Moduły fotowoltaiczne połączone szeregowo powinny zwracać uwagę na:
Gdy system fotowoltaiczny jest podłączony do sieci w celu wytwarzania energii, sieć fotowoltaiczna musi realizować całą kontrolę śledzenia punktów zasilania, aby uzyskać łączną moc wyjściową pod dowolnym aktualnym światłem słonecznym w ciągłym czasie. Dlatego przy projektowaniu liczby modułów fotowoltaicznych w szeregu należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
1) Specyfikacje, typy, liczba szeregów i kąty montażu modułów PV podłączonych do tego samego falownika powinny być spójne.
2) Należy uwzględnić współczynnik temperatury optymalnego napięcia roboczego (Vmp) oraz napięcia otwartego obwodu (Voc) modułów fotowoltaicznych. Vmp szeregowej matrycy fotowoltaicznej powinno mieścić się w zakresie MPPT inwertera, a VC powinno być niższe niż napięcie wejściowe inwertera. Maksymalna wartość.
Zazwyczaj zakres napięć wejściowych DC inwertera jest specyficzny. Zalecane maksymalne napięcie wejściowe dla inwertera podłączonego do sieci fotowoltaicznej wynosi 1100V, a zakres MPPT to 200V~1000V. Przy wyborze liczby modułów w szeregu należy wziąć pod uwagę dwa aspekty: pierwszy to napięcie w obwodzie otwartym. Wysoki limit musi być mniejszy niż maksymalne napięcie wytrzymujące falownika; drugim jest to, że dolna granica napięcia roboczego znamionowego nie jest mniejsza niż minimalna wartość zakresu MPPT inwertera. Łącząc powyższe warunki, wybieramy maksymalną liczbę połączeń szeregowych dla modułów fotowoltaicznych nie więcej niż 21 jako szeregowo. W temperaturze pokojowej 25°C napięcie otwartego obwodu wynosi 39,8V×20 strun =796V, a całkowite napięcie robocze 32,1V×20=642V, co spełnia wymagania maszyny.
Niezawodność i bezpieczeństwo systemu
1. Inwerter ma dobrą niezawodność i bezpieczeństwo
1) Synchroniczna funkcja sterowania zamkniętą pętlą: próbkowanie w czasie rzeczywistym i porównywanie napięcia, fazy, częstotliwości i innych sygnałów z zewnętrznej sieci energetycznej, przy jednoczesnym synchronizowaniu wyjścia falownika z zewnętrzną siecią energetyczną, jakość zasilania jest stabilna i niezawodna, nie zanieczyszcza sieci oraz zapewnia dobre parametry bezpieczeństwa.
2) Pełni funkcję automatycznego wyłączania i działania: falownik wykrywa napięcie, fazę, częstotliwość, wejście prądu stałego, napięcie wyjściowe AC, prąd oraz inne sygnały zewnętrznej sieci energetycznej w czasie rzeczywistym. Gdy wystąpią nieprawidłowe warunki, automatycznie chroni i odłącza wyjście AC; gdy przyczyna awarii znika i sieć energetyczna wraca do normy, falownik wykrywa i opóźnia przez pewien czas, następnie przywraca zasilanie AC i automatycznie podłącza się do sieci, z dobrą niezawodnością.
3) Funkcja ochronna: Posiada funkcje ochronne, takie jak przepięcie, utrata napięcia, wykrywanie częstotliwości i ochrona, przeciążenia i przeciążenia, wycieki, ochrona przed piorunami, zwarcia uziemiające oraz automatyczna izolacja sieci energetycznej.
2. Wydajność bezpieczeństwa systemu
Ponieważ cały system fotowoltaicznej produkcji energii jest wyposażony w bezpieczne i niezawodne urządzenie do ochrony piorunowej, wybrany falownik posiada zabezpieczenia takie jak przepięcie, niedożywienie, przeciążenie i nadprąd, zwarcia, uziemienie, wycieki itp., dlatego cały system posiada te funkcje ochronne, aby zapewnić działanie projektu i urządzeń zgodnie z bezpieczeństwem zużycia energii elektrycznej całego systemu.
W systemie elektrowni fotowoltaicznych uziemienie jest kluczowym elementem projektu elektrycznego, który wiąże się z bezpieczeństwem sprzętu i personelu elektrowni. Dobry projekt uziemienia może zapewnić, że elektrownia będzie działać bezpiecznie przez długi czas, zmniejszy częstotliwość awarii elektrowni oraz poprawi ogólną efektywność operacyjną elektrowni. Jakie są więc typowe typy uziemienia w elektrowniach fotowoltaicznych?
1. Czym jest uziemienie
Uziemienie odnosi się do połączenia punktu neutralnego systemu elektroenergetycznego i urządzeń elektrycznych, odsłoniętych przewodzących części urządzeń elektrycznych oraz przewodzących części zewnętrznych z uziemieniem przez przewody. Można je podzielić na uziemienie działające, uziemienie przed piorunami oraz uziemienie ochronne.
2. rola uziemienia
Często wiemy tylko, że uziemienie może zapobiec osobistym szokom. Jednak oprócz tej funkcji, uziemienie może również zapobiegać uszkodzeniom urządzeń i linii, pożarom, uderzeniom pioruna, uszkodzeniom elektrostatycznym oraz zapewnić regularną pracę systemów energetycznych.
01 Ochrona przed porażeniem prądem
Impedancja ludzkiego ciała ma silny związek z warunkami środowiskowymi. Dlatego uziemienie jest skutecznym sposobem zapobiegania porażeniu prądem. Po uziemieniu urządzenia elektrycznego przez urządzenie uziemiające, potencjał urządzenia elektrycznego jest bliski potencjałowi uziemienia. Ze względu na opór uziemiający, urządzenia elektryczne do potencjału uziemienia zawsze istnieją. Im większy, tym bardziej niebezpieczny jest, gdy ktoś go dotknie. Jednak załóżmy, że urządzenie uziemiające nie jest dostarczone. W takim przypadku napięcie uszkodzonej obudowy urządzenia będzie takie samo jak napięcie faza-masa, które nadal jest znacznie wyższe niż napięcie uziemienia, więc ryzyko również wzrośnie.
02 Zapewnienie regularnej pracy systemu energetycznego
Uziemienie systemu energetycznego, znane również jako uziemienie robocze, jest zazwyczaj uziemiane w punkcie neutralnym stacji transformatorowej lub transformatorowej. Wymóg rezystancji uziemienia dla działającego uziemienia jest minimalny, a dla dużych stacji transformatorowych wymagana jest siatka uziemienia, aby zapewnić niewielką i niezawodną rezystancję uziemienia. Celem roboczego uziemienia jest zbliżenie potencjału między punktem neutralnym siatki a masą do zera. System dystrybucji energii niskonapięciowej nie może uniknąć kontaktu linii fazowej z powłoką lub uziemieniem po przerwaniu linii fazowej. Jeśli punkt neutralny jest izolowany od masy, napięcie na dole pozostałych dwóch faz wzrośnie do trzykrotności napięcia fazowego, co może spowodować przepalenie urządzeń elektrycznych o napięciu 220. W systemie uziemionym punktem neutralnym, nawet jeśli jedna faza jest zwarta z masą, pozostałe dwie fazy mogą być blisko napięcia fazowego, więc urządzenia elektryczne podłączone do tych dwóch faz nie zostaną uszkodzone. Ponadto może zapobiec oscylacjom systemu, a poziom izolacji urządzeń i linii elektrycznych należy uwzględniać jedynie zgodnie z napięciem fazowym.
03 Ochrona przed uderzeniami pioruna i zagrożeniami elektrycznymi zakłócającymi
Gdy występuje piorun, oprócz bezpośredniego pioruna, powstaje także piorun indukcyjny, a pioruny indukcyjne dzielą się na statyczne i elektromagnetyczne pioruny indukcyjne. Najważniejszą metodą wszystkich środków ochrony przed piorunami jest uziemienie.
3. Rodzaje uziemienia
Typowe typy uziemienia to: uziemienie działające, uziemienie przed piorunami, uziemienie ochronne, uziemienie osłonowe, uziemienie antystatyczne itd.
01 Uziemienie przed piorunami
Uziemienie przed piorunami to system uziemiający, który zapobiega uszkodzeniom w wyniku uderzenia pioruna (bezpośrednie uderzenie, indukcja lub wprowadzenie przewodu).
W ramach zabezpieczeń przed piorunami, uziemienie przed piorunami wprowadza prąd piorunowy do ziemi. Ochrona przed piorunami budynków i urządzeń elektrycznych wykorzystuje głównie jeden koniec odstrzału (w tym piorunochron, pas ochrony piorunowej, siatkę przeciwpiorunową, urządzenie tłumiące pioruny itp.), który łączy się z chronionym sprzętem. Drugi koniec jest podłączony do urządzenia uziemiającego. W rezultacie piorun jest kierowany na siebie, a prąd błyskawicy wchodzi do ziemi przez jej przewodnik i urządzenie uziemiające. Ponadto, ze względu na efekt uboczny indukcji elektrostatycznej spowodowanej piorunem, aby zapobiec uszkodzeniom pośrednim, takim jak pożar domu czy porażenie prądem, zwykle konieczne jest uziemienie metalowego wyposażenia, metalowych rur i konstrukcji stalowych.
02 Uziemienie robocze AC
Uziemienie AC polega na bezpośrednim lub przez specjalne urządzenie do uziemienia do metalowego połączenia w systemie zasilania (AC). Uziemienie działające odnosi się głównie do uziemienia neutralnego końca transformatora lub przewodu neutralnego (linia N). Przewód N musi być izolowany rdzeniem miedzianym. W rozkładzie mocy znajdują się pomocnicze zaciski łączące ekwipotencjalne, a zaciski łączenia równopotencjalnego zazwyczaj znajdują się w szafie. Należy zauważyć, że ten terminal nie może być naświetlony; nie można go mieszać z innymi systemami uziemiającymi, takimi jak uziemienie DC, uziemienie osłonowe, uziemienie antystatyczne itp.; Nie można też podłączyć go przewodami PE.
03 Uziemienie ochronne
Uziemienie bezpieczeństwa tworzy dobre metalowe połączenie między nienaładowanymi metalowymi częściami sprzętu elektrycznego a korpusem uziemiającym. W elektrowni fotowoltaicznej głównie funkcjonariusze używają inwerterów, komponentów i skrzynek rozdzielających, które muszą być uziemione dla ochrony bezpieczeństwa.
▲Uziemienie powłoki inwertera
▲Uziemienie modułu fotowoltaicznego
04 Uziemienie tarczy
Aby zapobiec zakłóceniom zewnętrznych pól elektromagnetycznych, uziemienie zewnętrznej obudowy urządzeń elektronicznych oraz osłonowanych przewodów wewnątrz i na zewnątrz urządzenia lub metalowych rur przechodzących przez nie nazywa się uziemieniem osłonowym. Ta metoda uziemienia jest zwykle stosowana do uziemienia warstwy ekranowej linii komunikacyjnej RS485 w elektrowni fotowoltaicznej, co skutecznie zapobiega zakłócaniu komunikacji przez pole elektromagnetyczne podczas wielu falowników wykonujących łączność szeregową 485.
▲Warstwa ekranowa linii komunikacyjnej 485 jest uziemiona
05 Uziemienie antystatyczne
W niektórych specyficznych warunkach instalacji falowników, takich jak instalacja w suchym pokoju komputerowym, uziemienie zapobiegające zakłóceniom przez falownik elektrostatyczny generowany przez suchy klimat pokoju komputerowego nazywa się uziemieniem antystatycznym. Urządzenie antystatyczne uziemiające może być współdzielone z uziemieniem bezpieczeństwa inwertera.
Standardowe wymagania dotyczące rezystancji uziemienia przedstawiono w poniższej tabeli:
Podsumowanie
Jako zestaw systemów długoterminowej eksploatacji, elektrownie fotowoltaiczne muszą być uziemione podczas projektowania i budowy, aby ograniczyć niepotrzebną eksploatację i konserwację na późniejszym etapie i zapewnić długoterminową stabilną, bezpieczną i efektywną pracę systemu.
Dzięki szerokiemu zastosowaniu fotowoltaicznej generacji energii, połączenia między modułami fotowoltaicznymi a ciągami modułów, złącza DC w łącznikach kombinatorów, inwerterów i innych urządzeń są szeroko stosowane w międzynarodowych standardowych złączach MC4/H4, jak pokazano na Rysunkach 1 i Rysunku 1. Pokazano 2.
▲Rysunek 1
▲Rysunek 2
1. Wymagania wydajnościowe złączy fotowoltaicznych
Jakie są więc wymagania wydajnościowe złączy fotowoltaicznych?
Po pierwsze, złącze fotowoltaiczne powinno mieć dobrą przewodność, a rezystancja styku nie powinna przekraczać 0,35 miliohm.
Po drugie, musi mieć dobre właściwości bezpieczeństwa, aby zapewnić bezpieczeństwo modułów ogniw słonecznych. Po trzecie, środowisko i klimat, w którym używa się sprzętu solarnego, są czasem w fatalnej pogodzie i w niekorzystnym środowisku. Dlatego musi być wodoodporny, mieć wysoką temperaturę, odporność na korozję, wysoką izolację oraz inne właściwości, a poziom ochrony powinien osiągać IP68.
Po trzecie, struktura złącza słonecznego powinna być solidna i niezawodna, a siła połączenia między złączem męskim a żeńskim nie powinna być mniejsza niż 80N. Dla złącza MC4 podłączonego do kabla o średnicy czterech mm², przy prądzie 39A temperatura nie powinna przekraczać górnej granicy 105 stopni. Złącza MC4/H4 to złącza jednordzeniowe z złączami męskimi i żeńskimi, które mają wiele zalet, takich jak dobre uszczelnienie, wygodne połączenie, wygodna konserwacja i konserwacja.
2. Środki ostrożności przy instalacji złączy fotowoltaicznych
Wybór wtyczki powinien uwzględniać jakość produktu, w tym rozmiar wewnętrznego metalowego przewodnika, grubość materiału, elastyczność oraz powłokę, która powinna spełniać zdolność do przenoszenia dużego prądu. Dobry kontakt, plastik obudowy wtyczki powinien zapewnić gładkość powierzchni bez pęknięć, a interfejs jest dobrze uszczelniony. Podczas instalacji złącza komponentowego unikaj ekspozycji na słońce i deszcz, aby zapobiec starzeniu się złącza, korozji wewnętrznego złącza i przewodu, wzrostowi oporu stykowego, a nawet iskrzeniom, co może skutkować spadkiem wydajności systemu lub wypadkiem pożarowym.
Przy instalacji złączy fotowoltaicznych najważniejsze jest zaciskanie łącznika, dlatego należy używać profesjonalnych narzędzi zaciskowych. Przed rozpoczęciem budowy elektrowni fotowoltaicznej odpowiedni inżynierowie powinni być przeszkoleni w zakresie zaciskania się na miejscu.
▲Rysunek 3
Wraz z rozwojem technologii ogniw fotowoltaicznych rośnie również pojemność pojedynczego modułu fotowoltaicznego, a prąd struny stopniowo rośnie. Chociaż teoretycznie projekt zawierający projekt złącza MC4/H4 wystarcza, by spełnić wymagania tych modułów o dużej pojemności, z różnych powodów w ostatnich latach wiele elektrowni fotowoltaicznych doświadczało coraz większej liczby wypadków, w których złącza się topiły, spalały się, a nawet doprowadziły do spalania puszek kombinatorowych i falowników. Rysunek 5, rysunek 6, rysunek 7.
▲Rysunek 5
▲Rysunek 6
▲Rysunek 7
Jak wszyscy wiemy, w elektrowni fotowoltaicznej o mocy 100 kWp zwykle znajduje się 600-1000 takich złączy, a ich stan pracy, taki jak rezystancja kontaktowa, jest kluczowy dla regularnej pracy elektrowni fotowoltaicznej. Zły stan działania złącza wpłynie na wzrost rezystancji wewnętrznej strony DC, co prowadzi do spadku efektywności wytwarzania energii elektrowni. W najgorszym przypadku słaby kontakt spowoduje nagrzewanie się lub nawet spalenie złącza, co doprowadzi do spalenia skrzynki łączącej i falownika (Rysunek 7). A jeszcze poważniejsze mogą prowadzić do powstawania pożarów na dużą skalę.
Podsumowanie:Często awarie występują w złączach komponentowych, wtyczkach podłączonych do łączników oraz falownikach przewodowych. Chociaż złącze jest małe, jest niezbędne w systemie fotowoltaicznym. Szczególnie w procesie eksploatacji i konserwacji po zakończeniu elektrowni należy zwracać uwagę na jej stan pracy i regularnie sprawdzać wzrost temperatury wtyczki przyłączeniowej, aby upewnić się, że nie występuje nieprawidłowość i że praca jest prawidłowa.
Przede wszystkim pośrednie wtyczki modułów fotowoltaicznych powinny być mocno połączone, a połączenie między zewnętrznym kablem a złączem powinno być cyniowane; Po podłączeniu ciągu modułu fotowoltaicznego należy zbadać napięcie otwartego obwodu oraz prąd zwarcia w ciągu modułu fotowoltaicznego; Rysunki i specyfikacje wymagają niezawodnego uziemienia.
Podczas instalacji modułów fotowoltaicznych należy zwrócić szczególną uwagę na następujące środki ostrożności:
1) Tylko moduły fotowoltaiczne o tej samej wielkości i specyfikacji mogą być połączone szeregowo;
2) Surowo zabronione jest instalowanie modułów fotowoltaicznych w deszczowych, śnieżnych lub wietrznych warunkach pogodowych;
3) Surowo zabronione jest podłączanie dodatniego i ujemnego szybkiego wtyczki tego samego kawałka przewodu łączącego moduł fotowoltaiczny;
4) Użycie tylnej płyty modułu fotowoltaicznego (EVA) będzie zabronione, jeśli zostanie uszkodzona;
5) Surowo zabronione jest stąpanie na płytę baterii, aby uniknąć uszkodzenia komponentów lub obrażeń ciała;
6) Surowo zabronione jest ściskanie, bicie, zderzanie się lub rysowanie hartowanego szkła modułów fotowoltaicznych ostrymi przedmiotami;
7) Rozpakowane panele słoneczne na placu budowy powinny być umieszczone płasko z przodu do góry, z drewnianymi paletami lub opakowaniami panelowymi na dole, a ich ustawianie jest pionowo, skośnie lub zawieszone w powietrzu, a także surowo zabronione jest wystawianie tylnej części modułów na bezpośrednie działanie słońca;
8) Dwie osoby powinny nosić moduły jednocześnie podczas obsługi i obchodzić się z nimi ostrożnie, aby uniknąć znacznych drgań i uniknąć pęknięć modułów fotowoltaicznych;
9) Surowo zabronione jest podnoszenie modułu przez pociągnięcie za puszkę rozdzielczą lub przewód łączący;
10) Podczas montażu górnej płyty baterii zwracaj uwagę na ramę płyty baterii, która podczas transportu rysuje zamontowaną płytkę;
11) Pracownikom instalacyjnym surowo zabronione jest używanie narzędzi do dotykania płyty baterii dowolnie, powodując rysy;
12) Surowo zabronione jest dotykanie elementów metalowych w ciągu modułu fotowoltaicznego;
13) Dla komponentów, których napięcie w obwodzie otwartym przekracza 50V lub o maksymalnym napięciu nominalnym przekraczającym 50V, powinien istnieć wyraźny sygnał ostrzegawczy o niebezpieczeństwie porażenia prądem w pobliżu urządzenia łączącego komponent.
Gdy system fotowoltaiczny jest podłączony do sieci w celu wytwarzania energii, sieć fotowoltaiczna musi realizować całą kontrolę śledzenia punktów zasilania, aby uzyskać łączną moc wyjściową pod dowolnym aktualnym światłem słonecznym w ciągłym czasie. Dlatego przy projektowaniu liczby modułów fotowoltaicznych w szeregu należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
1) Specyfikacje, typy, liczba szeregów i kąty montażu modułów PV podłączonych do tego samego falownika powinny być spójne.
2) Należy uwzględnić współczynnik temperatury optymalnego napięcia roboczego (Vmp) oraz napięcia otwartego obwodu (Voc) modułów fotowoltaicznych. Vmp szeregowej matrycy fotowoltaicznej powinno mieścić się w zakresie MPPT inwertera, a VC powinno być niższe niż napięcie wejściowe inwertera. Maksymalna wartość.
Zazwyczaj zakres napięć wejściowych DC inwertera jest specyficzny. Zalecane maksymalne napięcie wejściowe dla inwertera podłączonego do sieci fotowoltaicznej wynosi 1100V, a zakres MPPT to 200V~1000V. Przy wyborze liczby modułów w szeregu należy wziąć pod uwagę dwa aspekty: pierwszy to napięcie w obwodzie otwartym. Wysoki limit musi być mniejszy niż maksymalne napięcie wytrzymujące falownika; drugim jest to, że dolna granica napięcia roboczego znamionowego nie jest mniejsza niż minimalna wartość zakresu MPPT inwertera. Łącząc powyższe warunki, wybieramy maksymalną liczbę połączeń szeregowych dla modułów fotowoltaicznych nie więcej niż 21 jako szeregowo. W temperaturze pokojowej 25°C napięcie otwartego obwodu wynosi 39,8V×20 strun =796V, a całkowite napięcie robocze 32,1V×20=642V, co spełnia wymagania maszyny.
Niezawodność i bezpieczeństwo systemu
1. Inwerter ma dobrą niezawodność i bezpieczeństwo
1) Synchroniczna funkcja sterowania zamkniętą pętlą: próbkowanie w czasie rzeczywistym i porównywanie napięcia, fazy, częstotliwości i innych sygnałów z zewnętrznej sieci energetycznej, przy jednoczesnym synchronizowaniu wyjścia falownika z zewnętrzną siecią energetyczną, jakość zasilania jest stabilna i niezawodna, nie zanieczyszcza sieci oraz zapewnia dobre parametry bezpieczeństwa.
2) Pełni funkcję automatycznego wyłączania i działania: falownik wykrywa napięcie, fazę, częstotliwość, wejście prądu stałego, napięcie wyjściowe AC, prąd oraz inne sygnały zewnętrznej sieci energetycznej w czasie rzeczywistym. Gdy wystąpią nieprawidłowe warunki, automatycznie chroni i odłącza wyjście AC; gdy przyczyna awarii znika i sieć energetyczna wraca do normy, falownik wykrywa i opóźnia przez pewien czas, następnie przywraca zasilanie AC i automatycznie podłącza się do sieci, z dobrą niezawodnością.
3) Funkcja ochronna: Posiada funkcje ochronne, takie jak przepięcie, utrata napięcia, wykrywanie częstotliwości i ochrona, przeciążenia i przeciążenia, wycieki, ochrona przed piorunami, zwarcia uziemiające oraz automatyczna izolacja sieci energetycznej.
2. Wydajność bezpieczeństwa systemu
Ponieważ cały system fotowoltaicznej produkcji energii jest wyposażony w bezpieczne i niezawodne urządzenie do ochrony piorunowej, wybrany falownik posiada zabezpieczenia takie jak przepięcie, niedożywienie, przeciążenie i nadprąd, zwarcia, uziemienie, wycieki itp., dlatego cały system posiada te funkcje ochronne, aby zapewnić działanie projektu i urządzeń zgodnie z bezpieczeństwem zużycia energii elektrycznej całego systemu.
W systemie elektrowni fotowoltaicznych uziemienie jest kluczowym elementem projektu elektrycznego, który wiąże się z bezpieczeństwem sprzętu i personelu elektrowni. Dobry projekt uziemienia może zapewnić, że elektrownia będzie działać bezpiecznie przez długi czas, zmniejszy częstotliwość awarii elektrowni oraz poprawi ogólną efektywność operacyjną elektrowni. Jakie są więc typowe typy uziemienia w elektrowniach fotowoltaicznych?
1. Czym jest uziemienie
Uziemienie odnosi się do połączenia punktu neutralnego systemu elektroenergetycznego i urządzeń elektrycznych, odsłoniętych przewodzących części urządzeń elektrycznych oraz przewodzących części zewnętrznych z uziemieniem przez przewody. Można je podzielić na uziemienie działające, uziemienie przed piorunami oraz uziemienie ochronne.
2. rola uziemienia
Często wiemy tylko, że uziemienie może zapobiec osobistym szokom. Jednak oprócz tej funkcji, uziemienie może również zapobiegać uszkodzeniom urządzeń i linii, pożarom, uderzeniom pioruna, uszkodzeniom elektrostatycznym oraz zapewnić regularną pracę systemów energetycznych.
01 Ochrona przed porażeniem prądem
Impedancja ludzkiego ciała ma silny związek z warunkami środowiskowymi. Dlatego uziemienie jest skutecznym sposobem zapobiegania porażeniu prądem. Po uziemieniu urządzenia elektrycznego przez urządzenie uziemiające, potencjał urządzenia elektrycznego jest bliski potencjałowi uziemienia. Ze względu na opór uziemiający, urządzenia elektryczne do potencjału uziemienia zawsze istnieją. Im większy, tym bardziej niebezpieczny jest, gdy ktoś go dotknie. Jednak załóżmy, że urządzenie uziemiające nie jest dostarczone. W takim przypadku napięcie uszkodzonej obudowy urządzenia będzie takie samo jak napięcie faza-masa, które nadal jest znacznie wyższe niż napięcie uziemienia, więc ryzyko również wzrośnie.
02 Zapewnienie regularnej pracy systemu energetycznego
Uziemienie systemu energetycznego, znane również jako uziemienie robocze, jest zazwyczaj uziemiane w punkcie neutralnym stacji transformatorowej lub transformatorowej. Wymóg rezystancji uziemienia dla działającego uziemienia jest minimalny, a dla dużych stacji transformatorowych wymagana jest siatka uziemienia, aby zapewnić niewielką i niezawodną rezystancję uziemienia. Celem roboczego uziemienia jest zbliżenie potencjału między punktem neutralnym siatki a masą do zera. System dystrybucji energii niskonapięciowej nie może uniknąć kontaktu linii fazowej z powłoką lub uziemieniem po przerwaniu linii fazowej. Jeśli punkt neutralny jest izolowany od masy, napięcie na dole pozostałych dwóch faz wzrośnie do trzykrotności napięcia fazowego, co może spowodować przepalenie urządzeń elektrycznych o napięciu 220. W systemie uziemionym punktem neutralnym, nawet jeśli jedna faza jest zwarta z masą, pozostałe dwie fazy mogą być blisko napięcia fazowego, więc urządzenia elektryczne podłączone do tych dwóch faz nie zostaną uszkodzone. Ponadto może zapobiec oscylacjom systemu, a poziom izolacji urządzeń i linii elektrycznych należy uwzględniać jedynie zgodnie z napięciem fazowym.
03 Ochrona przed uderzeniami pioruna i zagrożeniami elektrycznymi zakłócającymi
Gdy występuje piorun, oprócz bezpośredniego pioruna, powstaje także piorun indukcyjny, a pioruny indukcyjne dzielą się na statyczne i elektromagnetyczne pioruny indukcyjne. Najważniejszą metodą wszystkich środków ochrony przed piorunami jest uziemienie.
3. Rodzaje uziemienia
Typowe typy uziemienia to: uziemienie działające, uziemienie przed piorunami, uziemienie ochronne, uziemienie osłonowe, uziemienie antystatyczne itd.
01 Uziemienie przed piorunami
Uziemienie przed piorunami to system uziemiający, który zapobiega uszkodzeniom w wyniku uderzenia pioruna (bezpośrednie uderzenie, indukcja lub wprowadzenie przewodu).
W ramach zabezpieczeń przed piorunami, uziemienie przed piorunami wprowadza prąd piorunowy do ziemi. Ochrona przed piorunami budynków i urządzeń elektrycznych wykorzystuje głównie jeden koniec odstrzału (w tym piorunochron, pas ochrony piorunowej, siatkę przeciwpiorunową, urządzenie tłumiące pioruny itp.), który łączy się z chronionym sprzętem. Drugi koniec jest podłączony do urządzenia uziemiającego. W rezultacie piorun jest kierowany na siebie, a prąd błyskawicy wchodzi do ziemi przez jej przewodnik i urządzenie uziemiające. Ponadto, ze względu na efekt uboczny indukcji elektrostatycznej spowodowanej piorunem, aby zapobiec uszkodzeniom pośrednim, takim jak pożar domu czy porażenie prądem, zwykle konieczne jest uziemienie metalowego wyposażenia, metalowych rur i konstrukcji stalowych.
02 Uziemienie robocze AC
Uziemienie AC polega na bezpośrednim lub przez specjalne urządzenie do uziemienia do metalowego połączenia w systemie zasilania (AC). Uziemienie działające odnosi się głównie do uziemienia neutralnego końca transformatora lub przewodu neutralnego (linia N). Przewód N musi być izolowany rdzeniem miedzianym. W rozkładzie mocy znajdują się pomocnicze zaciski łączące ekwipotencjalne, a zaciski łączenia równopotencjalnego zazwyczaj znajdują się w szafie. Należy zauważyć, że ten terminal nie może być naświetlony; nie można go mieszać z innymi systemami uziemiającymi, takimi jak uziemienie DC, uziemienie osłonowe, uziemienie antystatyczne itp.; Nie można też podłączyć go przewodami PE.
03 Uziemienie ochronne
Uziemienie bezpieczeństwa tworzy dobre metalowe połączenie między nienaładowanymi metalowymi częściami sprzętu elektrycznego a korpusem uziemiającym. W elektrowni fotowoltaicznej głównie funkcjonariusze używają inwerterów, komponentów i skrzynek rozdzielających, które muszą być uziemione dla ochrony bezpieczeństwa.
▲Uziemienie powłoki inwertera
▲Uziemienie modułu fotowoltaicznego
04 Uziemienie tarczy
Aby zapobiec zakłóceniom zewnętrznych pól elektromagnetycznych, uziemienie zewnętrznej obudowy urządzeń elektronicznych oraz osłonowanych przewodów wewnątrz i na zewnątrz urządzenia lub metalowych rur przechodzących przez nie nazywa się uziemieniem osłonowym. Ta metoda uziemienia jest zwykle stosowana do uziemienia warstwy ekranowej linii komunikacyjnej RS485 w elektrowni fotowoltaicznej, co skutecznie zapobiega zakłócaniu komunikacji przez pole elektromagnetyczne podczas wielu falowników wykonujących łączność szeregową 485.
▲Warstwa ekranowa linii komunikacyjnej 485 jest uziemiona
05 Uziemienie antystatyczne
W niektórych specyficznych warunkach instalacji falowników, takich jak instalacja w suchym pokoju komputerowym, uziemienie zapobiegające zakłóceniom przez falownik elektrostatyczny generowany przez suchy klimat pokoju komputerowego nazywa się uziemieniem antystatycznym. Urządzenie antystatyczne uziemiające może być współdzielone z uziemieniem bezpieczeństwa inwertera.
Standardowe wymagania dotyczące rezystancji uziemienia przedstawiono w poniższej tabeli:
Podsumowanie
Jako zestaw systemów długoterminowej eksploatacji, elektrownie fotowoltaiczne muszą być uziemione podczas projektowania i budowy, aby ograniczyć niepotrzebną eksploatację i konserwację na późniejszym etapie i zapewnić długoterminową stabilną, bezpieczną i efektywną pracę systemu.
Dzięki szerokiemu zastosowaniu fotowoltaicznej generacji energii, połączenia między modułami fotowoltaicznymi a ciągami modułów, złącza DC w łącznikach kombinatorów, inwerterów i innych urządzeń są szeroko stosowane w międzynarodowych standardowych złączach MC4/H4, jak pokazano na Rysunkach 1 i Rysunku 1. Pokazano 2.
▲Rysunek 1
▲Rysunek 2
1. Wymagania wydajnościowe złączy fotowoltaicznych
Jakie są więc wymagania wydajnościowe złączy fotowoltaicznych?
Po pierwsze, złącze fotowoltaiczne powinno mieć dobrą przewodność, a rezystancja styku nie powinna przekraczać 0,35 miliohm.
Po drugie, musi mieć dobre właściwości bezpieczeństwa, aby zapewnić bezpieczeństwo modułów ogniw słonecznych. Po trzecie, środowisko i klimat, w którym używa się sprzętu solarnego, są czasem w fatalnej pogodzie i w niekorzystnym środowisku. Dlatego musi być wodoodporny, mieć wysoką temperaturę, odporność na korozję, wysoką izolację oraz inne właściwości, a poziom ochrony powinien osiągać IP68.
Po trzecie, struktura złącza słonecznego powinna być solidna i niezawodna, a siła połączenia między złączem męskim a żeńskim nie powinna być mniejsza niż 80N. Dla złącza MC4 podłączonego do kabla o średnicy czterech mm², przy prądzie 39A temperatura nie powinna przekraczać górnej granicy 105 stopni. Złącza MC4/H4 to złącza jednordzeniowe z złączami męskimi i żeńskimi, które mają wiele zalet, takich jak dobre uszczelnienie, wygodne połączenie, wygodna konserwacja i konserwacja.
2. Środki ostrożności przy instalacji złączy fotowoltaicznych
Wybór wtyczki powinien uwzględniać jakość produktu, w tym rozmiar wewnętrznego metalowego przewodnika, grubość materiału, elastyczność oraz powłokę, która powinna spełniać zdolność do przenoszenia dużego prądu. Dobry kontakt, plastik obudowy wtyczki powinien zapewnić gładkość powierzchni bez pęknięć, a interfejs jest dobrze uszczelniony. Podczas instalacji złącza komponentowego unikaj ekspozycji na słońce i deszcz, aby zapobiec starzeniu się złącza, korozji wewnętrznego złącza i przewodu, wzrostowi oporu stykowego, a nawet iskrzeniom, co może skutkować spadkiem wydajności systemu lub wypadkiem pożarowym.
Przy instalacji złączy fotowoltaicznych najważniejsze jest zaciskanie łącznika, dlatego należy używać profesjonalnych narzędzi zaciskowych. Przed rozpoczęciem budowy elektrowni fotowoltaicznej odpowiedni inżynierowie powinni być przeszkoleni w zakresie zaciskania się na miejscu.
▲Rysunek 3
Wraz z rozwojem technologii ogniw fotowoltaicznych rośnie również pojemność pojedynczego modułu fotowoltaicznego, a prąd struny stopniowo rośnie. Chociaż teoretycznie projekt zawierający projekt złącza MC4/H4 wystarcza, by spełnić wymagania tych modułów o dużej pojemności, z różnych powodów w ostatnich latach wiele elektrowni fotowoltaicznych doświadczało coraz większej liczby wypadków, w których złącza się topiły, spalały się, a nawet doprowadziły do spalania puszek kombinatorowych i falowników. Rysunek 5, rysunek 6, rysunek 7.
▲Rysunek 5
▲Rysunek 6
▲Rysunek 7
Jak wszyscy wiemy, w elektrowni fotowoltaicznej o mocy 100 kWp zwykle znajduje się 600-1000 takich złączy, a ich stan pracy, taki jak rezystancja kontaktowa, jest kluczowy dla regularnej pracy elektrowni fotowoltaicznej. Zły stan działania złącza wpłynie na wzrost rezystancji wewnętrznej strony DC, co prowadzi do spadku efektywności wytwarzania energii elektrowni. W najgorszym przypadku słaby kontakt spowoduje nagrzewanie się lub nawet spalenie złącza, co doprowadzi do spalenia skrzynki łączącej i falownika (Rysunek 7). A jeszcze poważniejsze mogą prowadzić do powstawania pożarów na dużą skalę.
Podsumowanie:Często awarie występują w złączach komponentowych, wtyczkach podłączonych do łączników oraz falownikach przewodowych. Chociaż złącze jest małe, jest niezbędne w systemie fotowoltaicznym. Szczególnie w procesie eksploatacji i konserwacji po zakończeniu elektrowni należy zwracać uwagę na jej stan pracy i regularnie sprawdzać wzrost temperatury wtyczki przyłączeniowej, aby upewnić się, że nie występuje nieprawidłowość i że praca jest prawidłowa.
Przede wszystkim pośrednie wtyczki modułów fotowoltaicznych powinny być mocno połączone, a połączenie między zewnętrznym kablem a złączem powinno być cyniowane; Po podłączeniu ciągu modułu fotowoltaicznego należy zbadać napięcie otwartego obwodu oraz prąd zwarcia w ciągu modułu fotowoltaicznego; Rysunki i specyfikacje wymagają niezawodnego uziemienia.
Podczas instalacji modułów fotowoltaicznych należy zwrócić szczególną uwagę na następujące środki ostrożności:
1) Tylko moduły fotowoltaiczne o tej samej wielkości i specyfikacji mogą być połączone szeregowo;
2) Surowo zabronione jest instalowanie modułów fotowoltaicznych w deszczowych, śnieżnych lub wietrznych warunkach pogodowych;
3) Surowo zabronione jest podłączanie dodatniego i ujemnego szybkiego wtyczki tego samego kawałka przewodu łączącego moduł fotowoltaiczny;
4) Użycie tylnej płyty modułu fotowoltaicznego (EVA) będzie zabronione, jeśli zostanie uszkodzona;
5) Surowo zabronione jest stąpanie na płytę baterii, aby uniknąć uszkodzenia komponentów lub obrażeń ciała;
6) Surowo zabronione jest ściskanie, bicie, zderzanie się lub rysowanie hartowanego szkła modułów fotowoltaicznych ostrymi przedmiotami;
7) Rozpakowane panele słoneczne na placu budowy powinny być umieszczone płasko z przodu do góry, z drewnianymi paletami lub opakowaniami panelowymi na dole, a ich ustawianie jest pionowo, skośnie lub zawieszone w powietrzu, a także surowo zabronione jest wystawianie tylnej części modułów na bezpośrednie działanie słońca;
8) Dwie osoby powinny nosić moduły jednocześnie podczas obsługi i obchodzić się z nimi ostrożnie, aby uniknąć znacznych drgań i uniknąć pęknięć modułów fotowoltaicznych;
9) Surowo zabronione jest podnoszenie modułu przez pociągnięcie za puszkę rozdzielczą lub przewód łączący;
10) Podczas montażu górnej płyty baterii zwracaj uwagę na ramę płyty baterii, która podczas transportu rysuje zamontowaną płytkę;
11) Pracownikom instalacyjnym surowo zabronione jest używanie narzędzi do dotykania płyty baterii dowolnie, powodując rysy;
12) Surowo zabronione jest dotykanie elementów metalowych w ciągu modułu fotowoltaicznego;
13) Dla komponentów, których napięcie w obwodzie otwartym przekracza 50V lub o maksymalnym napięciu nominalnym przekraczającym 50V, powinien istnieć wyraźny sygnał ostrzegawczy o niebezpieczeństwie porażenia prądem w pobliżu urządzenia łączącego komponent.