Ang kaligtasan sa sunog ay ang pinakamahalagang bagay na dapat tandaan pagdating sa solar energy. Maraming solar regulation ang nagbabawas sa panganib ng sunog, ngunit dapat itong regular na i-update upang mabawasan ang mga panganib para sa mga bumbero habang ginagawa ang kanilang mga gawain sa o sa mga gusaling may PV mga dumadating.
Maraming mga bansa ang naglalagay ng mga pag-iingat sa kaligtasan bilang priyoridad upang magarantiya iyon mga function ng solar energy ligtas at pinahihintulutan ang mga bumbero at iba pang unang tumugon na pumunta sa lugar ng kaligtasan ng sunog. Ang mabilis na pagsara ay maaaring gamitin sa sitwasyong ito.
Suriin natin ang pamantayan ng mabilis na pag-shutdown nang mas detalyado at tingnan kung bakit napakahalaga para sa lahat ng mga solar installer at may-ari ng system na malaman ang mga ito.
Ang National Electrical Code ipinakilala ang pangangailangan para sa mabilis na pagsasara bilang isang kinakailangan sa kaligtasan ng kuryente sa United States (NEC).
Tungkol sa araw PV Ang mga system ay dapat magkaroon ng paraan upang ma-de-energize o mapababa ang boltahe, ng mga solar module sa bubong upang matugunan ang pamantayang ito. Nangangailangan ito ng pagdaragdag ng switch na "on o off".
Ang mabilis na pagsara ay nagbibigay ng isang ligtas na paraan para sa mga solar installer o bumbero upang ihinto o bawasan ang boltahe at kasalukuyang mula sa isang photovoltaic array, na nagpapahintulot sa kanila na magtrabaho nang ligtas at produktibo habang iniiwasan ang mga panganib sa kuryente.
Ang mga inverter ay may kakayahang mag-shut down upang matakpan ang daloy ng enerhiya na nabuo ng mga module sa pamamagitan ng mga ito. Gayunpaman, ang mga solar panel ay patuloy na bubuo ng kuryente hangga't ang araw ay sumisikat, na naglalagay ng boltahe at kasalukuyang sa mga wire na nagkokonekta sa mga panel sa inverter.
Ang pag-off o pagpapababa ng boltahe sa iyong bubong sa antas ng module ay nagpapababa o nag-aalis ng posibilidad na mabigla ang isang bumbero sa sobrang boltahe na nagmumula sa mga solar module.
Ang inverter at ang module-level quick shutdown device ay dapat makipag-ugnayan sa isa't isa alinsunod sa US National Electrical Code, at magkasama silang bumubuo ng isang system.
Ang Rapid Shutdown Device ay isang uri ng microinverter o module-level power electronic (MLPE). Ang mga ito ay nilagyan ng mga tool na maaaring mag-shut down at magpababa ng boltahe na output sa buong solar system upang sumunod sa PV Mga regulasyon ng Rapid Shutdown.
Sa wakas, ang isang mabilis na shutdown system ay nangangailangan ng isang inverter. Ang kuryenteng nabuo ng mga solar module ay ginagawang kapaki-pakinabang na enerhiya para sa iyong tahanan sa pamamagitan ng isang inverter (para sa karagdagang impormasyon sa prosesong ito basahin ang aming nakaraang blog). Sa loob ng inverter ay maraming Rapid Shutdown initiators.
Ang tatlong sangkap na ito ay kilala bilang photovoltaic rapid shutdown equipment. Ang mga device na ito ay nagbibigay-daan sa isang mabilis na shutdown system sa pagpapababa ng boltahe sa isang ligtas na antas. Para sa layunin ng mabilis na pagsara, ang PVRSE at PVRSS ay dapat na UL Listed. Ang mabilis na shutdown switch ay maaaring huminto sa paggana kung ang mga bahaging ito ay hindi gumagana ng maayos.
Ang isang mas malalim na pagbabago sa istraktura ng enerhiya sa mundo ay humantong sa pagpapalawak ng bagong sistema ng kuryente, na gumagamit ng bagong enerhiya bilang pangunahing gasolina nito, at pagtaas ng bilang ng mga istruktura na may mga rooftop photovoltaic system.
Maging ito ay isang sistema ng bahay o isang pang-industriya at komersyal na planta ng kuryente, inaasahang lalawak nang malaki ang naka-install na kapasidad ng mga photovoltaics, at ang mga isyu sa kaligtasan na nauugnay dito ay palaging nakakuha ng atensyon ng industriya.
Ang mga solusyon ay dapat na mapagkakatiwalaan dahil ang kaligtasan ng bumbero ay nangangailangan ng module-level shutdown. Ang array ay dapat na matagumpay na na-off at na-de-energize kapag ang isang mabilis na shutdown ay pinagana ng mabilis na shutdown na mga aparato.
Ipinapalagay ng mga bumbero na ang hanay ay talagang de-energized, kaya kung hindi ito mangyayari, ang panganib ay maaaring mas malaki kaysa sa kung wala ang pamamaraan ng pagsasara.
Kaya paano natin matitiyak ang ligtas na paglipat? Ang mga mekanikal na pagdiskonekta ng DC, tulad ng mga ginagamit sa mga inverter, ay dapat pumasa sa pagsubok alinsunod sa UL 98B. Bilang karagdagan sa iba pang mga pagsubok sa kaligtasan, ang pamantayang ito ay nag-uutos ng pagsubok sa ilalim ng mga kundisyon na katulad ng kung saan ang pagdiskonekta ay nilayon na gumana.
Ang mga solid-state DC switch ngayon, sa kabaligtaran, ay sinubok lamang sa UL1741 at ginagamit sa pagsunod sa antas ng module sa shutdown. Hindi saklaw ng UL 1741 ang DC disconnect o safety switch.
Ang working environment para sa mga MLPE device ay talagang mas malupit kaysa sa working environment para sa isang tipikal na DC disconnect sa o sa inverter. Inirerekomenda ang pagsubok sa tampok na mabilis na pagsara sa labas ng hanay ng mga normal na temperatura ng pagpapatakbo.
Ang ingay ng kuryente ay maaaring gawin ng mga elektronikong sangkap. Ito ay karaniwang hindi isang problema sa DC side ng isang solar system. Gayunpaman, ang mga antas ng ingay ay maaaring tumaas nang husto at makahadlang sa tumpak na pagtuklas ng arc fault kapag gumagamit ng mabilis na shutdown na kagamitan ngayon.
Arc Fault Circuit Interrupter (AFCI) sinusubaybayan ng mga algorithm ang kasalukuyang DC at boltahe ng solar system at naghahanap ng mga partikular na katangian (tulad ng mga biglaang pagbabagu-bago) na kahawig ng mga arko. Ibinabatay nila ang kanilang pagtuklas sa isang koleksyon ng mga lagda ng arko na naglalarawan kung ano ang hitsura ng isang tipikal na arko.
Ang AFCI ay isinaaktibo upang ilabas ang isang arko o ihinto ang isang inaasahang arko bago mangyari ang anumang pinsala kung ang natukoy na kasalukuyang at mga pattern ng boltahe ay kahawig ng isang pirma ng arko. Ang AFCI Ang algorithm ay may problema sa pagkilala sa isang tunay na arko kapag ang ingay ng kuryente ay ginawa ng mabilis shutdown na mga device (tulad ng mula sa mga nag-optimize na lumilipat ng mga frequency) ay nagbibigay ng mga signal na katulad ng mga tunay na arko.
Dahil sa kaguluhan, may mas mataas na posibilidad ng istorbo na madapa o, mas malala pa, na hindi mapansin ang isang aktwal na arko. Higit pa rito, maaaring maging kabalintunaan na ang sobrang ingay na ito ay nakakasagabal sa mga signal ng shutdown ng ilang system, na nagpapahirap na magtiwala na magsasara ang mga ito kapag kinakailangan.
Ang mga konektor ng DC ay isang pangunahing kontribyutor sa mga serial arc sa a PV array, ayon sa pananaliksik mula sa Fraunhofer Institute sa Germany at sa BRE National Solar Center sa UK. Ang mga isyu sa DC connector ay karaniwang may isa sa dalawang pangunahing dahilan:
1. Mga pagkakamali sa pag-install: Ang pinakamadalas na pagkakamali sa pag-install ay ang hindi wastong on-site na crimping at mga connector na hindi ganap na naka-install, na parehong nagreresulta sa mahihinang koneksyon na maaaring magdulot ng pag-arcing.
2. Kasama sa mga karaniwang error ang paggamit ng mga maling crimping tool, hindi wastong pag-install ng mga connector, o pagkakaroon lang ng hindi sapat na pagsasanay sa pag-install.
Ang mga konektor ng DC na ginawa ng iba't ibang mga tagagawa ay tinutukoy na mga hindi tugmang koneksyon. Ang hindi pagkakatugma ay nagdudulot ng mga maluwag na koneksyon, kaagnasan, pagpasok ng tubig, at variable na thermal expansion na gawi.
Anumang paraan ng mabilisang pag-shutdown na lubos na nagpapataas ng bilang ng mga punto ng koneksyon ay maaaring gawing mas mapanganib ang system.
Ang paggamit ng solar energy ay hinihimok ng cost-effectiveness, kaya napakahalaga na ang mabilisang shutdown na mga teknolohiya ay hindi nagpapalaki ng mga gastos sa system sa mga antas na hindi maabot ng mga consumer. Ang mga solar system ay isa ring 20+ taon na pamumuhunan. Ang mga system na may mas kaunting mga bahagi at ang mga hindi sumasailalim sa electronics sa malupit na kondisyon sa rooftop ay dapat na mas maaasahan.
Dapat mauna ang kaligtasan kapag sinusuri ang mga teknolohiyang mabilis na pagsasara na available sa merkado, na sinusundan ng karagdagang gastos.
Ang mabilis na pag-shutdown ay orihinal na kasama sa 2014 National Electrical Code (NEC) upang bigyan ang mga bumbero ng madaling paraan upang alisin ang enerhiya sa mga solar system DC conductor sa panahon ng emergency at mapanatili ang isang ligtas na kapaligiran sa bubong ng isang gusali.
Ito ay upang, sa isang tipikal na string inverter solar system, ang DC wire mula sa solar system ay nananatiling buhay kapag ang araw ay sumisikat kahit na ang inverter ay naka-off.
Binago ng 2017 NEC ang mga pamantayan para sa mabilis na pagsara batay sa kung gaano kalapit ang PV system conductors ay sa PV hangganan ng array, na ngayon ay rehiyon na umaabot ng 1 talampakan (305 mm) sa lahat ng direksyon mula sa array.
Sa loob ng 30 segundo ng mabilis na pagsisimula ng shutdown, PV Ang mga circuit sa loob ng mga gusali na nasa labas ng hangganan na higit sa 3 talampakan (1 m) mula sa punto ng pagpasok ay dapat na limitado sa hindi hihigit sa 30 volts.
May bisa mula Enero 1, 2019, dapat gamitin ang isa sa sumusunod na tatlong alternatibo para sa PV mga circuit na nasa loob ng hangganan ng array:
Ang PV array ay dapat banggitin o field na itinalaga bilang a PV array na may mabilis na pagsara. Ang nasabing a PV array ay dapat i-set up at gamitin alinsunod sa mga alituntuning nakalista sa field labeling o listing para sa mabilis na pagsara PV mga dumadating.
PV Ang mga konduktor sa loob ng perimeter o mas mababa sa 3 talampakan (1 m) mula sa punto kung saan ang ibabaw ng gusali ay tumagos sa kanila ay dapat na limitado sa hindi hihigit sa 80 volts sa loob ng 30 segundo ng mabilis na pagsara.
PV Ang mga array na naka-install ng higit sa 8 talampakan mula sa mga nakalantad na grounded conductive na elemento o sa lupa at walang mga exposed na paraan ng mga wiring at conductive parts ay hindi kasama sa mga regulasyon.
Ang pagpapalawak ng bagong sistema ng kuryente, na gumagamit ng bagong enerhiya bilang pangunahing gasolina nito, at ang pagtaas ng bilang ng mga gusaling may mga rooftop photovoltaic system ay ang mga resulta ng isang mas malalim na pagbabago sa pandaigdigang istraktura ng enerhiya.
Ang naka-install na kapasidad ng mga photovoltaics ay inaasahang tataas nang husto, hindi alintana kung ito ay isang sistema ng sambahayan o isang pang-industriya at komersyal na planta ng kuryente, at ang mga alalahanin sa kaligtasan na nauugnay dito ay palaging nakakaakit ng pansin ng industriya.
Bagama't ang ibang mga inverter system ay nangangailangan ng mga karagdagang bahagi para ma-enable ang mabilisang pag-shutdown, ang iba ay nakasunod na sa module-level rapid shutdown (NEC 2017 at mas bago).
Ang pinakasikat na pagpipilian ng inverter para sa residential solar panel system sa United States ay microinverter at power optimizer system. Sa kabutihang palad, ang mga power optimizer at microinverter ay parehong gumagana sa panel site at may built in na quick shutdown feature.
'Upang makasunod sa NEC 2017 o NEC 2020, maaaring kailanganin mong mag-install ng module-level power electronics (MLPE) kung mag-iisa kang mag-i-install ng string inverter. Dapat itong gumana kung pagsasamahin mo ang mga power optimizer sa isang string inverter, tulad ng ginagawa ng SolarEdge.
Gayunpaman, noong nagsimula ang mga karagdagang estado na ipatupad ang NEC 2017, maraming string inverter manufacturer at iba pang solar company ang bumuo ng mga bagong teknolohiya ng MLPE na may mabilis na kakayahan sa pag-shutdown, kaya hindi ang mga power optimizer ang tanging pagpipilian mo para sa mabilis na pag-shutdown na pagsunod. Ang mga MLPE na ito na hayagang idinisenyo para sa mabilisang pag-shutdown ay kadalasang mas matipid na pagpipilian kaysa sa pagdaragdag ng mga power optimizer o microinverters.
Habang ang ilang mga inverter system ay maaaring mag-trigger ng mabilis na pagsara nang hindi nangangailangan ng mga karagdagang bahagi, ang iba ay hindi. Mga power optimizer at microinverters parehong may kasamang built-in na mga tampok na shutdown. Upang makasunod sa 2017 NEC code, maaaring kailanganin mong magdagdag ng mga module-level na device kung mayroon kang string inverter.
Bago ka gumawa ng anumang mga pagsasaayos sa iyong solar panel system, dapat mong suriin upang makita kung ang iyong system ay sumusunod sa mga pamantayan ng mabilis na shutdown dahil ikaw ay susuriin para sa parehong. Upang mahanap ang pinakamahusay na mabilis na shutdown na mga bahagi para sa iyong system, maaari kang humingi ng propesyonal na tulong.
Ang mga power optimizer ay naghahatid ng mababang boltahe DC sa isang sentralisadong inverter para sa conversion sa grid-compliant na boltahe ng AC, at ang mga microinverter ay nagko-convert ng mababang boltahe DC sa utility grid-compliant na AC boltahe. Ang AC power ay ine-export sa electric service para magamit ng load onsite o i-export sa grid para magamit ng iba kapag available ang utility grid.
Ang mga MLPE na ito ay humihinto sa paggawa ng AC power at hindi na makakapagbigay ng AC boltahe o kasalukuyang sa mga inverter output circuit o sa grid, kaya natutugunan ang mga kinakailangan ng Artikulo 690.12, kapag ang grid ay nabigo o ang PV system AC circuits ay dinidiskonekta mula sa serbisyo ng utility sa pamamagitan ng AC circuit breaker, pag-alis ng metro ng utility, o iba pang Pagdiskonekta ng AC.
Kapag ang AC power sa system inverter ay naputol, ang mga system na may power optimizer ay nakakamit ng mabilis na pagsunod sa shutdown.
Ang inverter ay naghahatid ng signal sa mga optimizer upang awtomatiko nilang bawasan ang kanilang boltahe na output sa isang bolta sa pagkawala ng isang AC signal. Sa kasong ito, ang average na 350 volts ng isang linya ng 18 panel na may mga optimizer ay bababa sa 18 volts.
Ang 10-foot termination distance para sa DC wires sa loob ng PV ang array ay gagawing 1-foot border bilang bahagi ng iminungkahing pagbabago ng 2017 NEC sa artikulo 690.12. Bukod pa rito, pananatilihin nito ang umiiral na 30-volt conductor constraint habang nangangailangan ng in-array na 80-volt na limitasyon sa loob ng one-foot border.
Bilang resulta, kakailanganing malayuang patayin ang bawat indibidwal na panel mula sa isang master switch. Ang mga boltahe ng string sa pagitan ng mga panel at ang quick shutdown box ay maaari pa ring umiral ng hanggang 600 volts DC, kaya ang mabilis na shutdown system na ginagamit ngayon sa ilalim ng 2014 na pamantayan ng NEC ay hindi makakasunod sa bagong pamantayang ito.
Sa esensya, ang bagong planong ito ay nangangailangan ng ilang uri ng in-array o module-level na shutdown device para sa lahat ng rooftop PV systems.
Bagama't hindi malinaw kung paano mapapabuti ng bagong in-array na 80-volt na paglilimita ang kaligtasan ng mga bumbero at iba pang mga unang tumugon, ang karagdagang panuntunan ay maaaring aktwal na gawing mas ligtas ang mga installer.
Nasaan ang alalahanin para sa pinahabang oras na dapat gastusin ng mga installer sa pagpapalit ng mga nabigo o pagod na module-level na mga device kung ang solar industry ay mapipilitang magpatupad ng mas malupit na module-level shutdown?
Dapat mong isaalang-alang na ang mga tao sa serbisyo ay mas malamang na makaranas ng pagkahulog, na siyang pangunahing sanhi ng mga pagkamatay sa trabaho sa industriya ng konstruksiyon.
Na may kaunti o walang pakinabang sa pagganap, ang iminungkahing 2017 NEC na karagdagang panuntunan sa artikulong 690.12 ay tataas PV pagiging kumplikado ng system, panganib sa pag-install at pagpapanatili, gastos, at mga problema sa pagiging maaasahan, na magkakaroon ng epekto sa hinaharap na potensyal ng rooftop PV pag-install.
Ang ganitong mga pagbabago ay dapat na pinag-isipang mabuti. Mukhang sinusubukan ng NEC na lutasin ang isang problema na maaaring wala pa.
Ang pamantayan ng NEC 2017 ay nagmamarka ng isang pag-unlad sa kaligtasan ng PV mga sistema. Mayroong ilang mga disenyo at device sa merkado na sumusunod sa pamantayan ng kontrol ng NEC code. Gamitin ang mabilis na shutdown system upang protektahan ang iyong sarili at ang iyong sarili PV sistema nang ligtas.
Dapat mong tiyakin na ina-update mo ang iyong solar system bilang pagsunod sa na-update na mga kinakailangan ng quick shutdown device ng iyong estado kung ang iyong estado ay may mga code para sa kaligtasan ng iyong PV system.
Ang kuryente ay ginawa gamit ang isang solar panel array upang magbigay ng direktang kasalukuyang (DC). Ang alternating current (AC), na maaaring gamitin ng iyong mga appliances, ay nilikha ng mga inverter. Ang mga malalaking inverter ay maaaring ilagay malapit sa metro ng kuryente o pangunahing panel ng pamamahagi ng gusali, o ang isang sistema ay maaaring magsama ng maraming maliliit, indibidwal na mga inverter na pinagsama sa mga indibidwal na solar panel.
Ang karamihan sa mga linya ng kuryente ng gusali ay dinadala sa mga conduit sa labas. Ang isang AC disconnect switch ay karaniwang naka-install malapit sa pangunahing panel ng pamamahagi ng bahay o ng electric meter. Ang bawat disconnect switch ay kailangang may label na nagsasaad kung saang solar array ito naka-link.
Tanging ang koneksyon ng bahay sa solar array ang mapuputol ng disconnect switch. Maaaring mabigla ng mga panel ang mga tao dahil patuloy silang gumagawa ng DC power. Ang solar power ang system ay patuloy na bubuo ng kuryente kung mayroon itong backup ng baterya.
Tandaan na ang mga solar panel ay patuloy na gagana hangga't ang araw ay nasa labas. Ang mga solar panel ay maaaring mapanganib, tulad ng iba pang mapagkukunan ng kuryente.
Maging maingat sa mga panganib at panatilihin ang isang ligtas na distansya mula sa anumang mga de-koryenteng kagamitan kung mayroon kang mga solar panel na nakalagay sa iyong bubong o sa ibang lokasyon sa iyong ari-arian. Dapat ipaalam sa mga emergency personnel ang mga panganib na nauugnay sa solar arrays.
Anumang oras na sumisikat ang araw, ang mga konduktor sa isang solar panel system ay nagiging electrically charged.
Walang ligtas na paraan upang ihinto ang pag-agos ng kasalukuyang sa mga konduktor na iyon nang walang mekanismo ng mabilis na pagsara.
Hindi maaaring patayin ang kapangyarihan sa pamamagitan lamang ng pag-off ng solar inverter, taliwas sa pinaniniwalaan ng karamihan. Ang mga solar panel ay gumagawa pa rin ng kuryente, at ang mga de-koryenteng koneksyon na nagkokonekta sa mga solar panel ay nagdadala pa rin ng kuryente.
Ang sinumang nakipag-ugnayan sa solar panel system ay nasa panganib na makuryente dahil sa live na agos na ito, kabilang ang mga unang tumugon na maaaring tawagan sa isang insidente sa iyong bubong.
Ang mga bumbero ay partikular na mahina dahil madalas silang nagpapahangin sa mga nasusunog na gusali sa pamamagitan ng pagbubutas ng mga butas sa mga dingding o bubong, na maaaring direktang makipag-ugnayan sa kanila sa mga konduktor o mga kable ng solar panel system.
Naresolba ang isyung ito sa pamamagitan ng mabilis na shutdown device na solar, na agad na nag-de-energize sa solar panel system at nag-aalis ng panganib na makuryente para sa sinumang umaakyat sa bubong.
Ang ilang mga tip para sa isang malusog na solar mabilis na shutdown device ay:
Ang salitang "nakalista" ay nagmula sa unang pangalan ng UL certification program, na nilikha mahigit isang siglo na ang nakalipas.
Kasama sa National Electric Code ang salitang "nakalista," ngunit hindi nito isinasaad na ang mga system at produkto ay dapat na UL-certified; sa halip, tinatalakay nito ang mga pangkalahatang katangian ng mga organisasyon na magbibigay ng naturang serbisyo sa sertipikasyon.
Bagama't malinaw na naniniwala ang UL na dapat patunayan ng mga manufacturer ang kanilang mga produkto para sa mabilis na pag-shutdown sa pamamagitan ng UL, maaaring makatulong din ang iba pang kilalang testing lab sa bansa.
Dahil binabago nila ang mataas na boltahe na DC power sa mas mababang boltahe, mas ligtas na AC power na maaaring mahulog sa 80 V sa loob ng 30 segundo, ang mga microinverter ay kadalasang iniisip na likas na sumusunod sa pv mabilis na pagsara.
Mahirap ang pagsubok pagkatapos ma-install ang mga inverters, ngunit proactive na isinagawa ng UL ang mga pagsubok na ito upang kumpirmahin na ang mga partikular na microinverter ay makakaabot sa 80-V threshold.
Ang pamantayan ng NEC 2017 ay maaaring matugunan ng mga solar shingle, tile, o iba pang gusaling pinagsama-sama PV (BIPV) system hangga't wala silang anumang nakalantad na konduktor ng metal o mga bahagi ng metal, o kung wala ang mga ito sa tabi ng anumang naka-ground na metal. Ang mga sistemang ito ay pinananatiling bukod sa conductive at grounded na mga bahagi.
Ito lang ang dapat mong malaman bilang isang negosyo sa pag-install ng solar. Sa buong mundo, ang mabilis na pagsasara ng mga regulasyon ay binuo upang pangalagaan ang mga bumbero habang sila ay nagpapatakbo malapit sa solar PV kagamitan. Para mas masuri ang mga benepisyong pangkaligtasan na ito, tingnan ang Mga Rapid Shutdown Device: Mga Kinakailangang Solusyon sa Kaligtasan para sa mga Photovoltaic System.
Ang rapid shutdown system (PVRSE) na kinakailangan ng NEC ay gumagamit ng ilang device para ibaba ang boltahe sa isang ligtas na antas (PVRSS). Para matugunan ang mga kinakailangan ng NEC, kailangan ang mga bahagi gaya ng mga inverter, initiator, at rapid shutdown device gaya ng MLPE o microinverter.
Maaari mong makipag-ugnayan sa ang nangungunang tagagawa ng Rapid shutdown device kung naghahanap ka ng supplier para sa iyong negosyo.