태양광 발전 시스템의 안전 장치 선택 및 설계

발전소는 일반적으로 황야나 지붕에 설치되며 구성 요소는 야외에 설치되어야 합니다. 자연환경은 가혹하며, 자연재해와 인재는 피할 수 없습니다. 태풍, 눈보라, 모래, 먼지 등의 자연재해로 인해 장비가 손상될 수 있습니다. 발전소의 안전은 매우 중요합니다. 분산형 소규모 발전소이든 중앙 집중식 대규모 지상 발전소이든 특정 위험이 있습니다. 따라서 장비에는 퓨즈, 낙뢰 보호 장치 등 특수 안전 장치를 장착해야 합니다. , 항상 발전소의 안전을 보호하십시오.

1. 퓨즈
CHYT Fuse는 전류가 일정시간 이상 규정값을 초과하면 스스로 발생하는 열로 용융물을 녹여 회로를 차단시키는 원리에 따라 제작된 전류보호기입니다. 퓨즈는 저전압 배전 시스템, 제어 시스템 및 전기 장비에 널리 사용됩니다. 단락 및 과전류 보호로서 퓨즈는 가장 일반적으로 사용되는 보호 장치 중 하나입니다. 태양광 발전소의 퓨즈는 DC 퓨즈와 AC 퓨즈로 구분됩니다.
태양광발전소의 DC측은 그 방식의 구성에 따라 여러 개의 스트링을 DC 결합기 박스의 DC 버스바(중앙집중형 방식) 또는 스트링 인버터(스트링 인버터 방식)에 병렬로 연결한다. 여러 개의 태양광 스트링이 병렬로 연결된 경우 특정 스트링에서 단락 오류가 발생하면 DC 버스와 그리드의 다른 스트링이 단락 지점에 단락 전류를 제공합니다. 해당 보호 조치가 부족하면 연결된 케이블과 같은 장비가 소손될 수 있습니다. 동시에 장비 근처의 부착물이 탈 수 있습니다. 현재 중국에서는 유사한 지붕 태양광 화재 사고가 많이 발생하고 있으므로 태양광 발전소의 안전성을 높이기 위해 각 스트링의 병렬 회로에 보호 장치를 설치해야 합니다.

현재 과전류 보호를 위해 결합기 박스 및 인버터에 DC 퓨즈가 사용됩니다. 주류 인버터 제조업체도 퓨즈를 DC 보호의 기본 구성 요소로 간주합니다. 동시에 Bussman 및 Littelfuse와 같은 퓨즈 제조업체도 광전지 전용 DC 퓨즈를 출시했습니다.
광전지 산업에서 DC 퓨즈에 대한 수요가 증가함에 따라 효과적인 보호를 위해 DC 퓨즈를 올바르게 선택하는 방법은 사용자와 제조업체 모두 세심한 주의를 기울여야 하는 문제입니다. DC 퓨즈를 선택할 때 단순히 AC 퓨즈를 복사할 수는 없습니다. 전기적 사양과 구조적 치수는 서로 다른 기술 사양과 설계 개념이 있기 때문에 사고 전류를 사고 없이 안전하고 확실하게 차단할 수 있는지에 대한 종합적인 고려와 관련됩니다.
1) DC 전류에는 전류 제로 크로싱 포인트가 없기 때문에 사고 전류를 차단할 때 석영 모래 필러의 강제 냉각 작용에 따라 아크가 저절로 빠르게 소멸될 수 있습니다. 이는 차단하는 것보다 훨씬 어렵습니다. AC 아크. 칩의 합리적인 설계 및 용접 방법, 석영사의 순도 및 입자 크기 비율, 융점, 경화 방법 및 기타 요소가 모두 DC 아크의 강제 소멸에 대한 효율성과 효과를 결정합니다.
2) 동일한 정격 전압에서 DC 아크에 의해 생성된 아크 에너지는 AC 아크 에너지의 두 배 이상입니다. 아크의 각 구간을 제어 가능한 거리 내로 제한하고 동시에 빠르게 소멸되도록 하기 위해 구간이 나타나지 않습니다. 아크가 직접 직렬로 연결되어 막대한 에너지 풀이 발생하여 퓨즈가 끊어지는 사고가 발생합니다. 연속 아크 시간으로 인한 버스트가 너무 깁니다. DC 퓨즈의 튜브 본체는 일반적으로 AC 퓨즈보다 길며, 그렇지 않으면 일반 사용 시 크기를 볼 수 없습니다. 오류 전류가 발생할 때 그 차이는 심각한 결과를 초래할 것입니다.
3) 국제 퓨즈 기술 기구(International Fuse Technology Organization)의 권장 데이터에 따르면, DC 150V 전압이 증가할 때마다 퓨즈 몸체의 길이가 10mm씩 늘어나야 합니다. DC 전압이 1000V일 때 본체 길이는 70mm가 되어야 합니다.
4) DC 회로에 퓨즈를 사용할 경우 인덕턴스와 커패시턴스 에너지의 복잡한 영향을 고려해야 합니다. 따라서 시정수 L/R은 무시할 수 없는 중요한 매개변수입니다. 이는 특정 라인 시스템의 단락 사고 전류의 발생 및 감쇠율에 따라 결정되어야 합니다. 정확한 평가가 전공이나 부전공을 마음대로 선택할 수 있다는 뜻은 아니다. DC 퓨즈의 시정수 L/R은 차단 아크 에너지, 차단 시간 및 통과 전압을 결정하므로 튜브 몸체의 두께와 길이는 합리적이고 안전하게 선택되어야 합니다.
AC 퓨즈: 오프 그리드 인버터의 출력단 또는 중앙 집중형 인버터의 내부 전원 공급 장치의 입력단에 부하가 과전류 또는 단락되지 않도록 AC 퓨즈를 설계하고 설치해야 합니다.

2. 번개 보호 장치
태양광 발전 시스템의 주요 부분은 옥외에 설치되며, 배전 면적이 비교적 넓습니다. 구성 요소와 지지대는 번개에 매우 매력적인 도체이므로 직간접적인 낙뢰의 위험이 있습니다. 동시에 시스템은 관련 전기 장비 및 건물에 직접 연결되므로 태양광 발전 시스템에 대한 낙뢰에는 관련 장비, 건물 및 전기 부하도 포함됩니다. 태양광 발전 시스템의 낙뢰 피해를 방지하기 위해서는 낙뢰 보호 및 보호를 위한 접지 시스템을 구축하는 것이 필요합니다.
번개는 대기 중의 전기 방전 현상입니다. 구름과 비가 형성되는 동안 일부 부분에는 양전하가 축적되고 다른 부분에는 음전하가 축적됩니다. 이러한 전하가 어느 정도 축적되면 방전 현상이 일어나 번개가 발생하게 됩니다. 번개는 직접번개와 유도번개로 구분됩니다. 직격뢰란 태양광 어레이, DC 배전 시스템, 전기 장비 및 배선, 인근 지역에 직접 떨어지는 낙뢰를 말합니다. 직접적인 낙뢰의 침입에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 위에서 언급한 광전지 어레이 등의 직접 방전으로 고에너지 낙뢰 전류의 대부분이 건물이나 장비, 선로에 유입되는 것입니다. 다른 하나는 번개가 피뢰침 등을 직접 통과할 수 있다는 것입니다. 뇌격 전류를 대지에 전달하는 장치는 방전되어 순간적으로 대지 전위가 상승하게 되는데, 뇌격 전류의 상당 부분이 장비와 선로에 역으로 연결됩니다. 보호 접지선을 통해.

유도뇌격이란 관련 건물, 장비, 선로로부터 가깝거나 먼 곳에서 발생하는 낙뢰로 인해 관련 건물, 장비, 선로에 과전압이 발생하는 것을 말한다. 이 서지 과전압은 정전기 유도 또는 전자기 유도를 통해 직렬로 연결됩니다. 관련 전자 장비 및 라인에 영향을 주어 장비 및 라인에 해를 끼칠 수 있습니다.
들판이나 높은 산, 특히 낙뢰가 발생하기 쉬운 지역에 설치된 대규모 또는 태양광 발전 시스템의 경우 낙뢰 보호 접지 장치를 장착해야 합니다.
서지보호장치(Surge protection Device)는 전자장비의 낙뢰 보호에 있어서 필수적인 장치입니다. 그것은 "번개 피뢰기" 또는 "과전압 보호 장치"라고 불렸습니다. 영어 약어는 SPD입니다. 서지보호기의 기능은 전력선 및 신호전송선로에 유입되는 순간적인 과전압을 장비나 시스템이 견딜 수 있는 전압범위 내로 제한하거나, 강력한 낙뢰전류를 대지로 누설하여 피보호물을 보호하는 것입니다. 장비나 시스템이 손상되지 않도록 하십시오. 충격으로 인해 손상되었습니다. 다음은 태양광 발전 시스템에 일반적으로 사용되는 피뢰기의 주요 기술 매개변수에 대한 설명입니다.

(1) 최대 연속 작동 전압 Ucpv: 이 전압 값은 어레스터에 인가할 수 있는 최대 전압을 나타냅니다. 이 전압 하에서 피뢰기는 고장 없이 정상적으로 작동할 수 있어야 합니다. 동시에 피뢰기의 작동 특성을 변경하지 않고 피뢰기에 전압이 지속적으로 부하됩니다.
(2) 정격 방전 전류(In): 공칭 방전 전류라고도 하며 피뢰기가 견딜 수 있는 8/20μs 낙뢰 전류 파형의 전류 피크 값을 나타냅니다.
(3) 최대 방전 전류 Imax : 8/20ms 파형의 표준 뇌파를 보호 장치에 1회 인가했을 때 보호 장치가 견딜 수 있는 충격 전류의 최대 피크 값입니다.
(4) 전압 보호 수준 Up(In): 다음 테스트에서 보호기의 최대 값: 1KV/ms 기울기의 플래시오버 전압; 정격 방전 전류의 잔류 전압.
서지 보호기는 비선형 특성이 뛰어난 배리스터를 사용합니다. 정상적인 상황에서 서지 보호기는 매우 높은 저항 상태에 있으며 누설 전류는 거의 0이므로 전원 시스템의 정상적인 전원 공급을 보장합니다. 전력 시스템에 과전압이 발생하면 서지 보호기가 나노초 내에 즉시 켜져 장비의 안전한 작동 범위 내에서 과전압의 크기를 제한합니다. 동시에 과전압의 에너지가 방출됩니다. 그 후 보호 장치는 빠르게 고임피던스 상태로 변경되어 전력 시스템의 정상적인 전원 공급에 영향을 미치지 않습니다.

낙뢰는 서지 전압 및 전류를 발생시킬 수 있는 것 외에 대전력 회로의 투입 및 단선 순간, 유도성 부하 및 용량성 부하의 ON/OFF 순간, 대규모 전력계통의 단선 또는 단선 순간에도 발생합니다. 변신 로봇. 스위칭 서지 전압과 전류가 크면 관련 장비와 라인에 손상을 줄 수도 있습니다. 낙뢰유도를 방지하기 위해 저전력 인버터의 DC 입력단에 배리스터를 추가하였습니다. 최대 방전 전류는 10kVA에 도달할 수 있으며 이는 기본적으로 가정용 태양광 낙뢰 보호 시스템의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.