams.
Līdzstrāvas savienotāji ir galvenais seriālo loku veicinātājs a PV masīvs, saskaņā ar pētījumu no Fraunhofera institūta Vācijā un BRE Nacionālā saules centra Apvienotajā Karalistē. Līdzstrāvas savienotāja problēmām parasti ir viens no diviem galvenajiem iemesliem:
1. Uzstādīšanas kļūdas: Biežākās uzstādīšanas kļūdas ir nepareiza presēšana uz vietas un savienotāji, kas nav pilnībā uzstādīti, kā rezultātā rodas vāji savienojumi, kas var izraisīt loka veidošanos.
2. Bieži sastopamās kļūdas ir nepareizu presēšanas rīku izmantošana, neprecīza savienotāju uzstādīšana vai vienkārši nepietiekama uzstādīšanas apmācība.
Dažādu ražotāju izgatavotie līdzstrāvas savienotāji tiek dēvēti par neatbilstošiem savienojumiem. Nesaderība izraisa vaļīgus savienojumus, koroziju, ūdens iekļūšanu un mainīgu termiskās izplešanās izturēšanos.
Jebkura ātras izslēgšanas metode, kas būtiski palielina savienojuma punktu skaitu, var padarīt sistēmu bīstamāku.
Saules enerģijas ieviešanu nosaka rentabilitāte, tāpēc ir ļoti svarīgi, lai ātras izslēgšanas tehnoloģijas nepalielinātu sistēmas izmaksas līdz patērētājiem nepieejamam līmenim. Saules sistēmas ir arī 20+ gadu ieguldījums. Sistēmām ar mazāk detaļu un tādām, kas nepakļauj elektroniku skarbiem jumta apstākļiem, vajadzētu būt uzticamākām.
Novērtējot tirgū pieejamās ātrās izslēgšanas tehnoloģijas, pirmajā vietā jābūt drošībai, kam seko papildu izmaksas.
Ātrā izslēgšana sākotnēji tika iekļauta 2014. gada Nacionālajā elektriskajā kodeksā (NEC), lai sniegtu ugunsdzēsējiem vienkāršu veidu, kā avārijas gadījumā atvienot saules sistēmas līdzstrāvas vadītājus un uzturēt drošu vidi uz ēkas jumta.
Tas ir tāpēc, lai parastā saules enerģijas sistēmā ar stīgu invertora līdzstrāvas vadu no Saules sistēmas paliktu dzīvs, kad saule spīd, pat pēc invertora izslēgšanas.
2017. gada NEC mainīja ātrās izslēgšanas standartus, pamatojoties uz to, cik tuvu PV sistēmas vadītāji ir uz PV masīva robeža, kas tagad ir apgabals, kas stiepjas par 1 pēdu (305 mm) visos virzienos no masīva.
30 sekunžu laikā pēc ātras izslēgšanas uzsākšanas, PV ķēdēm ēkās, kas atrodas ārpus robežas vairāk nekā 3 pēdu (1 m) attālumā no ieejas punkta, jābūt ierobežotām līdz 30 voltiem.
Sākot ar 1. gada 2019. janvāri, ir jāizmanto viena no tālāk norādītajām trim alternatīvām PV ķēdes, kas atrodas masīva robežās:
The PV masīvs ir jānorāda vai lauks jānorāda kā a PV masīvs ar ātru izslēgšanu. Tāds PV masīvs ir jāiestata un jāizmanto saskaņā ar vadlīnijām, kas norādītas lauka marķējumā vai sarakstā ātrai izslēgšanai PV masīvi.
PV vadiem, kas atrodas perimetrā vai mazāk nekā 3 m attālumā no vietas, kur ēkas virsma šķērso tos, jāierobežo līdz ne vairāk kā 1 voltiem 80 sekunžu laikā pēc ātrās izslēgšanas uzsākšanas.
PV Noteikumi neattiecas uz blokiem, kas uzstādīti vairāk nekā 8 pēdu attālumā no atklātiem iezemētiem vadošiem elementiem vai zemes un kuriem trūkst atklātu vadu metožu un vadošo daļu.
Jaunās energosistēmas paplašināšana, kuras galvenais kurināmais izmanto jaunu enerģiju, un ēku ar jumtu fotoelementu sistēmām skaita pieaugums ir globālās enerģijas struktūras dziļākas transformācijas rezultāts.
Paredzams, ka fotoelementu uzstādītā jauda strauji palielināsies neatkarīgi no tā, vai tā ir mājsaimniecības sistēma vai rūpnieciska un komerciāla elektrostacija, un ar to saistītās drošības problēmas vienmēr ir piesaistījušas nozares uzmanību.
Lai gan citām invertora sistēmām ir nepieciešami papildu komponenti, lai nodrošinātu ātru izslēgšanu, citas jau ir pilnībā saderīgas ar moduļa līmeņa ātro izslēgšanu (NEC 2017 un jaunāki).
Populārākās invertoru izvēles dzīvojamo māju saules paneļu sistēmām Amerikas Savienotajās Valstīs ir mikroinvertoru un jaudas optimizētāja sistēmas. Par laimi, gan jaudas optimizētāji, gan mikroinvertori darbojas paneļa vietā, un tajos ir iebūvētas ātras izslēgšanas funkcijas.
Lai nodrošinātu atbilstību NEC 2017 vai NEC 2020, iespējams, papildus būs jāinstalē moduļa līmeņa jaudas elektronika (MLPE), ja instalējat tikai virknes invertoru. Tam vajadzētu darboties, ja apvienojat jaudas optimizētājus ar virknes invertoru, kā to dara SolarEdge.
Tomēr, kad papildu valstis sāka ieviest NEC 2017, daudzi stīgu invertoru ražotāji un citi saules enerģijas uzņēmumi izstrādāja jaunas MLPE tehnoloģijas ar ātras izslēgšanas iespējām, tāpēc jaudas optimizētāji nebija jūsu vienīgā izvēle ātrai izslēgšanai. Šie MLPE, kas īpaši paredzēti ātrai izslēgšanai, bieži vien ir ekonomiskāka izvēle nekā jaudas optimizētāju vai mikroinvertoru pievienošana.
Lai gan dažas invertora sistēmas var izraisīt ātru izslēgšanu bez papildu komponentiem, citas to nedara. Jaudas optimizētāji un mikroinvertori abiem ir iebūvētas izslēgšanas funkcijas. Lai nodrošinātu atbilstību 2017. gada NEC kodam, iespējams, būs jāpievieno moduļa līmeņa ierīces, ja jums ir virknes pārveidotājs.
Pirms veicat jebkādus pielāgojumus savā saules paneļu sistēmā, jums jāpārbauda, vai jūsu sistēma atbilst ātrās izslēgšanas kritērijiem, jo jums tiks veikta tā pārbaude. Lai atrastu savai sistēmai labākos ātrās izslēgšanas komponentus, varat meklēt profesionālu palīdzību.
Jaudas optimizētāji piegādā zemsprieguma līdzstrāvu centralizētam invertoram, lai to pārveidotu par tīklam saderīgu maiņstrāvas spriegumu, un mikroinvertori pārveido zemsprieguma līdzstrāvu komunālajam tīklam saderīgā maiņstrāvas spriegumā. Maiņstrāva pēc tam tiek eksportēta uz elektrisko pakalpojumu, lai to izmantotu slodze uz vietas, vai eksportēta uz tīklu, lai to izmantotu citi, kad ir pieejams komunālais tīkls.
Šie MLPE pārstāj ražot maiņstrāvu un vairs nespēj nodrošināt maiņstrāvas spriegumu vai strāvu invertora izvades ķēdēs vai tīklā, tādējādi izpildot 690.12. panta prasības, ja tīkls sabojājas vai PV sistēmas maiņstrāvas ķēdes ir atvienotas no komunālajiem pakalpojumiem, izmantojot maiņstrāvas ķēdes pārtraucēju, komunālo pakalpojumu skaitītāja noņemšanu vai citu Maiņstrāvas atvienošana.
Kad sistēmas invertora maiņstrāva tiek pārtraukta, sistēmas ar jaudas optimizētājiem nodrošina ātru izslēgšanas atbilstību.
Invertors piegādā signālu optimizētājiem, lai tie varētu automātiski samazināt izvades spriegumu līdz vienam voltam pēc maiņstrāvas signāla zuduma. Šajā gadījumā 350 paneļu līnijas ar optimizētājiem vidējais 18 voltu spriegums tiktu samazināts līdz 18 voltiem.
10 pēdu gala attālums līdzstrāvas vadiem iekšpusē PV masīvs tiks samazināts līdz 1 pēdas robežai kā daļa no 2017. gada NEC ierosinātajām izmaiņām 690.12. 30. pantā. Turklāt tas saglabātu esošo 80 voltu vadītāja ierobežojumu, vienlaikus nepieciešams XNUMX voltu masīva ierobežojums vienas pēdas robežās.
Tā rezultātā būtu nepieciešams attālināti izslēgt katru atsevišķu paneli no galvenā slēdža. Virknes spriegumi starp paneļiem un ātrās izslēgšanas kārbu joprojām var pastāvēt līdz 600 voltiem līdzstrāvas, tāpēc ātrās izslēgšanas sistēmas, kas tagad tiek izmantotas saskaņā ar 2014. gada NEC kritērijiem, neatbilstu šim jaunajam kritērijam.
Būtībā šim jaunajam plānam ir nepieciešama kāda veida masīva vai moduļa līmeņa izslēgšanas ierīce visiem jumtiem PV sistēmām.
Lai gan nav skaidrs, kā jauns bloka 80 voltu ierobežojums uzlabotu ugunsdzēsēju un citu pirmās palīdzības sniedzēju drošību, papildu noteikums faktiski var padarīt uzstādītājus mazāk drošus.
Kur ir bažas par pagarināto laiku, kas uzstādītājiem jāpavada, nomainot bojātas vai nolietotas moduļu līmeņa ierīces, ja saules enerģijas nozare ir spiesta ieviest bargāku moduļu līmeņa izslēgšanu?
Jāņem vērā, ka apkalpojošie cilvēki biežāk piedzīvos kritienus, kas būvniecības nozarē ir galvenais nāves cēlonis darbā.
Ar nelielu veiktspējas pieaugumu vai bez tā, šis ierosinātais 2017. gada NEC papildu noteikums 690.12. pantam tiks palielināts. PV sistēmas sarežģītība, uzstādītāja un apkopes risks, izmaksas un uzticamības grūtības, kas ietekmēs jumta nākotnes potenciālu PV iekārtām.
Šādas modifikācijas ir rūpīgi jāpārdomā. Šķiet, ka NEC cenšas atrisināt problēmu, kuras, iespējams, nemaz nav.
NEC 2017 kritēriji iezīmē attīstību drošības jomā PV sistēmas. Tirgū ir vairāki modeļi un ierīces, kas atbilst NEC koda kontroles kritērijiem. Izmantojiet ātrās izslēgšanas sistēmu, lai aizsargātu sevi un savu PV sistēma droši.
Jums ir jāpārliecinās, ka esat atjauninājis savu saules sistēmu atbilstoši atjauninātajām jūsu valsts ātrās izslēgšanas ierīces prasībām, ja jūsu valstij ir jūsu drošības kodi. PV sistēma.
Elektroenerģija tiek ražota, izmantojot saules paneļu bloku, lai nodrošinātu līdzstrāvu (DC). Maiņstrāvu (AC), ko var izmantot jūsu ierīces, rada invertori. Lielākus invertorus var novietot netālu no ēkas elektrības skaitītāja vai galvenā sadales paneļa, vai arī sistēmā var būt daudz mazu, atsevišķu invertoru, kas savienoti ar atsevišķiem saules paneļiem.
Lielākā daļa ēkas elektrisko līniju tiek izvadītas caur cauruļvadiem gar ārpusi. Maiņstrāvas atvienošanas slēdzis parasti tiek uzstādīts netālu no mājas galvenā sadales paneļa vai elektriskā skaitītāja. Katram atvienošanas slēdzim ir jābūt etiķetei, kas norāda, ar kuru saules bloku tas ir saistīts.
Atvienošanas slēdzis pārtrauks tikai mājas savienojumu ar saules bateriju bloku. Paneļi var šokēt cilvēkus, jo tie turpina ražot līdzstrāvu. The saules enerģija sistēma turpinās ražot elektroenerģiju, ja tai būs rezerves akumulators.
Ņemiet vērā, ka saules paneļi turpinās darboties tik ilgi, kamēr būs ārā saule. Saules paneļi var būt bīstami, tāpat kā jebkurš cits elektrības avots.
Ņemiet vērā briesmas un ievērojiet drošu attālumu no jebkuras elektriskās iekārtas, ja jums ir saules paneļi, kas ir novietoti uz jumta vai citā jūsu īpašuma vietā. Neatliekamās palīdzības darbinieki ir jāinformē par briesmām, kas saistītas ar saules blokiem.
Ikreiz, kad ir ārā saule, saules paneļu sistēmas vadītāji tiek elektriski uzlādēti.
Nav drošas metodes, kā apturēt strāvas plūsmu caur šiem vadītājiem bez ātras izslēgšanas mehānisma.
Pretēji tam, ko uzskata lielākā daļa cilvēku, strāvu nevar izslēgt, vienkārši izslēdzot saules invertoru. Saules paneļi joprojām ražotu elektrību, un elektriskie savienojumi, kas savieno saules paneļus, joprojām nestu elektrību.
Ikviens, kurš nonāk saskarē ar saules paneļu sistēmu, ir pakļauts strāvas trieciena riskam šīs strāvas dēļ, tostarp pirmās palīdzības sniedzēji, kuri var tikt izsaukti uz negadījuma uz jūsu jumta.
Ugunsdzēsēji ir īpaši neaizsargāti, jo viņi bieži vēdina degošas ēkas, urbjot caurumus sienās vai jumtos, kas var radīt tiešu saskari ar saules paneļu sistēmas vadītājiem vai kabeļiem.
Šo problēmu atrisina ātrās izslēgšanas ierīce saules enerģija, kas acumirklī atslēdz saules paneļu sistēmu un novērš elektriskās strāvas trieciena risku ikvienam, kas kāpj uz jumta.
Daži padomi veselīgai saules enerģijai ātras izslēgšanas ierīce ir:
Vārds “uzskaitīts” cēlies no LU sertifikācijas programmas vārda, kas tika izveidota pirms vairāk nekā gadsimta.
Nacionālajā elektriskajā kodeksā ir ietverts vārds “uzskaitīts”, taču tajā nav norādīts, ka sistēmām un izstrādājumiem jābūt UL sertificētiem; drīzāk tiek apspriestas to organizāciju vispārējās īpašības, kuras sniegtu šādu sertifikācijas pakalpojumu.
Lai gan UL acīmredzami uzskata, ka ražotājiem ir jāsertificē savi produkti ātrai izslēgšanai, izmantojot UL, citas nacionāli pazīstamas testēšanas laboratorijas var arī palīdzēt.
Tā kā tie pārveido augstsprieguma līdzstrāvas strāvu zemāka sprieguma, drošākā maiņstrāvā, kas var samazināties līdz 80 V 30 sekundēs, bieži tiek uzskatīts, ka mikroinvertori ir dabiski saderīgi ar pv ātra izslēgšana.
Testēšana pēc invertoru uzstādīšanas ir sarežģīta, taču UL ir aktīvi veikusi šīs pārbaudes, lai apstiprinātu, ka konkrēti mikroinvertori var sasniegt 80 V slieksni.
NEC 2017 kritērijiem var atbilst saules šindeļi, flīzes vai citas integrētas ēkas PV (BIPV) sistēmas, ja vien tām nav atsegtu metāla vadu vai metāla detaļu vai ja tās neatrodas blakus iezemētam metālam. Šīs sistēmas tiek turētas atsevišķi no vadošām un iezemētām sastāvdaļām.
Tas bija viss, kas jums būtu jāzina kā saules enerģijas uzstādīšanas uzņēmumam. Visā pasaulē tiek izstrādāti ātrās izslēgšanas noteikumi, lai aizsargātu ugunsdzēsējus, kamēr tie darbojas saules enerģijas tuvumā PV aprīkojums. Lai sīkāk izpētītu šīs drošības priekšrocības, skatiet Ātrās izslēgšanas ierīces: neaizstājami drošības risinājumi fotoelektriskajām sistēmām.
Ātrās izslēgšanas sistēma (PVRSE), ko pieprasa NEC, izmanto vairākas ierīces, lai pazeminātu spriegumu līdz drošam līmenim (PVRSS). Lai izpildītu NEC prasības, ir nepieciešami tādi komponenti kā invertori, iniciatori un ātrās izslēgšanas ierīces, piemēram, MLPE vai mikroinvertori.
jūs varat kontakts vadošais ātrās izslēgšanas ierīču ražotājs, ja meklējat piegādātāju savam biznesam.