Kernfuncties van zonne-PV-stringzekeringen
Fotovoltaïsche (PV) stringzekeringen op zonne-energie vormen een belangrijk beschermingsapparaat aan de DC-zijde van het PV-systeem. De kernfuncties zijn:
Beveiliging tegen overbelasting en kortsluiting-: Wanneer een PV-reeks overstroomt als gevolg van een interne fout (zoals schade aan de module of kortsluiting) of externe factoren (zoals tegenstroom veroorzaakt door zonnescherm), zorgt de zekering ervoor dat het circuit wordt gezekerd om oververhitting, schade of zelfs brand te voorkomen.
Beveiligingscoördinatie op meerdere-niveaus:
In PV-systemen werken zekeringen meestal samen met beveiligingsapparaten in apparatuur zoals combineboxen en omvormers om beveiligingssystemen op meerdere- niveaus te vormen. Seriële ontstekers kunnen bijvoorbeeld snel foutvertakkingen isoleren, voorkomen dat fouten zich door de array verspreiden en zorgen voor de goede werking van andere delen van het systeem.
Veiligheidsisolatie van apparatuur: Na het smelten zullen er duidelijke breekpunten zijn, eenvoudig te bedienen en onderhoudspersoneel om veiligheidsonderhoud uit te voeren. Tegelijkertijd voorkomt het dat defecte stromen terugvloeien naar andere gezonde strings of batterijopslagsystemen, waardoor het risico op secundaire schade wordt verminderd.
Vergeleken met conventionele zekeringen stellen fotovoltaïsche toepassingen unieke eisen:
Vanwege de DC-karakteristieken, de hoogspanningsomgeving en de omstandigheden bij buitentoepassing, hebben PV-systemen de volgende speciale vereisten voor zekeringen:
DC-boogblusvermogen:
Zero crossover-uitdaging: DC-voeding heeft geen periodieke nul-crossover-punten, waardoor het blussen van de boog veel moeilijker is dan AC-voeding. Fotovoltaïsche zekeringen moeten speciaal ontworpen zijn (bijvoorbeeld door de boog te verlengen of boogdovende materialen zoals kwartszand te gebruiken) om het doven van de boog te forceren en om voortdurende verbranding te voorkomen die tot brand zou kunnen leiden.
Hoge breukcapaciteit: zekeringen moeten bestand zijn tegen hoge gelijkspanning (bijv. . 1000V, 1500 V) en grote kortsluitstromen- van PV-systemen. Boven de 20 kA is doorgaans een onderbroken capaciteit vereist om een betrouwbare foutisolatie te garanderen.
Aanpassingsvermogen aan het milieu:
Weerbestendigheid: Buitenfaciliteiten moeten bestand zijn tegen hoge temperaturen (bijvoorbeeld woestijngebieden), lage temperaturen (bijvoorbeeld hoge breedtegraden), UV-straling en variaties in vochtigheid. Het materiaal van de behuizing moet anti-verouderings- en anti-corrosie-eigenschappen bezitten.
Beschermingsklasse: IP65 of hoger is vereist om te voorkomen dat stof en regenwater binnendringen en ervoor zorgen dat de isolatie kapot gaat.
Nauwkeurige parameterafstemming:
Nominale spanning: De maximale DC-spanning moet groter zijn dan of gelijk zijn aan die van het systeem (een 1500V-systeem vereist bijvoorbeeld een zekering van 1500V of hoger) om opnieuw ontsteken van de boog tijdens het ontkoppelen te voorkomen.
Nominale stroom: De maximale werkstroom van de string (rekening houdend met kortsluitstroom Isc, temperatuurcoëfficiënt en aantal parallelle runs) moet worden vermenigvuldigd met de veiligheidsfactor (meestal 1,25-1,56) en mag de nominale stroom van het beschermde onderdeel niet overschrijden.
Tijdstroomkarakteristieken: Er moet aan de systeembeschermingseisen worden voldaan, bijvoorbeeld door binnen een uur een zekering van 1,35 maal de nominale stroom te realiseren om een snelle foutreactie te garanderen en valse uitschakelingen te voorkomen.
