Menyelesaikan masalah Peranti Tutup Pantas 101

Keselamatan kebakaran adalah perkara yang paling penting untuk diingat apabila ia berkaitan dengan tenaga solar. Banyak peraturan solar mengurangkan risiko kebakaran, tetapi ia mesti dikemas kini secara kerap untuk mengurangkan bahaya bagi anggota bomba semasa melakukan tugas mereka di atau di dalam bangunan dengan PV tatasusunan.

Banyak negara telah meletakkan langkah berjaga-jaga keselamatan sebagai keutamaan untuk menjaminnya fungsi tenaga suria dengan selamat dan membenarkan anggota bomba dan responden pertama yang lain pergi ke kawasan keselamatan kebakaran. Penutupan pantas boleh digunakan dalam keadaan ini. 

Mari kita periksa kriteria penutupan pantas dengan lebih terperinci dan lihat mengapa penting untuk semua pemasang solar dan pemilik sistem menyedarinya.

Bagaimana Ia Berfungsi? 

. Kod Elektrik Negara memperkenalkan keperluan untuk penutupan pantas sebagai keperluan keselamatan elektrik di Amerika Syarikat (NEC). 

Panel Solar PV sistem mesti mempunyai kaedah untuk menyahtenaga atau menurunkan voltan, modul solar di atas bumbung untuk memenuhi kriteria ini. Ini memerlukan penambahan suis "hidup atau matikan".

Penutupan pantas menyediakan cara selamat untuk pemasang solar atau bomba untuk menghentikan atau mengurangkan voltan dan arus daripada tatasusunan fotovoltaik, membolehkan mereka bekerja dengan selamat dan produktif sambil mengelakkan bahaya elektrik.

Penyongsang mempunyai kapasiti untuk ditutup untuk mengganggu aliran tenaga yang dihasilkan oleh modul melaluinya. Walau bagaimanapun, panel solar akan terus menjana elektrik selagi matahari terbit, meletakkan voltan dan arus pada wayar yang menyambungkan panel ke penyongsang.

Mematikan atau menurunkan voltan pada bumbung anda pada tahap modul merendahkan atau menghapuskan kemungkinan anggota bomba terkejut dengan voltan berlebihan yang datang dari modul solar.

Penyongsang dan peranti penutup pantas peringkat modul mesti berkomunikasi antara satu sama lain mengikut Kod Elektrik Kebangsaan AS, dan bersama-sama ia membentuk satu sistem.

Mengapa Peranti Penutupan Pantas Berhenti Berfungsi? 

Peranti Rapid Shutdown ialah sejenis mikroinverter atau modul-level power electronic (MLPE). Mereka dilengkapi dengan alat yang boleh mematikan dan menurunkan keluaran voltan di seluruh sistem suria untuk mematuhi PV Peraturan Penutupan Cepat.

Akhirnya, sistem penutupan pantas memerlukan penyongsang. Tenaga elektrik yang dijana oleh modul solar diubah menjadi tenaga berguna untuk rumah anda melalui penyongsang (untuk maklumat lanjut tentang proses ini baca blog kami yang terdahulu). Di dalam penyongsang terdapat beberapa pemula Rapid Shutdown.

Ketiga-tiga komponen ini dikenali sebagai peralatan penutupan pantas fotovoltaik. Peranti ini membolehkan sistem penutupan pantas dalam menurunkan voltan ke tahap yang selamat. Untuk tujuan penutupan pantas, PVRSE dan PVRSS mestilah UL Listed. Suis penutupan pantas boleh berhenti berfungsi jika bahagian ini tidak berfungsi dengan betul.

Langkah-Langkah untuk Mengenalpasti Kegagalan Peranti Tutup Pantas Lazim 

Perubahan yang lebih mendalam dalam struktur tenaga dunia telah membawa kepada pengembangan sistem kuasa baharu, yang menggunakan tenaga baharu sebagai bahan api utamanya, dan peningkatan dalam bilangan struktur dengan sistem fotovoltaik atas bumbung. 

Sama ada sistem rumah atau loji janakuasa perindustrian dan komersial, kapasiti pemasangan fotovoltaik dijangka berkembang dengan ketara, dan isu keselamatan yang berkaitan dengannya sentiasa menarik perhatian industri.

• Mematikan peranti semasa kecemasan

Penyelesaian mesti boleh dipercayai kerana keselamatan ahli bomba memerlukan penutupan peringkat modul. Tatasusunan mesti berjaya dimatikan dan dinyahtenagakan apabila penutupan pantas didayakan oleh peranti penutupan pantas. 

Anggota bomba menganggap bahawa tatasusunan itu sebenarnya dinyahtenagakan, jadi jika ini tidak berlaku, risikonya mungkin lebih besar daripada tanpa prosedur penutupan sama sekali.

Jadi bagaimana kita memastikan penukaran selamat? Penyambungan DC mekanikal, seperti yang digunakan pada penyongsang, mesti lulus ujian mengikut UL 98B. Sebagai tambahan kepada ujian keselamatan lain, piawaian ini mewajibkan ujian di bawah keadaan yang serupa dengan keadaan di mana pemutus sambungan bertujuan untuk beroperasi. 

Suis DC keadaan pepejal hari ini, sebaliknya, hanya diuji kepada UL1741 dan digunakan dalam pematuhan penutupan peringkat modul. Pemutus sambungan DC atau suis keselamatan tidak dilindungi oleh UL 1741. 

Persekitaran kerja untuk peranti MLPE sebenarnya lebih keras daripada persekitaran kerja untuk pemutusan DC biasa pada atau pada penyongsang. Menguji ciri penutupan pantas di luar julat suhu operasi biasa adalah disyorkan.

• Mengesan kerosakan arka dan tindak balas penutupan yang betul

Bunyi elektrik boleh dihasilkan oleh komponen elektronik. Ini biasanya bukan masalah di bahagian DC sistem suria. Walau bagaimanapun, tahap hingar boleh meningkat secara mendadak dan menghalang pengesanan kerosakan arka yang tepat apabila menggunakan peralatan penutupan pantas hari ini. 

Pengganggu Litar Kerosakan Arka (AFCI) algoritma menjejaki arus dan voltan DC sistem suria dan mencari ciri khusus (seperti turun naik mendadak) yang menyerupai arka. Mereka mendasarkan pengesanan mereka pada koleksi tandatangan arka yang menerangkan rupa arka biasa. 

. AFCI diaktifkan untuk memadamkan arka atau menghentikan arka prospektif sebelum sebarang kerosakan berlaku jika corak arus dan voltan yang dikesan menyerupai tandatangan arka. The AFCI algoritma mempunyai masalah untuk membezakan arka sebenar apabila bunyi elektrik dihasilkan dengan cepat peranti tutup (seperti daripada pengoptimum menukar frekuensi) menyediakan isyarat yang menyerupai arka sebenar. 

Disebabkan kekecohan itu, terdapat kemungkinan lebih tinggi untuk gangguan tersandung atau, lebih teruk lagi, gagal melihat arka sebenar. Tambahan pula, mungkin ironis bahawa bunyi tambahan ini mengganggu isyarat penutupan beberapa sistem, menjadikannya sukar untuk mempercayai bahawa ia akan ditutup apabila perlu.

• Mengenal pasti bilangan sambungan untuk mengurangkan risiko arka

Penyambung DC adalah penyumbang utama kepada arka bersiri dalam a PV array, menurut penyelidikan dari Institut Fraunhofer di Jerman dan Pusat Suria Nasional BRE di UK. Isu penyambung DC biasanya mempunyai satu daripada dua punca utama:

1. Kesilapan pemasangan: Kesilapan pemasangan yang paling kerap ialah pengeliman di tapak yang tidak betul dan penyambung yang tidak dipasang sepenuhnya, kedua-duanya mengakibatkan sambungan lemah yang mungkin menyebabkan pengarkaan. 

2. Ralat biasa termasuk menggunakan alat pengelim yang salah, memasang penyambung dengan tidak tepat atau hanya mempunyai latihan pemasangan yang tidak mencukupi.

Penyambung DC yang dibuat oleh pengeluar yang berbeza dirujuk sebagai sambungan yang tidak sepadan. Ketidakserasian menyebabkan sambungan longgar, kakisan, pencerobohan air dan tingkah laku pengembangan terma berubah-ubah.

Mana-mana kaedah penutupan cepat yang banyak meningkatkan bilangan titik sambungan boleh menjadikan sistem lebih berbahaya.

• Menemui jangka hayat peranti

Penggunaan tenaga suria didorong oleh keberkesanan kos, oleh itu adalah penting bahawa teknologi penutupan pantas tidak meningkatkan kos sistem ke tahap yang tidak dapat dicapai oleh pengguna. Sistem suria juga merupakan pelaburan 20+ tahun. Sistem dengan bahagian yang lebih sedikit dan yang tidak menyebabkan elektronik kepada keadaan atas bumbung yang keras harus lebih dipercayai.

Keselamatan harus diutamakan apabila menilai teknologi penutupan pantas yang tersedia di pasaran, diikuti dengan kos tambahan.

Penutupan pantas itu pada asalnya dimasukkan dalam Kod Elektrik Kebangsaan (NEC) 2014 untuk memberi anggota bomba cara mudah untuk menyahtenagakan konduktor DC sistem suria semasa kecemasan dan mengekalkan persekitaran yang selamat di atas bumbung bangunan. 

Ini supaya, pada sistem suria penyongsang rentetan biasa, wayar DC daripada sistem suria kekal hidup apabila matahari bersinar walaupun selepas penyongsang dimatikan.

NEC 2017 menukar piawaian untuk penutupan pantas berdasarkan jarak dekat PV konduktor sistem adalah ke PV sempadan tatasusunan, yang kini merupakan wilayah yang memanjang 1 kaki (305 mm) ke semua arah dari tatasusunan.

Dalam masa 30 saat dari permulaan penutupan pantas, PV litar di dalam bangunan yang berada di luar sempadan lebih daripada 3 kaki (1 m) dari tempat masuk mestilah dihadkan kepada tidak lebih daripada 30 volt.

Berkuat kuasa 1 Januari 2019, salah satu daripada tiga alternatif berikut mesti digunakan untuk PV litar yang berada di dalam sempadan tatasusunan:

. PV tatasusunan mesti disebut atau medan ditetapkan sebagai a PV tatasusunan dengan penutupan pantas. Seperti a PV tatasusunan mesti disediakan dan digunakan mengikut garis panduan yang disenaraikan dalam pelabelan medan atau penyenaraian untuk penutupan pantas PV tatasusunan.

PV konduktor di dalam perimeter atau kurang daripada 3 kaki (1 m) dari titik di mana permukaan bangunan menembusinya mestilah dihadkan kepada tidak lebih daripada 80 volt dalam masa 30 saat dari penutupan pantas dimulakan.

PV tatasusunan yang dipasang lebih daripada 8 kaki dari elemen konduktif pembumian terdedah atau pembumian dan kekurangan kaedah pendawaian terdedah dan bahagian konduktif dikecualikan daripada peraturan.

Pengembangan sistem kuasa baharu, yang menggunakan tenaga baharu sebagai bahan api utamanya, dan peningkatan bilangan bangunan dengan sistem fotovoltaik atas bumbung adalah hasil daripada transformasi yang lebih mendalam dalam struktur tenaga global.

Kapasiti pemasangan fotovoltaik dijangka meningkat secara mendadak, tidak kira sama ada ia sistem isi rumah atau loji janakuasa industri dan komersial, dan kebimbangan keselamatan yang berkaitan dengannya sentiasa menarik perhatian industri.

Interaksi Rapid Shutdown dengan penyongsang dan pengoptimuman kuasa

Walaupun sistem penyongsang lain memerlukan komponen tambahan untuk mendayakan penutupan pantas, yang lain pada asasnya telah mematuhi penutupan pantas peringkat modul (NEC 2017 dan lebih baru).

Pilihan penyongsang yang paling popular untuk sistem panel solar kediaman di Amerika Syarikat ialah mikroinverter dan sistem pengoptimuman kuasa. Syukurlah, pengoptimum kuasa dan mikroinverter berfungsi di tapak panel dan mempunyai ciri penutupan pantas terbina dalam.

'Untuk mematuhi NEC 2017 atau NEC 2020, anda mungkin perlu memasang elektronik kuasa tahap modul (MLPE) jika anda memasang penyongsang rentetan sahaja. Ia sepatutnya berfungsi jika anda menggabungkan pengoptimum kuasa dengan penyongsang rentetan, seperti yang dilakukan oleh SolarEdge.

Walau bagaimanapun, apabila negeri tambahan mula melaksanakan NEC 2017, banyak pengeluar penyongsang rentetan dan syarikat solar lain membangunkan teknologi MLPE baharu dengan keupayaan penutupan pantas, jadi pengoptimum kuasa bukanlah pilihan tunggal anda untuk pematuhan penutupan pantas. MLPE ini direka bentuk secara jelas untuk penutupan pantas selalunya merupakan pilihan yang lebih menjimatkan daripada menambah pengoptimuman kuasa atau mikroinverter.

Walaupun sesetengah sistem penyongsang boleh mencetuskan penutupan pantas tanpa memerlukan komponen tambahan, yang lain tidak. Pengoptimum kuasa dan mikroinverter kedua-duanya termasuk ciri penutupan terbina dalam. Untuk mematuhi kod NEC 2017, anda mungkin perlu menambah peranti peringkat modul jika anda mempunyai penyongsang rentetan.

Sebelum anda membuat sebarang pelarasan pada sistem panel solar anda, anda harus menyemak sama ada sistem anda mematuhi kriteria penutupan pantas kerana anda akan diperiksa untuk perkara yang sama. Untuk mencari komponen penutupan pantas yang terbaik untuk sistem anda, anda mungkin mendapatkan bantuan profesional.

Pengoptimum kuasa menghantar DC voltan rendah kepada penyongsang berpusat untuk penukaran kepada voltan AC mematuhi grid, dan mikroinverter menukar voltan rendah DC kepada voltan AC mematuhi grid utiliti. Kuasa AC kemudiannya dieksport ke perkhidmatan elektrik untuk kegunaan dengan beban di tapak atau dieksport ke grid untuk digunakan oleh orang lain apabila grid utiliti tersedia. 

MLPE ini berhenti menghasilkan kuasa AC dan tidak lagi dapat membekalkan voltan atau arus AC ke dalam litar keluaran penyongsang atau ke grid, dengan itu memenuhi keperluan Artikel 690.12, apabila grid gagal atau PV litar AC sistem diputuskan sambungan daripada perkhidmatan utiliti oleh pemutus litar AC, penyingkiran meter utiliti atau lain-lain AC putuskan sambungan.

Apabila kuasa AC kepada penyongsang sistem terputus, sistem dengan pengoptimum kuasa mencapai pematuhan penutupan pantas. 

Penyongsang menyampaikan isyarat kepada pengoptimum supaya mereka boleh mengurangkan output voltan mereka secara automatik kepada satu volt apabila kehilangan isyarat AC. Dalam kes ini, purata 350 volt bagi barisan 18 panel dengan pengoptimum akan dikurangkan kepada 18 volt.

Jarak penamatan 10 kaki untuk wayar DC di dalam PV tatasusunan akan dikurangkan kepada sempadan 1 kaki sebagai sebahagian daripada cadangan perubahan NEC 2017 kepada artikel 690.12. Selain itu, ia akan mengekalkan kekangan konduktor 30 volt sedia ada sambil memerlukan had 80 volt dalam tatasusunan di dalam sempadan satu kaki. 

Akibatnya, adalah perlu untuk mematikan dari jauh setiap panel individu daripada suis induk. Voltan rentetan antara panel dan kotak tutup pantas mungkin masih wujud sehingga 600 volt DC, oleh itu sistem penutupan pantas yang kini digunakan di bawah kriteria NEC 2014 tidak akan mematuhi kriteria baharu ini. 

Pada dasarnya, pelan baharu ini memerlukan beberapa jenis peranti penutup dalam tatasusunan atau peringkat modul untuk semua atas bumbung PV sistem.

Walaupun tidak jelas bagaimana pengehadan 80 volt dalam tatasusunan baharu akan meningkatkan keselamatan anggota bomba dan responden pertama yang lain, peraturan tambahan sebenarnya boleh menjadikan pemasang kurang selamat. 

Di manakah kebimbangan untuk masa yang dipanjangkan pemasang mesti meluangkan untuk menggantikan peranti peringkat modul yang gagal atau haus jika industri solar terpaksa melaksanakan penutupan peringkat modul yang lebih keras? 

Anda mesti mengambil kira bahawa pekerja perkhidmatan akan lebih berkemungkinan mengalami kejatuhan, yang merupakan punca utama kematian akibat pekerjaan dalam industri pembinaan.

Dengan sedikit atau tiada peningkatan prestasi, peraturan tambahan NEC 2017 yang dicadangkan kepada artikel 690.12 ini akan meningkat PV kerumitan sistem, risiko pemasang dan penyelenggaraan, perbelanjaan, dan kesukaran kebolehpercayaan, yang akan memberi kesan kepada potensi masa depan bumbung PV pemasangan. 

Pengubahsuaian sedemikian mesti difikirkan dengan baik. NEC nampaknya cuba menyelesaikan masalah yang mungkin tidak wujud.

Kriteria NEC 2017 menandakan perkembangan dalam keselamatan PV sistem. Terdapat beberapa reka bentuk dan peranti di pasaran yang mematuhi kriteria kawalan kod NEC. Gunakan sistem penutupan pantas untuk melindungi diri anda dan anda PV sistem dengan selamat.

Anda mesti memastikan bahawa anda mengemas kini sistem suria anda mematuhi keperluan kemas kini peranti penutupan cepat negeri anda jika negeri anda mempunyai kod untuk keselamatan anda. PV sistem.

Elektrik dihasilkan menggunakan tatasusunan panel solar untuk membekalkan arus terus (DC). Arus ulang alik (AC), yang mungkin digunakan oleh peralatan anda, dicipta oleh penyongsang. Penyongsang yang lebih besar boleh diletakkan berdekatan dengan meter elektrik bangunan atau panel pengedaran utama, atau sistem mungkin termasuk banyak penyongsang kecil yang digabungkan dengan panel solar individu.

Majoriti talian elektrik bangunan disalurkan melalui saluran di sepanjang bahagian luar. Suis pemutus AC biasanya dipasang berdekatan dengan panel pengedaran utama rumah atau meter elektrik. Setiap suis putus sambungan perlu mempunyai label yang menunjukkan tatasusunan suria yang dipautkan.

Hanya sambungan rumah kepada tatasusunan suria akan terputus oleh suis putus sambungan. Panel boleh mengejutkan orang ramai kerana ia terus menghasilkan kuasa DC. The kuasa solar sistem akan terus menjana elektrik jika ia mempunyai sandaran bateri.

Perlu diingat bahawa panel solar akan terus berfungsi selagi matahari berada di luar. Panel solar boleh berbahaya, sama seperti sumber elektrik lain. 

Berhati-hati dengan bahaya dan kekalkan jarak selamat dari mana-mana peralatan elektrik jika anda mempunyai panel solar diletakkan di atas bumbung anda atau di lokasi lain di harta tanah anda. Kakitangan kecemasan harus dimaklumkan tentang bahaya yang berkaitan dengan tatasusunan solar.

Petua untuk Peranti Matikan Pantas Suria yang Sihat

Bila-bila masa matahari terkeluar, konduktor dalam sistem panel solar menjadi bercas elektrik.

Tiada kaedah selamat untuk menghentikan arus mengalir melalui konduktor tersebut tanpa mekanisme penutupan pantas.

Kuasa tidak boleh dimatikan dengan hanya mematikan penyongsang solar, bertentangan dengan kepercayaan kebanyakan orang. Panel solar masih akan menghasilkan elektrik, dan sambungan elektrik yang menyambungkan panel solar masih akan membawa elektrik.

Sesiapa yang bersentuhan dengan sistem panel solar berisiko terkena renjatan elektrik akibat arus hidup ini, termasuk responden pertama yang mungkin dipanggil untuk kejadian di atas bumbung anda.

Anggota bomba amat terdedah kerana mereka kerap mengudarakan bangunan yang terbakar dengan menebuk lubang ke dinding atau bumbung, yang boleh menyebabkan mereka berhubung terus dengan konduktor atau kabel sistem panel solar.

Isu ini diselesaikan oleh solar peranti penutupan pantas, yang menyahtenagakan sistem panel solar serta-merta dan menghapuskan risiko renjatan elektrik bagi sesiapa yang memanjat bumbung.

Beberapa petua untuk solar yang sihat peranti penutupan pantas ialah: 

• Pasang sistem penutupan pantas "tersenarai" atau berlabel medan

Perkataan "disenaraikan" berasal daripada nama pertama program pensijilan UL, yang dicipta lebih daripada satu abad yang lalu. 

Kod Elektrik Negara termasuk perkataan "disenaraikan", tetapi ia tidak menyatakan bahawa sistem dan produk mesti diperakui UL; sebaliknya, ia membincangkan kualiti umum organisasi yang akan menyediakan perkhidmatan pensijilan tersebut. 

Walaupun UL jelas percaya bahawa pengeluar harus memperakui produk mereka untuk penutupan pantas melalui UL, makmal ujian terkenal di negara lain juga mungkin dapat membantu.

• Pasang sistem yang mampu menurunkan voltannya kepada 80 V dalam masa 30 saat

Kerana mereka menukar kuasa DC voltan tinggi kepada voltan rendah, kuasa AC yang lebih selamat yang boleh jatuh kepada 80 V dalam 30 saat, mikroinverter sering dianggap sebagai mematuhi semula jadi dengan pv penutupan pantas.

Ujian selepas penyongsang telah dipasang adalah sukar, tetapi UL telah secara proaktif menjalankan ujian ini untuk mengesahkan bahawa mikroinverter tertentu boleh memenuhi ambang 80-V.

• Pasang BIPV sistem tanpa komponen logam, tiada konduktor terdedah, dan tidak dalam lingkungan 8 kaki logam dibumikan

Kriteria NEC 2017 boleh dipenuhi oleh kayap solar, jubin atau bangunan lain yang disepadukan PV (BIPV) selagi ia tidak mempunyai sebarang konduktor logam terdedah atau komponen logam, atau jika ia tidak terletak di sebelah mana-mana logam yang dibumikan. Sistem ini diketepikan daripada komponen konduktif dan dibumikan.

Kesimpulan

Ini sahaja yang anda patut tahu sebagai perniagaan pemasangan solar. Di peringkat global, peraturan penutupan pantas sedang dibangunkan untuk melindungi anggota bomba semasa mereka beroperasi berhampiran solar PV peralatan. Untuk meneroka manfaat keselamatan ini dengan lebih lanjut, lihat Peranti Penutupan Pantas: Penyelesaian Keselamatan yang Sangat diperlukan untuk Sistem Fotovoltaik.

Sistem penutupan pantas (PVRSE) yang diperlukan oleh NEC menggunakan beberapa peranti untuk menurunkan voltan ke tahap selamat (PVRSS). Untuk memenuhi keperluan NEC, komponen seperti penyongsang, pemula dan peranti penutupan pantas seperti MLPE atau mikroinverter diperlukan.

Anda boleh hubungan pengeluar peranti Rapid shutdown terkemuka jika anda sedang mencari pembekal untuk perniagaan anda.