Разработка и применение предохранителей для защиты фотоэлектрической системы
Аннотация: Ввести историю разработки предохранителей, используемых для чрезмерной защиты в фотоэлектрических системах. В соответствии с положениями IEC и UL стандартов для фотоэлектрических предохранителей, в сочетании с инженерной практикой известных инверторов и DC комбайна коробки производителей в домашних условиях и за рубежом , Дайте меры предосторожности для правильного выбора предохранителей для защиты фотоэлектрической системы.
Ключевые слова: переток защиты; предохранитель класса gPV; фотоэлектрическая коробка комбайна DC: высокопрочный централизованный инвертор
. предохранители Введение
В 1864 году электрическая промышленность использовала платиновый провод в качестве предохранителя для защиты подводных кабелей. Предохранитель родился в эпоху ламп накаливания и имеет историю более чем 0 лет применения. Предохранитель никогда не был устаревшим, и его надежность стала "последней линией обороны" для защиты электрических цепей.
Защита линии предохранителя к электрической системе постоянного тока можно проследить назад к 1879. Профессор Тампсон произвел улучшенный предохранитель в этом году. Два железных провода соединены с металлическим шаром. Мяч сделан из свинца и олова. Сплав или другие низкоплавильные проводящие материалы. Когда достаточно большой ток проходит через предохранитель в течение достаточно длительного времени, металлический шар будет таять и падать, так что провода разделены и цепь сломана. Стоит отметить, что до 1890 года в большинстве схем использовался прямой ток, поэтому после того, как цепь была внезапно отключена, дуга, несомненно, произойдет. Таким образом, защита предохранителя сначала применяется к среде постоянного тока, а затем применяется к среде переменного тока.
Основной принцип предохранителя заключается в том, чтобы при необходимости позволить небольшому куску проводящих материалов предохранитель, чтобы здоровая часть защищенной цепи не была повреждена, а повреждение неисправной части ограничивалось как можно меньшей дальностью
Согласно рейтингу тока, предохранитель может состоять из одного или нескольких расплавов параллельно. Когда достаточно большое течение течет через предохранитель, тает, а затем дуга генерируется.
Один
1 Стандарт предохранителя является краеугольным камнем качества
Еще в 1931 году Международная электротехническая комиссия (IEC) заявила, что:
l) Каждый предохранитель, разработанный и произведенный, должен быть способен к непрерывному использованию в пределах рассчитанного текущего диапазона;
2) Когда ток превышает определенное значение, вызванное перегрузкой, предохранитель должен быть в состоянии работать в достаточно короткие сроки, чтобы защитить оборудование от повреждений;
3) Когда происходит авария на оборудовании или линии, предохранитель должен действовать быстро, чтобы свести к минимуму ущерб части аварии и не повредить здоровую часть.
Таким образом, предохранитель должен иметь обратные характеристики времени-тока. Для любого приложения предохранитель должен быть выбран правильно. После возникновения неисправности степень неисправности может быть правильно определена, чтобы избежать ненужного отключения. В таблице 1 перечислены стандарты предохранителей различных стран и регионов, используемых в фотоэлектрической промышленности.
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
Таблица 1 Внедрение стандартов фотоэлектрических предохранителей в различных странах и регионах
Стандартный номер Применимая область
IEC 60269. 6. 2010 Ed.l
GB/T 13539, 6'2013 UL 2579. 2m3 Эд. 9
DIN EN 60269一62011 Дополнительные требования к предохранительным соединениям для защиты солнечных фотоэлектрических энергетических систем
Низковольтные предохранители-Часть 6: Дополнительные требования к предохранитель-ссылки для защиты солнечной фотоэлектрической системы
Предохранители для фотоэлектрических систем
Низковольтные предохранители Часть 6: Дополнительные требования к предохранителям для защиты солнечных фотоэлектрических энергетических систем Стандарты Международной электротехнической комиссии
(Применим в Европе) Китайский национальный стандарт, американский стандарт UL, немецкий стандарт
2 Универсальное применение предохранителей в фотоэлектрических системах в европейских и американских странах. Исследователи, участвовавшие в проектировании и анализе всей фотоэлектрической системы в европейских и американских странах, выбрали предохранители в качестве низковольтных электроприборов для чрезмерной защиты в фотоэлектрических системах постоянного тока после тщательного сравнения и измерения. Универсальное применение предохранителей в фотоэлектрической промышленности. Профессор Джон Уайлс написал статью в 2008 году и отметил, что причина, по которой предохранитель рекомендуется в качестве сверхтяка защитного устройства в среде с напряжением ДК, превышающим 0 V, является результатом всестороннего рассмотрения текущего уровня, эффективности и более низкой стоимости».
Можно найти, что этикетки фотоэлектрических модулей будут помечены
серия предохранитель "! Ge" Максимальный предохранитель серии
Таблица 2 Короткое замыкание фотоэлектрических модулей и максимальная статистика текущего уровня предохранителей серии
Производитель аккумуляторов Isc/A предохранитель текущего типа батареи
Первая солнечная
Первая солнечная
Ханерги Фотоэлектрическая Трина Солнечная
Solarfun (Хануха Солнечная,)ne)
Канадская солнечная
ET Солнечная
То есть максимальный текущий уровень предохранителя, соединенный в ряд с компонентом. Из таблицы 2 видно, что разница в производственном процессе солнечных панелей приводит к большим различиям в течение короткого замыкания.
3 Положение использования и типы предохранителей во всей фотоэлектрической системе. Возьмем в качестве примера инверторы, запущенные ABB на североамериканском рынке. В фотоэлектрических системах в европейских и американских странах и регионах, использование предохранителей, как правило, имеет следующие места:
1) Входящая сторона коробки комбайна DC: для защиты строки солнечной батареи (предохранитель класса gPV, IEC 60269-6):
2) DC вход стороне централизованного инвертора: защитить DC бокового впускного соединения (предохранитель класса GPV);
3) Централизованная защита внутреннего модуля инвертора: защита инверторного модуля (предохранитель R-класса, IEC 60269-4);
4) защита предохранителя зарядного контактора в централизованном инверторе: предзарядная защита контактора цепи (предохранитель класса gPV);
5) Обнаружение сигнализации наземной неисправности GFPD: используется для сигнализации неисправности земли (предохранитель класса gpv);
6) Сторона переменного тока централизованного инвертора: защищает инверторный модуль и основные электрические приборы цепи на стороне переменного тока (предохранитель R-класса).
Среди них и предохранитель класса gpv является тип предохранителя. Предохранители используются в общей сложности 6 позиций в фотоэлектрической системе. Предохранители несут ответственность за почти все DC стороны чрезмерной защиты комбайна поле и инвертор и большая часть стороны переменного тока чрезмерной защиты.
В таблице 3 перечислены общие типы предохранителей. С точки зрения места их использования, видно, что предохранители являются основными продуктами для защиты от электронных цепей питания в централизованных фотоэлектрических системах производства электроэнергии, подключенных к сети. Судя по большой площади и долгосрочному использованию в Европе и Америке, до тех пор, пока предохранитель может быть выбран правильно, компоненты во всей электрической системе могут быть защищены в течение длительного времени, но и сам централизованный инвертор могут быть эффективно защищены.
Таблица 3 Использование категорий общих предохранителей
Gg
aM
Ar
Гр
gB обычно используется для предохранителей-ссылок с полным спектром разрываемой емкости, в основном используется для защиты кабеля и провода
Предохранитель для защиты части ломаемости автодрома
Предохранитель для защиты части ломаемости полупроводниковых устройств
Предохранитель для защиты всего спектра ломаемости полупроводниковых устройств (быстрее, чем gS) фотоэлектрический предохранитель
Увеличьте использование проводов для защиты всего спектра ломаемости полупроводниковых устройств. Рейтинговые ссылки предохранителя. Предохранительные связи с полным спектром разрывных мощностей для мин.
В таблице 3 первая буква нижнего регистра указывает на диапазон разрыва предохранителя; во втором и последующем верхнем регистре буквы указывают характеристики, то есть указывают категорию использования и определяют диапазон применения.
l) "g" представляет собой ряд разрыва предохранителей, что означает, что предохранитель-связь может разорвать все перетоки от минимального плавильного тока до его разрыва. Предохранитель полной дальности может быть использован в качестве отдельного защитного устройства.
2) "а" представляет собой частичный диапазон разрыва предохранитель-связь, что означает, что предохранитель-ссылка может только разорвать высокие токи определенного кратного его номинальный ток. Часть диапазона разрыва соединения предохранителя емкости может быть использована только для защиты короткого замыкания, поэтому она может быть использована в сочетании с другими устройствами, которые обеспечивают сверхтянутую защиту. Диапазон разрыва емкости предохранителей-ссылки также часто используются в качестве резервной защиты для других устройств переключения с более низкой пропускной способностью (например, контакторы или выключатели).
Предложение концепции предохранителя класса 4gPV
gpv можно рассматривать как универсальный предохранитель, используемый в фотоэлектрических системах постоянного тока, и он также представляет собой предохранитель с полным спектром разрыва мощности.
Концепция этого типа предохранителя родилась с введением стандарта 1 E c 60269-6. Ранее, GR был использован в качестве предохранителя для DC стороны в Европе. После того, как концепция gpv предохранитель был выдвинуты, gR предохранитель Положение СТОРОНы PV DC заменяется. Американский стандарт UL 2579 (Fuses for Photovoltaic Systems) был впервые предложен в декабре 2007 года. Эти стандарты основаны на базовом стандарте UL248 для предохранителей, который предусматривает дополнительные требования к тестированию, которые отвечают характеристикам фотоэлектрической защиты цепи.
Стандарт IEC предусматривает, что предохранитель для защиты фотоэлектрической системы (предохранитель класса GPV), используемый в цепи постоянного тока, должен отвечать следующим требованиям. 7:l) Самая низкая номинальная мощность разрыва составляет 10kA DC
2) Обычный не-предохранитель тока Inf: 1彐3 /,,, предохранитель тока / F: L45巛 Примечание: Согласованный сплавной ток в стандарте UL: L35 0, где /n является номинальным тока предохранителя.
3) Проверка номинального тока осуществляется с 3000 текущими циклами.
4) Повысить проверку приемлемого термического уровня дрейфа и функциональной проверки в экстремальных температурных условиях. Кроме того, согласованное текущее и нарушение емкости соединения предохранителя должно быть организовано после проверки приемлемого уровня теплового индукционной дрейфа (то есть температурного цикла), и испытательный продукт должен быть восстановлен до комнатной температуры (25 градусов по Цельсию) в течение по крайней мере 3 ч, прежде чем продолжить.
Текущий циклический тест заключается в обеспечении долгосрочной стабильной работы предохранителя gpvtJk в соответствии с постоянно меняющейся температурой и текущей нагрузкой в реальной инженерной среде фотоэлектрического поля. Кроме того, стандарт предусматривает только минимальные требования. От фактического использования, предохранитель в Европе и Америке очень стабилен и надежен в этой области.
Кроме того, предохранители класса gpv внесли большой вклад в прогнозирование наземного разлома всей фотоэлектрической системы постоянного тока. В 2013 году Национальная лаборатория Сандии в Соединенных Штатах выбрала gPV-предохранители из 8 производителей предохранителей в качестве исследовательского объекта и изучила заземление чувствительность сигнализации о сбое (GFPD) является проблемой.
Что касается разницы между предохранителем класса gPV и другими предохранителями в кривой времени, рисунок 1 показывает, что предохранитель класса gpv имеет очень быструю скорость отклика. Он начинает дуть, когда он входит в L45 UL стандарт/0L350 предохранитель текущего диапазона, гарантируя, что это
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
Кому
В среде постоянного тока короткого замыкания может быть быстро и эффективно нарушена даже при низком токе неисправности системы короткого замыкания.
Основываясь на характеристиках тока постоянного тока (нет нулевой точки пересечения по сравнению с током переменного тока), чем быстрее движется предохранитель ПОСТОЯННО, тем эффективнее будет уменьшено воздействие неисправности короткого замыкания на систему, а ток разлома постоянного тока может быть надежно нарушен.
Предохранитель ток / A
Замечания: "×" на рисунке представляет собой размер экспериментального тока для проверки времени сплавки предохранителя
Рисунок 1 Разница между кривыми предохранителей класса gpv и другими типами предохранителей
5 Правильно выберите предохранитель класса gPV на входной стороне коробки комбайна
50 Определение уровня напряжения фотоэлектрического предохранителя
Un冫1.2Uoc (STC) (l) В формуле 0 является номинальным напряжением фотоэлектрического предохранителя, который должен быть выбран; (STC) — это открытое напряжение фотоэлектрической системы, измеряемое в условиях STC (STC, т.е. облучение при комнатной температуре) При температуре 10 м Вт/м).
Следует отметить, что в соответствии с NEC 690.7, если фотоэлектрическая система должна работать при температуре ниже 40 градусов по Цельсию, фактор 1.2 должен быть увеличен до L25.
5 2 шага для определения амперного рейтинга фотоэлектрических предохранителей
l) Определите максимальную линию тока 0. Для выхода фотоэлектрического замыкания следует учитывать сумму рассчитанного короткого замыкания тока каждой строки, соединенного параллельно, путем умножения коэффициента безопасности L25. Взяв строку в качестве примера, формула:
максимум: 1.25 (/scl'/sc2'/sc3 ", десять Iscn) (2) NEC 60.8 0 в A) и (2), это положение заключается в том, чтобы принять во внимание номинальный ток короткого замыкания компонента / "находится в эксперименте Крытый стандарт тестовой среды (измеряется под STO, но когда фотоэлектрические модули работают в экстремальных условиях на месте, таких как низкая температура и сильный солнечный свет в зимний период, или отражение снега из гор и снега повышает освещенность, солнечные элементы выходной ток доски превысит 7 ", так NEC предусматривает, что 7" должен быть умножен на коэффициент L25 для расчета,
2) Определите номинальный рейтинг ампера предохранителя. N EC 690.8 Пункт А предусматривает, что страховой коэффициент сверхтякого защитного устройства не может быть ниже 125% при рассмотрении страхового фактора перетокового защитного устройства. Другими словами, устройство чрезмерной защиты не может продолжать работать в пределах более 80% под его номинальным рейтингом ампера. /0.8: L25: 125%).
В 1.251mas (3)
(4) 3) При необходимости необходимо меры по дерегулированию экстремальных условий, выходящих за рамки обычного рабочего диапазона.
рейтинг (5) В формуле, 7.1. d является номинальным значением предохранителя, который должен быть выбран; K является дерейтинг-фактором, этот параметр может быть определен линией дерейтинга, предоставленной производителем предохранителя
4) Определите текущий рейтинг предохранителя. 7. t. d Как правило, он не совсем равен стандартному текущему классу предохранителя, и предохранитель, принадлежащий к стандартному текущему классу, должен определяться в соответствии с более высоким текущим классом. Текущие рейтинги предохранителей, используемых в комбайне, следующие (единица: A): 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10,
1 2, совпадение, 16, 20, 25.
5) Проверить кабель, защищенный предохранителем. Необходимо проверить, что усилитель предохранителя выбранного стандартного текущего рейтинга меньше, чем ампер рейтинг выбранного кабельного проводника. Если он не соответствует требованиям, по соображениям безопасности диаметр провода кабеля должен быть увеличен.