Устранение неполадок устройства быстрого отключения 101

Пожарная безопасность – это самое важное, о чем следует помнить, когда речь идет о солнечной энергии. Многочисленные правила использования солнечной энергии снижают риск возгорания, но их необходимо регулярно обновлять, чтобы уменьшить опасность для пожарных при выполнении своих задач на или внутри зданий с PV массивы.

Многие страны уделяют первоочередное внимание мерам предосторожности, чтобы гарантировать, что функции солнечной энергии безопасно и позволяет пожарным и другим лицам, оказывающим первую помощь, пройти в зону пожарной безопасности. В этой ситуации можно использовать быстрое отключение. 

Давайте более подробно рассмотрим критерии быстрого отключения и поймем, почему всем установщикам солнечных батарей и владельцам систем важно знать о них.

Как это работает? 

Национальный электрический кодекс ввел требование быстрого отключения в качестве требования электробезопасности в США (NEC). 

солнечный PV системы должны иметь способ обесточить или понизить напряжение солнечных модулей на крыше, чтобы соответствовать этому критерию. Это требует добавления переключателя «вкл. или выкл.».

Быстрое отключение предоставляет специалистам по установке солнечных батарей или пожарным безопасный способ остановить или снизить напряжение и ток от фотоэлектрической батареи, позволяя им работать безопасно и продуктивно, избегая при этом опасности поражения электрическим током.

Инверторы имеют возможность отключения, чтобы прервать поток энергии, генерируемый модулями через них. Однако солнечные панели будут продолжать генерировать электричество до тех пор, пока светит солнце, подавая напряжение и ток на провода, соединяющие панели с инвертором.

Отключение или снижение напряжения на вашей крыше на уровне модуля снижает или исключает возможность поражения пожарного электрическим током из-за чрезмерного напряжения, исходящего от солнечных модулей.

Инвертор и устройство быстрого отключения на уровне модуля должны обмениваться данными друг с другом в соответствии с Национальным электротехническим кодексом США, и вместе они составляют систему.

Почему устройство быстрого отключения перестает работать? 

Устройство быстрого отключения — это своего рода микроинвертор или силовая электроника на уровне модуля (MLPE). Они оснащены инструментами, которые могут отключить и понизить выходное напряжение по всей солнечной системе, чтобы придерживаться PV Правила быстрого отключения.

Наконец, для системы быстрого отключения требуется инвертор. Электроэнергия, вырабатываемая солнечными модулями, преобразуется в полезную энергию для вашего дома с помощью инвертора (подробнее об этом процессе читайте в нашем предыдущем блоге). Внутри инвертора находится несколько инициаторов быстрого отключения.

Эти три компонента известны как фотогальваническое оборудование быстрого отключения. Эти устройства позволяют системе быстрого отключения снизить напряжение до безопасного уровня. Для быстрого отключения PVRSE и PVRSS должны быть внесены в список UL. Переключатель быстрого отключения может перестать работать, если эти части не работают должным образом.

Действия по выявлению распространенных сбоев устройств быстрого отключения 

Более глубокие изменения в мировой энергетической структуре привели к расширению новой энергосистемы, которая использует новую энергию в качестве основного топлива, а также к увеличению количества зданий с фотоэлектрическими системами на крышах. 

Ожидается, что будь то домашняя система или промышленная и коммерческая электростанция, установленная мощность фотогальваники значительно возрастет, а связанные с ней вопросы безопасности всегда привлекали внимание отрасли.

• Выключение устройства в экстренной ситуации

Решения должны быть надежными, поскольку безопасность пожарных требует отключения на уровне модулей. Массив должен быть успешно отключен и обесточен, когда быстрое отключение разрешено устройствами быстрого отключения. 

Пожарные предполагают, что массив действительно обесточен, поэтому, если этого не произойдет, риск может быть даже больше, чем был бы без процедуры отключения вообще.

Так как же обеспечить безопасное переключение? Механические разъединители постоянного тока, например, используемые в инверторах, должны пройти испытания в соответствии с UL 98B. В дополнение к другим испытаниям на безопасность этот стандарт предписывает испытания в условиях, аналогичных тем, в которых устройство отключения должно работать. 

Современные твердотельные переключатели постоянного тока, напротив, тестируются только на соответствие UL1741 и используются в соответствии с требованиями по отключению на уровне модулей. Разъединитель постоянного тока или предохранительный выключатель не подпадают под действие UL 1741. 

Рабочая среда для устройств MLPE на самом деле более жесткая, чем рабочая среда для типичного отключения постоянного тока на инверторе. Рекомендуется протестировать функцию быстрого отключения вне диапазона нормальных рабочих температур.

• Обнаружение дугового замыкания и надлежащая реакция на отключение

Электронные компоненты могут создавать электрические помехи. Обычно это не проблема на стороне постоянного тока солнечной системы. Однако при использовании современного оборудования для быстрого отключения уровень шума может резко возрастать и препятствовать точному обнаружению дугового замыкания. 

Прерыватель цепи дугового замыкания (AFCI) алгоритмы отслеживают постоянный ток и напряжение солнечной системы и ищут определенные черты (например, резкие колебания), которые напоминают дуги. Они основывают свое обнаружение на наборе сигнатур дуги, которые описывают типичную дугу. 

AFCI активируется, чтобы погасить дугу или остановить возможную дугу до того, как произойдет какое-либо повреждение, если обнаруженные характеристики тока и напряжения напоминают сигнатуру дуги. AFCI Алгоритм не может отличить настоящую дугу, когда электрический шум создается быстрым устройства отключения (например, от частот переключения оптимизаторов) дает сигналы, напоминающие настоящие дуги. 

Из-за суматохи высока вероятность того, что вы случайно споткнетесь или, что еще хуже, не заметите настоящую дугу. Кроме того, может показаться ироничным, что этот дополнительный шум мешает сигналам завершения работы некоторых систем, из-за чего трудно поверить в то, что они отключатся в случае необходимости.

• Определение количества соединений для снижения риска возникновения дуги

Разъемы постоянного тока вносят основной вклад в последовательные дуги в PV По данным исследований Института Фраунгофера в Германии и Национального солнечного центра BRE в Великобритании. Проблемы с разъемом постоянного тока обычно имеют одну из двух основных причин:

1. Ошибки при установке. Наиболее частыми ошибками при установке являются неправильный обжим на месте и не полностью установленные разъемы, что приводит к слабым соединениям, которые могут вызвать искрение. 

2. Распространенные ошибки включают использование неправильных обжимных инструментов, неточную установку соединителей или просто недостаточное обучение установке.

Разъемы постоянного тока, изготовленные разными производителями, называются несогласованными соединениями. Несовместимость вызывает ослабление соединений, коррозию, проникновение воды и переменное тепловое расширение.

Любой метод быстрого отключения, существенно увеличивающий количество точек подключения, может сделать систему более опасной.

• Обнаружение долговечности устройства

Внедрение солнечной энергии обусловлено экономической эффективностью, поэтому очень важно, чтобы технологии быстрого отключения не повышали системные затраты до уровней, недоступных для потребителей. Солнечные системы также являются инвестицией на 20+ лет. Системы с меньшим количеством деталей и те, которые не подвергают электронику суровым условиям на крыше, должны быть более надежными.

Безопасность должна стоять на первом месте при оценке доступных на рынке технологий быстрого отключения, за которыми следуют дополнительные затраты.

Быстрое отключение было первоначально включено в Национальный электротехнический кодекс (NEC) 2014 года, чтобы дать пожарным простой способ обесточить проводники постоянного тока солнечной системы во время чрезвычайной ситуации и поддерживать безопасную среду на крыше здания. 

Это связано с тем, что в типичной солнечной системе со струнным инвертором провод постоянного тока от солнечной системы остается под напряжением, когда светит солнце, даже после выключения инвертора.

NEC 2017 изменил стандарты быстрого отключения в зависимости от того, насколько близко PV системные проводники к PV граница массива, которая теперь является областью, простирающейся на 1 фут (305 мм) во всех направлениях от массива.

В течение 30 секунд после начала быстрого отключения PV Цепи внутри зданий, которые находятся за пределами границ более 3 футов (1 м) от точки входа, должны быть ограничены напряжением не более 30 вольт.

С 1 января 2019 г. для PV схемы, которые находятся внутри границы массива:

PV должен быть упомянут массив или поле обозначено как PV массив с быстрым отключением. Такой PV массив должен быть настроен и использоваться в соответствии с рекомендациями, указанными в маркировке поля или в списке для быстрого отключения. PV массивы.

PV проводники внутри периметра или менее 3 футов (1 м) от точки, где они пересекаются с поверхностью здания, должны быть ограничены напряжением не более 80 вольт в течение 30 секунд после начала быстрого отключения.

PV массивы, установленные на расстоянии более 8 футов от открытых заземленных проводящих элементов или земли и не имеющие открытых методов проводки и проводящих частей, не подпадают под действие правил.

Расширение новой энергосистемы, использующей новую энергию в качестве основного топлива, и увеличение числа зданий с фотоэлектрическими системами на крышах являются результатом более глубокой трансформации глобальной энергетической структуры.

Ожидается, что установленная мощность фотогальваники резко возрастет, независимо от того, будет ли это бытовая система или промышленная и коммерческая электростанция, и связанные с этим проблемы безопасности всегда привлекали внимание отрасли.

Взаимодействие Rapid Shutdown с инверторами и оптимизаторами мощности

В то время как другим инверторным системам требуются дополнительные компоненты для обеспечения быстрого отключения, другие уже полностью соответствуют быстрому отключению на уровне модуля (NEC 2017 и более поздние версии).

Наиболее популярными вариантами инверторов для жилых систем солнечных панелей в Соединенных Штатах являются системы микроинверторов и оптимизаторов мощности. К счастью, оптимизаторы мощности и микроинверторы работают на месте панели и имеют встроенные функции быстрого отключения.

«Чтобы соответствовать NEC 2017 или NEC 2020, вам может потребоваться дополнительно установить силовую электронику на уровне модуля (MLPE), если вы устанавливаете только инвертор строки. Это должно работать, если вы объедините оптимизаторы мощности со строковым инвертором, как это делает SolarEdge.

Однако, когда другие штаты начали внедрять NEC 2017, многие производители струнных инверторов и другие компании, работающие в области солнечной энергетики, разработали новые технологии MLPE с возможностью быстрого отключения, поэтому оптимизаторы мощности не были единственным выбором для обеспечения соответствия быстрому отключению. Эти MLPE, разработанные специально для быстрого отключения, часто являются более экономичным выбором, чем добавление оптимизаторов мощности или микроинверторов.

В то время как некоторые инверторные системы могут запускать быстрое отключение без дополнительных компонентов, другие этого не делают. Оптимизаторы мощности и микроинверторы оба включают встроенные функции выключения. Чтобы соответствовать коду NEC 2017, вам может потребоваться добавить устройства на уровне модуля, если у вас есть инвертор строки.

Прежде чем вносить какие-либо коррективы в свою систему солнечных батарей, вы должны проверить, соответствует ли ваша система критериям быстрого отключения, потому что вы будете проверены на предмет того же. Чтобы найти лучшие компоненты быстрого завершения работы для вашей системы, вы можете обратиться за профессиональной помощью.

Оптимизаторы мощности подают постоянный ток низкого напряжения на централизованный инвертор для преобразования в напряжение переменного тока, соответствующее требованиям сети, а микроинверторы преобразуют постоянный ток низкого напряжения в напряжение переменного тока, соответствующее требованиям электросети. Затем электроэнергия переменного тока экспортируется в систему электроснабжения для использования потребителями на месте или экспортируется в сеть для использования другими, когда общедоступная сеть доступна. 

Эти MLPE прекращают вырабатывать мощность переменного тока и больше не могут подавать переменное напряжение или ток в выходные цепи инвертора или в сеть, что соответствует требованиям статьи 690.12, когда сеть выходит из строя или отключается. PV Цепи переменного тока системы отключены от коммунальной службы автоматическим выключателем переменного тока, снятием коммунального счетчика или другим способом. отключение переменного тока.

Когда питание переменного тока системного инвертора отключается, системы с оптимизаторами мощности обеспечивают быстрое завершение работы. 

Инвертор подает сигнал оптимизаторам, чтобы они могли автоматически снизить выходное напряжение до одного вольта при потере сигнала переменного тока. В этом случае средние 350 вольт линии из 18 панелей с оптимизаторами снизятся до 18 вольт.

10-футовое расстояние для подключения проводов постоянного тока внутри PV массив будет уменьшен до 1-футовой границы в рамках предложенного NEC 2017 года изменения статьи 690.12. Кроме того, он сохранит существующее ограничение на 30-вольтовый проводник, но при этом потребуется ограничение на 80-вольтовое напряжение внутри массива в пределах однофутовой границы. 

В результате было бы необходимо удаленно выключать каждую отдельную панель с главного выключателя. Напряжение цепи между панелями и блоком быстрого отключения может по-прежнему составлять до 600 вольт постоянного тока, поэтому системы быстрого отключения, используемые в настоящее время в соответствии с критериями NEC 2014 года, не будут соответствовать этому новому критерию. 

По сути, этот новый план требует какого-то устройства отключения на уровне массива или модуля для всех крыш. PV систем.

Хотя неясно, как новое ограничение на 80 вольт в массиве повысит безопасность пожарных и других служб экстренного реагирования, дополнительное правило может фактически сделать монтажников менее безопасными. 

Где беспокойство по поводу того, что установщики должны тратить больше времени на замену неисправных или изношенных устройств на уровне модуля, если солнечная промышленность вынуждена реализовать более жесткое отключение на уровне модуля? 

Вы должны принять во внимание, что обслуживающий персонал с большей вероятностью будет падать, что является основной причиной несчастных случаев на производстве в строительной отрасли.

Это предлагаемое дополнительное правило NEC 2017 года к статье 690.12 практически не увеличивает производительность. PV сложность системы, риск установки и обслуживания, затраты и трудности с надежностью, которые повлияют на будущий потенциал крыши PV установок. 

Такие модификации должны быть хорошо продуманы. Похоже, что NEC пытается решить проблему, которой, возможно, даже не существует.

Критерии NEC 2017 знаменуют собой развитие в области безопасности PV системы. На рынке есть несколько конструкций и устройств, которые соответствуют критериям контроля кода NEC. Используйте систему быстрого отключения, чтобы защитить себя и свое PV систему безопасно.

Вы должны убедиться, что вы обновляете свою солнечную систему в соответствии с обновленными требованиями устройства быстрого отключения вашего штата, если в вашем штате есть коды безопасности вашего PV системы.

Электричество производится с использованием массива солнечных панелей для обеспечения постоянного тока (DC). Переменный ток (AC), который могут использовать ваши приборы, создается инверторами. Более крупные инверторы могут быть размещены рядом с электросчетчиком здания или главным распределительным щитом, или система может включать в себя множество небольших отдельных инверторов, подключенных к отдельным солнечным панелям.

Большинство электрических линий здания проложены через трубопроводы снаружи. Выключатель переменного тока обычно устанавливается рядом с главным распределительным щитом дома или электросчетчиком. Каждый выключатель должен иметь маркировку, указывающую, к какой солнечной батарее он подключен.

Только подключение дома к солнечной батарее будет разорвано выключателем. Панели могут шокировать людей, поскольку они продолжают производить энергию постоянного тока. солнечной энергии система будет продолжать генерировать электроэнергию, если у нее есть резервная батарея.

Имейте в виду, что солнечные панели будут продолжать работать до тех пор, пока светит солнце. Солнечные батареи могут быть опасны, как и любой другой источник электроэнергии. 

Помните об опасностях и держитесь на безопасном расстоянии от любого электрического оборудования, если у вас есть солнечные батареи, размещенные на крыше или в другом месте на вашей собственности. Аварийный персонал должен быть проинформирован об опасностях, связанных с солнечными батареями.

Советы по здоровому солнечному устройству быстрого отключения

Каждый раз, когда выходит солнце, проводники в системе солнечных панелей становятся электрически заряженными.

Не существует безопасного способа остановить ток, протекающий по этим проводникам, без механизма быстрого отключения.

Питание нельзя отключить, просто выключив солнечный инвертор, вопреки тому, что думает большинство людей. Солнечные панели по-прежнему будут производить электричество, а электрические соединения, соединяющие солнечные панели, будут по-прежнему передавать электричество.

Любой, кто вступает в контакт с системой солнечных панелей, подвергается риску поражения электрическим током из-за этого тока под напряжением, в том числе службы экстренного реагирования, которые могут быть вызваны в случае происшествия на вашей крыше.

Пожарные особенно уязвимы, поскольку они часто проветривают горящие здания, просверливая отверстия в стенах или крышах, которые могут привести к прямому контакту с проводниками или кабелями системы солнечных батарей.

Эта проблема решается устройством быстрого отключения солнечных батарей, которое моментально обесточивает систему солнечных батарей и исключает риск поражения электрическим током для любого, кто поднимается на крышу.

Несколько советов для здорового солнечного устройство быстрого отключения составляют: 

• Установите «перечисленную» или помеченную на месте систему быстрого отключения.

Слово «перечисленный» происходит от первого названия программы сертификации UL, которая была создана более века назад. 

В Национальном электрическом кодексе есть слово «внесено в список», но в нем не указано, что системы и продукты должны быть сертифицированы UL; скорее, в нем обсуждаются общие качества организаций, которые будут предоставлять такие услуги по сертификации. 

Хотя UL, очевидно, считает, что производители должны сертифицировать свои продукты для быстрого отключения через UL, другие общенациональные испытательные лаборатории также могут помочь.

• Установите систему, способную понизить напряжение до 80 В в течение 30 секунд.

Поскольку они преобразуют высоковольтную мощность постоянного тока в низковольтную, более безопасную мощность переменного тока, которая может упасть до 80 В за 30 секунд, микроинверторы часто считаются изначально совместимыми с pv быстрое отключение.

Тестирование после установки инверторов затруднено, но UL заранее провела эти тесты, чтобы подтвердить, что определенные микроинверторы могут соответствовать порогу 80 В.

• Установить бизнес-аналитикуPV система без металлических компонентов, без оголенных проводников и не в пределах 8 футов от заземленного металла

Критерию NEC 2017 может соответствовать солнечная черепица, черепица или другие интегрированные в здание материалы. PV (BIPV), если они не имеют открытых металлических проводников или металлических компонентов или если они не расположены рядом с каким-либо заземленным металлом. Эти системы хранятся отдельно от проводящих и заземленных компонентов.

Заключение

Это было все, что вы должны знать, занимаясь установкой солнечных батарей. Во всем мире разрабатываются правила быстрого отключения для защиты пожарных, когда они работают вблизи солнечных батарей. PV оборудование. Чтобы подробнее ознакомиться с преимуществами в области безопасности, перейдите по ссылке: Устройства быстрого отключения: незаменимые решения безопасности для фотоэлектрических систем.

Система быстрого отключения (PVRSE), требуемая NEC, использует ряд устройств для снижения напряжения до безопасного уровня (PVRSS). Чтобы соответствовать требованиям NEC, необходимы такие компоненты, как инверторы, инициаторы и устройства быстрого отключения, такие как MLPE или микроинверторы.

Вы можете Свяжитесь с нами ведущим производителем устройств быстрого отключения, если вы ищете поставщика для своего бизнеса.