Rreziku i sigurisë nga zjarri
Në vitet e fundit, PV Aksidentet nga zjarri i stacioneve të energjisë elektrike kanë ndodhur shpesh, të cilat jo vetëm që humbasin pronën e termocentralit dhe të ardhurat nga gjenerimi i energjisë elektrike, por gjithashtu shkaktojnë dëme në ndërtesa dhe lëndime personale, madje edhe përhapen në mjedisin përreth, duke rezultuar në një sërë fatkeqësish dytësore.
Harku DC është fenomeni më i zakonshëm i defektit në PV termocentrali. Harqet do të ndodhin për shkak të braktisjes së kontaktit, plakjes së pajisjes, këputjes së izolimit dhe tokëzimit të dobët. Për më tepër, dëmi i harkut DC është shumë më i madh se ai i harkut AC, sepse nuk ka pikë kalimi zero në harkun DC, pasi të ndodhë, ai do të vazhdojë të digjet, është i vështirë për t'u shuar dhe është shumë e lehtë të shkaktojnë aksidente nga zjarri. Sipas statistikave, më shumë se gjysma e aksidenteve nga zjarri në termocentralet FV shkaktohen nga harqet DC. Ndërsa specifikimet e moduleve PV bëhen më të mëdha, fuqia dhe rryma e sistemit anësor DC rriten. Sipas ligjit të Xhulit Q=I²Rt, rryma dyfishohet, dhe efekti termik i pikës së qarkut të shkurtër rritet 4 herë, rreziku i shkaktimit të zjarrit gjithashtu rritet shumë.
Klasifikimi i harkut DC
Ndryshe nga produktet tradicionale elektrike, nuk ka asnjë mbyllje integrale për PV modulet dhe instalimet elektrike të tyre të përmbajnë harqe dhe shkëndija të shkaktuara nga defektet e komponentëve dhe instalimeve elektrike, ndërsa shumë PV instalimet janë të afta të funksionojnë në tensionet tipike DC që mbajnë harqet DC.
Ekzistojnë tre kategori kryesore të harqeve në PV instalimet:
— Harqet e serisë mund të shkaktohen nga instalime elektrike të pasakta ose instalime elektrike të prishura të serisë
— Harqet paralele mund të shkaktohen nga qarqet e shkurtra të pjesshme ndërmjet linjave ngjitur me potenciale të ndryshme
— Harqet e tokës për shkak të defektit të izolimit
Seria Arc
Harku i serisë, i njohur gjithashtu si hark i tërhequr. Harqet e serive zakonisht shkaktohen nga kontakti i dobët i prizave të kabllove midis komponentëve dhe lidhja e dobët midis kabllove të vargjeve dhe kutive të kombinuesit ose inverterëve. Për shkak të numrit të madh të prizave të serisë në stacionin elektrik FV, ka 2000 palë priza në një stacion energjie FV në çati 1 MW. Është e vështirë të sigurohet që të gjitha prizat të jenë të cilësisë së mirë me kaq shumë palë priza. Këto rreziqe çojnë në kontakt të dobët dhe në formimin e harqeve DC.
Aktualisht, disa inverterë integrojnë funksionin e mbrojtjes së harkut, por ka dy probleme kryesore me këtë mbrojtje: Së pari, nëse ka një defekt në hark në një varg, i gjithë inverteri do të fiket, duke shkaktuar dëme të mëdha. Humbja e prodhimit të energjisë; së dyti, pa funksionin e vendndodhjes së gabimit të harkut, personeli i operimit dhe mirëmbajtjes nuk mund ta gjejë vendndodhjen e harkut në kohë dhe me saktësi, gjë që në thelb nuk është zgjidhje. E vetmja mbrojtje teknike e rivendosjes që mund të bëjnë është të mbajnë inverterin në punë. Nga ky këndvështrim, funksioni i mbrojtjes së tërheqjes së harkut i integruar në inverter nuk mund të zgjidhë në mënyrë efektive problemin e gabimit të tërheqjes së harkut.
Harku paralel
Harqet paralele shkaktohen kryesisht nga qarku i shkurtër i përçuesve pozitivë dhe negativë të shkaktuar nga dëmtimi i linjës, ose qarku i shkurtër midis kabllove të vargut. Kur kabllot e vargut janë të shtrydhur ose të konsumuar mekanikisht, harku do të ndodhë midis elektrodave pozitive dhe negative, ose midis vargjeve të ndryshme, që është një defekt i harkut paralel. Ekziston një situatë tjetër që gjithashtu mund të çojë në harqe paralele. Kur harqet serike në sistem nuk trajtohen në kohë, nxehtësia e harqeve të serisë djeg izolimin e kabllove dhe gjeneron harqe paralele.
Kur ndodh një hark paralel midis përçuesve kryesorë të grupit katror përbërës, pasi harku mund të marrë energji të mjaftueshme, është më e vështirë të shuhet, gjë që do të shkaktojë një aksident të madh zjarri. Harku i defektit të serisë mund të shuhet duke shkëputur autobusin DC ose vargun përkatës të sistemit PV, por harku i defektit paralel nuk mund të shuhet dhe madje mund të shkaktojë që një rrymë më e madhe të kalojë nëpër shtegun e harkut, duke e bërë harkun më intensiv.
Aktualisht, funksioni i mbrojtjes së harkut i integruar në inverter nuk mund të zbulojë harqet paralele dhe harqet e tokës, por fuqia shkatërruese e harqeve paralele është shpesh 10 herë më e madhe se ajo e harqeve serike dhe rreziku i sigurisë është edhe më i madh.
Harku Tokësor
Plakja dhe dëmtimi i komponentëve ose dëmtimi mekanik çon në shkarkimin e tokës. Nëse përbërësit vendosen të sheshtë në çatinë e pllakave të çelikut me ngjyrë, do të ketë harqe të tokës ose rrjedhje. Ky lloj defekti nuk është i lehtë të zbulohet, veçanërisht në ditët me shi. Aktualisht, zgjidhja është të mbyllni inverterin dhe të prisni që toka të thahet përpara se ta ndizni atë. Kjo metodë nuk mund të eliminojë në mënyrë efektive rreziqet dhe të rrisë rrezikun e goditjes elektrike personale.
Tensioni i lartë DC
Në një stacion energjie FV, modulet FV lidhen në seri për të formuar një qark të tensionit të lartë DC, i cili në përgjithësi arrin rreth 1000 V. Edhe kur sistemi është i mbyllur, ka ende një tension të lartë DC prej rreth 1000 volt në matricën e modulit PV. Sidomos për stacionet e energjisë FV në çati, kur ndodh një zjarr në stacionet dhe ndërtesat e energjisë FV, është e vështirë të shpëtosh në mënyrë të sigurt; gjatë funksionimit rutinë të termocentralit dhe mirëmbajtjes ose mirëmbajtjes së pronës, operatorët dhe inspektorët janë gjithashtu në rrezik të goditjes elektrike.
Analiza e rrezikut të skenarit
Qeveri, shkollë, spital, çati banimi
1. Kontrolli rajonal. Është e pamundur të përdoren dronët për të skanuar komponentët për anomali dhe nuk mund të gjesh rrezik në kohë;
2. Popullsia është e dendur. Komponenti katror ka rrjedhje, rrezik të lartë goditjeje elektrike për personelin;
3. Shpëtimi është i kufizuar. Në rast emergjence si zjarri, tensioni i lartë i vargut nuk mund të fiket, duke penguar shpëtimin;
4. Ndikimi i opinionit publik. Nëse ndodh një aksident, opinioni publik do të ketë një ndikim më të madh
Çati me pllaka çeliku me ngjyra të ndryshme
1. Është e vështirë të inspektohet. Çatia e pllakave prej çeliku me ngjyrë është e papërshtatshme për t'u inspektuar dhe rreziku i sigurisë së harkut nuk mund të zbulohet me kohë;
2. Shpëtimi është i kufizuar. Në rast emergjence si zjarri, tensioni i lartë i vargut nuk mund të fiket, duke penguar shpëtimin;
3. Çatia është e brishtë. Dhe shkëndija e harkut DC digjet lehtë përmes pllakës së çelikut me ngjyrë dhe hyn në hapësirën e poshtme, duke shkaktuar zjarr dhe dëmtim të pronës
Autostrada, lumenj dhe zona të tjera
1. Rreziqet mjedisore. Shkëndijat sporadike të harkut nga bishtat dhe përbërësit e cigareve mund të shkaktojnë lehtësisht djegien e barërave të këqija poshtë;
2. Vështirë për të inspektuar. Zona e gjatë dhe e ngushtë është e papërshtatshme për inspektim, funksionimi dhe mirëmbajtja është e vështirë dhe rreziqet nuk mund të gjenden në kohë;
3. Vështirë për të shpëtuar. Larg zonës urbane, si zjarri dhe aksidente të tjera, është e vështirë të shpëtosh;
4. Aksident dytësor. Kur automjeti ose një aksident tjetër dëmton komponentët, tensioni i lartë i kordonit nuk mund të fiket në kohë, gjë që ka të ngjarë të shkaktojë një aksident të rëndë dytësor.
Ligjet dhe rregulloret kombëtare
SHBA:
Sipas botimit të fundit të dokumentit të Kodit Kombëtar Elektrik NEC2020:
Merrni distancën deri në matricën FV 305 mm si kufi, jashtë kufirit, brenda 30 S pasi është ndezur pajisja e këmbëzës, voltazhi bie nën 30 V; Brenda kufirit, kërkohet që të ketë një "sistem kontrolli të rrezikut PV" ose të zvogëlohet tensioni nën 80 V brenda 30 S pasi të jetë ndezur pajisja ndezëse.
Canada:
Sipas botimit të Kodit Elektrik Kanadez 2021:
Kur voltazhi anësor DC i sistemit FV është më i madh se 80 V, duhet të instalohet një pajisje ndërprerëse e defektit të harkut ose pajisje të tjera ekuivalente.
Kur sistemi FV është i instaluar në ose mbi ndërtesë, duhet të instalohet një pajisje e fikjes së shpejtë. 1 metër larg nga moduli FV, pasi të jetë nisur pajisja e fikjes së shpejtë, kërkohet të ulet tensioni në nën 30V brenda 30S.
Gjermania:
Sipas standardit gjerman VDE-AR-E 2100-712:
Në sistemin FV, nëse inverteri fiket ose rrjeti dështon, voltazhi DC duhet të jetë më i vogël se 120 V. Përdorimi i një pajisjeje mbyllëse përmendet për të ulur tensionin anësor DC nën 120 V.
Australi:
Sipas seksionit 4.3.3 të standardit më të fundit AS/NZS 5033:2021:
Kur voltazhi DC është më i madh se 120 Vd.c, duhet të instalohet një pajisje shkëputëse midis modulit dhe inverterit.
Tajlandë:
Sipas seksionit 4.3.13 të Kodit Elektrik Thai-Instalimet e furnizimit me energji diellore në çati 2022:
Kërkohet që stacioni i energjisë FV në tavanë duhet të jetë i pajisur me një pajisje mbylljeje të shpejtë dhe kufiri është 300 mm nga matrica FV. Tensioni brenda intervalit kufi zvogëlohet në nën 80 V brenda 30 sekondave pas ndezjes së pajisjes dhe tensioni jashtë kufirit zvogëlohet nën 30 V.
BENY vetë-R&D Produkte - Sanxin
Për tavanin diellor dhe sigurinë nga zjarri të ndërtesave, BENY Pajisjet e mbylljes së shpejtë të nivelit të vargut dhe të nivelit të modulit kontrollojnë tensionin e paneleve deri në një nivel të caktuar të sigurt në mikrosekondë. Parandalimi i aksidenteve dhe përmirësimi i sigurisë së sistemit të energjisë diellore. BENY Zgjidhjet e mbylljes së shpejtë janë të dizajnuara sipas standardit CE, TUV, UL, në përputhje me ligjet dhe rregulloret kombëtare si Kodi Elektrik Thai, NEC2020. Si anëtar i aleancës Sunspec, BENY zhvilloni RSD-të e komunikimit PLC për pajtueshmëri më të gjerë me invertorët e shumtë të vargjeve. Shikoni produktet tani.
Epilog
Ndërtimi i stacioneve FV është në progres të plotë dhe është lidhur ngushtë me mijëra familje. Si të sigurohet "siguria" i stacioneve të energjisë FV po tërheq vëmendje të madhe nga e gjithë industria. Për të zgjidhur në mënyrë efektive këtë problem, e gjithë industria duhet të punojë së bashku për të dalë me zgjidhje inovative dhe të përmirësojë vazhdimisht standardet dhe rregulloret përkatëse, më pas të zbatojë me të vërtetë kërkesat përkatëse në ndërtimin pasues të termocentraleve.
Si një infrastrukturë e rëndësishme energjetike, funksionimi i sigurt, i qëndrueshëm dhe efikas i stacioneve FV është një garanci e rëndësishme për zhvillimin ekonomik.
