1. Pertama, fahami mengapa sistem fotovoltaik tidak berfungsi
Berbilang risiko pendedahan jangka panjang-modul Fotovoltaik ke luar:
Kesan titik panas: Apabila sel terhalang, rosak atau menua, ia tidak lagi menjana elektrik tetapi menjadi perintang, memakan tenaga elektrik yang dihasilkan oleh sel lain. Suhu di kawasan itu tiba-tiba boleh naik ke ratusan darjah Celsius, cukup untuk membakar panel belakang dan juga menyalakan komponen.
Litar pintas dalaman wayar: penuaan penebat kabel, kemasukan air jahitan, sambungan maya penyambung, dll., boleh menyebabkan litar pintas, serta-merta menghasilkan berpuluh-puluh kali ganda arus kerosakan semasa kerja biasa.
Arus terbalik: Apabila rentetan terhenti kerana kerosakan, arus rentetan normal lain kembali melalui rentetan kerosakan, menyebabkan kerosakan sekunder.
peranti semikonduktor kuasa seperti IGBT dalam penyongsang adalah sangat canggih. Sebaik sahaja arus sisi DC di luar kawalan, ia mungkin rosak kekal dalam milisaat dan keseluruhan penyongsang mungkin ditinggalkan.
Seluruh misi fius fotovoltaik adalah untuk memutuskan sepenuhnya litar dalam milisaat pertama selepas bencana.
2. Mekanisme perlindungan untuk komponen fotovoltaik
Perlindungan 1: Asingkan tempat panas daripada terbakar.
Apabila bateri tertentu mengalami titik panas, arus kerosakan meningkat dengan cepat di sepanjang litar rentetan. Apabila arus melebihi ambang yang ditetapkan, fius cepat cair, mengasingkan sepenuhnya keseluruhan talian yang rosak daripada sistem. Rentetan biasa lain tidak terjejas dan terus menjana elektrik. Sekiranya tiada fius, arus tinggi yang berterusan yang dijana oleh sumber haba akan bergerak sepanjang kabel, bukan sahaja membakar komponen yang rosak tetapi juga berpotensi menjejaskan komponen bersebelahan.
Perlindungan 2: Potong-arus litar pintas untuk mengelakkan kabel daripada terbakar.
Apabila litar pintas bersiri berlaku, arus litar- pintas boleh mencapai lebih daripada 10 kali ganda arus kerja biasa. Jika fius tidak dipotong dalam masa, kabel akan menjadi terlalu panas, penebat akan cair dan juga menyalakan bahan sekeliling dalam masa yang singkat. Tindak balas milisaat fius boleh menghalang kebakaran pada punca dengan memotong litar sebelum suhu kabel meningkat kepada nilai berbahaya.
Perlindungan 3: Cegah refluks.
Apabila rentetan diputuskan sambungan daripada rangkaian oleh fius, arus rentetan normal lain tidak akan mengalir kembali ke cawangan berkenaan. Ini nampaknya merupakan "kesan sampingan" fius, tetapi sebenarnya merupakan satu bentuk perlindungan yang sangat penting-ia memastikan bahawa kerosakan dikekalkan pada tahap minimum dan tidak membiak atau berkembang.
3. Mekanisme perlindungan penyongsang
Perlindungan 1: Berkhidmat sebagai 'garisan pertahanan terakhir "untuk penyongsang.
Walaupun penyongsang itu sendiri mempunyai fungsi perlindungan limpahan, kelajuan tindak balas dan keupayaan pecah adalah terhad. Apabila litar pintas yang teruk berlaku pada bahagian DC, arus kerosakan meningkat dengan cepat dan mungkin telah membakar IGBT sebelum litar perlindungan elektronik penyongsang diaktifkan. Penyongsang mekanisme lebur fizikal tulen tidak bergantung pada sebarang isyarat elektronik, mempunyai kelajuan tindak balas yang pantas dan keupayaan patah yang kuat, dan merupakan perlindungan tahap perkakasan-yang tidak boleh ditukar untuk terminal input DC penyongsang.
Perlindungan 2: Hadkan kuasa kegagalan dan kurangkan kerosakan.
Walaupun sekiranya berlaku kerosakan, fius pantas fius boleh memendekkan tempoh arus kerosakan. Semakin pendek tempoh semasa, semakin sedikit tenaga yang dilepaskan ke penyongsang, dan semakin sedikit impak yang terdapat pada peranti kuasa. Dalam banyak kes, ia adalah kerana fius memotong litar dalam milisaat yang penyongsang dapat "bertahan" dengan hanya menggantikan fius untuk kembali berfungsi, dan bukannya menggantikan keseluruhan peranti.
Perlindungan 3: Mencapai pengasingan tepat cawangan kerosakan untuk memastikan operasi sistem keseluruhan
Dalam sistem yang berbilang rentetan selari dengan penyongsang yang sama, jika satu rentetan gagal tanpa fius, input DC keseluruhan penyongsang akan terjejas, yang boleh mencetuskan penutupan perlindungan penyongsang dan menyebabkan semua rentetan berhenti menjana elektrik. Dengan fius melata, hanya cawangan yang rosak terputus dan baki siri normal terus membekalkan penyongsang, meminimumkan kehilangan penjanaan kuasa sistem.
4, Rangkaian logik lengkap tindakan perlindungan fius
Sekiranya berlaku kerosakan, keseluruhan proses perlindungan adalah seperti berikut:
Yang pertama ialah anomali semasa yang disebabkan oleh litar pintas, aliran balik tempat panas, beban berlebihan, dll.
Langkah kedua ialah meningkatkan arus dengan cepat, dan apabila arus mencapai arus undian fius, bahagian dalam leburan mula panas dan cair.
Langkah ketiga ialah mencairkan cair sepenuhnya, memotong litar dalam milisaat hingga berpuluh-puluh milisaat.
Langkah keempat, tetapkan semula arus kerosakan kepada sifar dan keluarkan semua komponen, kabel dan penyongsang daripada bahaya.
Langkah kelima, pengendali dan kakitangan penyelenggaraan mencari dan menggantikan fius untuk memulihkan operasi normal sistem.
Proses ini tidak memerlukan bekalan kuasa luaran, bebas daripada sebarang isyarat kawalan, tidak dipengaruhi oleh sebarang logik perisian, dan merupakan kaedah perlindungan yang paling tulen dan boleh dipercayai.
5, Mengapa fius tidak boleh diganti sepenuhnya dengan perlindungan elektronik?
Mungkin ramai yang bertanya: Bukankah penyongsang sudah mempunyai perlindungan arus lebih elektronik? Mengapa kita memerlukan fius?
Sebabnya ialah perlindungan elektronik ialah sejenis ``perlindungan lembut"yang bergantung pada pengesanan penderia, pertimbangan cip kawalan dan penutupan IGBT. Jika mana-mana pautan pada pautan ini menghadapi masalah, perlindungan mungkin gagal. Fius ialah "perlindungan keras" yang hanya mengenali saiz arus, dan apabila ia tiba, ia tidak cair, tidak mempunyai pautan perantaraan, tidak memerlukan penyenggaraan.
"Gabungan lembut/keras" ialah penyelesaian paling selamat dalam persekitaran tenaga-voltan tinggi, arus tinggi-tinggi,-tinggi pada sisi PV DC: perlindungan elektronik bertanggungjawab untuk beban berlebihan harian dan anomali kecil, manakala fius bertanggungjawab untuk kegagalan litar-pendek dan tinggi-yang paling melampau. Kedua-duanya saling melengkapi dan sangat diperlukan.
