Materion Arc DC Ffotofoltäig Cyflwyniad ac Atebion

Gyda datblygiad cyflym technoleg solar, mae cynhyrchu pŵer ffotofoltäig wedi dod yn un o'r atebion ynni gwyrdd pwysig ledled y byd. Mae systemau ffotofoltäig yn chwarae rhan arwyddocaol, boed ar doeau preswyl, parciau diwydiannol, neu weithfeydd pŵer solar ar raddfa fawr. Ar yr un pryd, mae materion diogelwch systemau ffotofoltäig yn ennill sylw yn raddol. Mae arc DC, fel ffenomen drydanol a allai effeithio ar sefydlogrwydd systemau ffotofoltäig, yn werth ei ddeall yn ofalus gan bob ymarferydd a defnyddiwr.

1.Ystyr DC Arc Taro

Mae arcing cerrynt uniongyrchol, fel yr awgryma'r enw, yn cyfeirio at y ffenomen lle mae arc yn ffurfio rhwng pwyntiau cyswllt pan fydd y llwybr presennol mewn cylched cerrynt uniongyrchol yn cael ei ymyrryd yn sydyn.

Mae arc trydan yn fath o ffenomen rhyddhau nwy. Pan fydd nwy yn cael ei ïoneiddio, mae'n ffurfio sianel ddargludol, gan arwain at arc trydan. Mewn cylchedau DC ffotofoltäig, pan fydd bwlch bach iawn yn y gylched, bydd y foltedd DC ar draws y bwlch yn creu maes trydan o'i fewn. Pan fydd cryfder y maes trydan yn cyrraedd lefel benodol, mae moleciwlau aer yn cael eu ïoneiddio. Mae moleciwlau aer yn cynnwys atomau, sy'n cynnwys niwclysau â gwefr bositif ac electronau â gwefr negatif. O dan faes trydan cryf, mae electronau'n ennill digon o egni i dorri'n rhydd o'r niwclews a dod yn electronau rhydd. Mae'r electronau rhydd hyn yn cyflymu yn y maes trydan, yn gwrthdaro â moleciwlau aer eraill, gan ïoneiddio mwy o foleciwlau, a thrwy hynny greu nifer fawr o electronau rhydd ac ïonau positif. Gelwir y broses hon yn dadelfennu nwy. Unwaith y bydd y nwy wedi'i ddadelfennu, mae arc trydan yn ffurfio.

Proses Taro Arc DC:

Ar gyfer cerrynt uniongyrchol, gan nad oes ganddo bwynt croesi sero ac nad yw'r cyfeiriad presennol yn newid, gall yr arc dderbyn egni'n barhaus, gan ei gwneud hi'n anodd ei ddiffodd ar ei ben ei hun.

Yn ôl y dull cysylltiad cylched a'r lleoliad arc, gellir rhannu arcau yn arcau cyfres ac arcau cyfochrog (Gellir ystyried arc sylfaen yn fath arbennig o arc cyfochrog). Mae arcau cyfres fel arfer yn digwydd o fewn un dargludydd byw. Oherwydd bod y gofod rhwng dargludyddion yn fach a bod llawer o ddargludyddion, mae amlder y digwyddiad yn uwch; ar ben hynny, gan fod signal arc y gyfres yn wan ac yn cael ei guddio'n hawdd gan sŵn, mae'n anodd ei ganfod ac, os na chaiff sylw mewn pryd, gall achosi tanau yn hawdd. Mae arcau cyfochrog fel arfer yn digwydd rhwng gwahanol ddargludyddion byw. Gan fod y bwlch rhwng dargludyddion yn fawr a bod y llwybr yn gymhleth, mae amlder y digwyddiad yn is. Ar hyn o bryd, gall mesurau amddiffynnol megis ffiwsiau a thorwyr cylched reoli effaith arcau cyfochrog yn effeithiol.

2.Causes ofDC Arc Taro

2.1 Materion Cydran Cysylltiad

Mae cydrannau cysylltu yn un o'r mannau trafferthus mwyaf cyffredin mewn systemau ffotofoltäig ac maent hefyd yn un o brif achosion arcing DC.

• Mae cysylltwyr rhydd, ocsidiedig, neu gysylltwyr treuliedig (fel plygiau MC4) yn broblemau cyffredin: Yn ystod-defnydd hirdymor, gall cysylltwyr ddod yn rhydd oherwydd ffactorau megis dirgryniad a newidiadau tymheredd. Gall cysylltwyr rhydd gynyddu ymwrthedd cyswllt, gan gynhyrchu llawer iawn o wres pan fydd cerrynt yn mynd trwodd, gan achosi i dymheredd y cysylltydd godi. Mae tymheredd uchel yn cyflymu ocsidiad a gwisgo'r cysylltydd, gan greu cylch dieflig sy'n arwain at fylchau yn y pen draw, a all sbarduno arcing.

• Nid yw crimpio cymalau cebl yn cyrraedd y safon: Gall grym crimpio annigonol neu ollyngiad arwain at gyswllt gwael mewn cymalau cebl, sy'n cynyddu ymwrthedd cyswllt yn yr un modd, yn cynhyrchu tymheredd uchel, ac o ganlyniad gall achosi arcing.

2.2 Problemau Dargludyddion

Mae gwifrau yn gydrannau pwysig mewn systemau ffotofoltäig ar gyfer trosglwyddo cerrynt, ac mae eu hansawdd a'u cyflwr yn effeithio'n uniongyrchol ar weithrediad diogel y system.

• Gall difrod i'r haen inswleiddio cebl achosi bwlch rhwng y dargludydd a'r cyrff sylfaen neu'r cynheiliaid metel, a all arwain at arsing: Gall inswleiddio'r cebl gael ei niweidio wrth ei osod neu ei ddefnyddio oherwydd ffactorau megis difrod mecanyddol neu gyrydiad cemegol.

• Gall y wifren gael ei niweidio gan rymoedd allanol (fel cnoi cnofilod neu ffrithiant mecanyddol), gan arwain at amlygiad lleol, sydd hefyd yn un o achosion ymestyn arc: Mewn rhai gorsafoedd pŵer ffotofoltäig awyr agored, mae cnofilod yn cnoi ar geblau yn digwydd o bryd i'w gilydd.

2.3 Ffactorau Amgylchedd a Heneiddio

Mae ffactorau amgylcheddol a heneiddio offer hefyd yn achosion pwysig o arsio DC mewn systemau ffotofoltäig.

• Gall amlygiad hir i dymheredd uchel a lleithder uchel gyflymu heneiddio cydrannau, gan arwain at ddirywiad mewn perfformiad inswleiddio: Mewn amgylcheddau tymheredd uchel, mae deunyddiau'r cydrannau'n heneiddio'n thermol, gan achosi i'w perfformiad ddirywio'n raddol; mewn amgylcheddau-lleithder uchel, gall y cydrannau fynd yn llaith, gan effeithio ar eu priodweddau insiwleiddio.

• Mae llwch a chorydiad yn cronni yn y pwyntiau cysylltu, a all amharu ar barhad trydanol ac achosi gollyngiad bwlch: Mewn amgylcheddau llychlyd gyda chyrydedd cryf, mae pwyntiau cysylltu yn tueddu i gronni llawer iawn o lwch a sylweddau cyrydol. Gall y deunyddiau hyn rwystro trosglwyddo cerrynt trydan, cynyddu'r gwrthiant yn y pwyntiau cysylltu, cynhyrchu tymheredd uchel, ac o bosibl achosi arcing.

Technoleg 3.Detection a Chymhwyso DC Arc mewn Ffotofoltäig

3.1 Ymyrrwr Cylchdaith Nam Arc (AFCI/AFDD)

Swyddogaeth AFCI yw 'canfod a thorri pŵer' ar unwaith pan fydd arc yn digwydd, gan atal y tân rhag lledaenu.

Fel arfer caiff ei integreiddio i flychau cyfuno DC, gwrthdroyddion, neu dorwyr cylched i fonitro signalau cyfredol mewn amser real. Pan fydd arc yn digwydd, mae'r tonffurf gyfredol yn dangos sŵn amledd uchel penodol ac afluniad. Mae'r AFCI yn defnyddio algorithmau i ganfod y signal annormal hwn ac yn datgysylltu'r gylched yn gyflym.

Fel y dangosir yn y tonffurf sbectrwm cerrynt uchod, mae'r coch yn dynodi arc drydanol, sy'n cyferbynnu'n glir â'r glas lle nad oes arc.

Mewn system drydanol nodweddiadol, dim ond ar amleddau uwch na 200 kHz y mae sŵn cefndir ar hap yn amrywio'n amlwg. Mewn cyferbyniad, mae newid cylchedau rheolydd fel gwrthdroyddion yn y system drydanol fel arfer yn gweithredu ar sbectra o dan 50 kHz. Heb sôn, mae'r signal cyflenwad pŵer AC ei hun ar amledd is fyth o 50/60 Hz. Felly, trwy ddefnyddio'r algorithm FFT i drosi'r cerrynt cebl a ganfuwyd yn y parth amledd ac yna dadansoddi'r band amledd rhwng 30 kHz a 100 kHz, mae'n bosibl gwahaniaethu'n effeithiol rhwng gweithrediad arferol y system gylched ac amodau arcing annormal.

Prif strwythur

Mae torwyr cylched fai arc AFCI yn bennaf yn cynnwys modiwl torri, modiwl gollyngiadau, modiwl pŵer, modiwl cyflyru signal, modiwl uned daith, a modiwl rhyngwyneb cyfathrebu.

• Modiwl pŵer: yn cyflenwi pŵer i'r dyfeisiau perthnasol y tu mewn i'r AFCI / AFDD.

• Modiwl cyflyru signal: Mae'r signal cyfredol yn y brif gylched yn cael ei basio trwy drawsnewidydd cerrynt llinell i'r modiwl cyflyru signal. Mae'r modiwl yn chwyddo, yn cywiro ac yn hidlo'r signal cyn ei anfon at y microreolydd i'w brosesu.

• Modiwl Baglu: Yn y torrwr cylched fai arc AFCI, mae strwythur electromagnetig y modiwl baglu yn mabwysiadu technoleg arbed ynni newydd, gan leihau'r colledion craidd a cholledion cylched byr y system electromagnetig switsh, gan wneud y mwyaf o arbedion ynni. Ychwanegir dyfais byffro i leihau'r effaith ynni ar y system electromagnetig, gan wella perfformiad cau'r switsh ac ymestyn ei fywyd gwasanaeth. Gall mecanwaith gweithredu'r modiwl baglu dderbyn signalau bai a ganfyddir gan y prif sglodion rheoli MCU ac yn torri ar draws y gylched coil trwy reoli cysylltiadau, gyda'r mecanwaith electromagnetig yn torri'r brif gylched. Ar ôl i'r nam gael ei glirio, mae pwyso'r botwm gweithredu yn ailosod y modiwl.

• Modiwl rhyngwyneb cyfathrebu: Mae'r modiwl hwn yn caniatáu-trosglwyddo data fel cerrynt, foltedd, cyfnod cyfredol, a signalau arc i'r cyfrifiadur terfynell, gan alluogi monitro o bell.

Egwyddor gweithio

Mae prif sglodion rheoli MCU y torrwr cylched fai arc AFCI yn monitro'r signal cyfredol yn y prif gylched mewn amser real. Pan ganfyddir nam arc yn y brif gylched, mae'r microreolydd yn anfon signal taith, ac mae'r gylched daith yn gweithredu'r llawdriniaeth daith.

3.2Technoleg Delweddu Thermol Isgoch

Mae technoleg delweddu thermol isgoch yn canfod gwresogi annormal mewn mannau cysylltu trwy gamera isgoch, gan ganiatáu i risgiau arc posibl gael eu nodi ymlaen llaw. Yn aml, mae tymheredd uchel lleol yn cyd-fynd â chyswllt gwael, a gall delweddu thermol isgoch ddangos yn glir yr ardaloedd tymheredd uchel hyn, gan roi cyfeiriad greddfol i bersonél cynnal a chadw.

Mesurau 4.Protective a Gweithredu ar gyfer Diffygion Arc DC mewn Ffotofoltäig

4.1 Gosod Safonol

Gosodiad priodol yw'r sylfaen ar gyfer atal DC arcing mewn systemau ffotofoltäig. Yn ystod y broses osod, sicrhewch fod cysylltwyr a chymalau cebl wedi'u crychu'n gadarn er mwyn osgoi cysylltiadau rhydd. Dylid defnyddio offer proffesiynol ar gyfer crychu, gan weithredu gyda'r grym penodedig i sicrhau cyn lleied o wrthwynebiad cyswllt â phosibl ar y pwyntiau cysylltu.

Ar yr un pryd, dewiswch ddeunyddiau inswleiddio sy'n bodloni'r safonau i leihau'r risg o ddifrod mecanyddol. Wrth osod ceblau, osgoi plygu ac ymestyn gormodol i atal difrod i'r haen inswleiddio.

4.2 Dewis Cydran

Dewiswch gysylltwyr a cheblau sy'n gallu gwrthsefyll heneiddio a thymheredd uchel, ac yn enwedig mewn amgylcheddau garw, gwella lefel amddiffyn cydrannau (fel IP65 / IP67). Wrth ddewis cydrannau, ystyriwch amodau amgylcheddol yr orsaf bŵer ffotofoltäig yn llawn, megis tymheredd, lleithder a chyrydedd.

Er enghraifft, mewn gweithfeydd pŵer ffotofoltäig mewn ardaloedd tymheredd uchel, dylid dewis cysylltwyr a cheblau a all gynnal perfformiad sefydlog ar dymheredd uwch; mewn amgylcheddau cyrydol iawn megis ardaloedd arfordirol, dylid dewis cydrannau ag ymwrthedd cyrydiad.

Optimization Dylunio System 4.3

Mae optimeiddio dyluniad systemau yn hanfodol ar gyfer atal DC arcing mewn systemau ffotofoltäig. Yn ystod y broses ddylunio, mae'n bwysig osgoi folteddau DC rhy uchel (sy'n gorfod cydymffurfio â safonau diogelwch), lleihau rhediadau cebl hir, a lleihau'r tebygolrwydd o ollwng bwlch.

Cynllunio trefniant modiwlau ffotofoltäig a llwybr ceblau yn rhesymol, gan anelu at leihau hyd ceblau a lleihau nifer y troadau a'r cymalau yn y ceblau. Ar yr un pryd, dylid gosod dyfeisiau amddiffynnol priodol, megis ffiwsiau, torwyr cylched, a dyfeisiau amddiffyn fai arc, i dorri'r pŵer yn brydlon rhag ofn y bydd unrhyw annormaleddau yn y gylched.