تستخدم قواطع الدائرة المصغرة للتيار المستمر الكهروضوئية كتوزيع للطاقة الكهروضوئية ، ودور قواطع الدائرة المصغرة للتيار المستمر بارز بشكل خاص. فكيف يمكننا استخدام قواطع التيار المستمر بأمان؟
1. تحقق مما إذا كانت الأسلاك صحيحة بعد توصيل قاطع الدائرة المصغر بالتيار المستمر. يمكن التحقق من ذلك باستخدام زر الاختبار. إذا كان من الممكن فصل قاطع الدائرة بشكل صحيح ، فهذا يعني أن واقي التسرب مثبت بشكل صحيح ؛ خلاف ذلك ، يجب فحص الدائرة للتخلص من الخطأ ؛
2. بعد فصل قاطع الدائرة بسبب ماس كهربائى للخط ، من الضروري التحقق من جهات الاتصال. إذا كان الاتصال الأساسي محترقا بشدة أو به حفر ، فيجب إصلاحه ؛ يجب توصيل قاطع دائرة التسرب رباعي الأقطاب (DZ47LE ، TX47LE) بالخط المحايد. لجعل الدائرة الإلكترونية تعمل بشكل صحيح ؛
3. بعد تشغيل قاطع دائرة التسرب ، يجب على المستخدم التحقق مما إذا كان قاطع الدائرة يعمل عادة من خلال زر الاختبار في كل مرة بعد مرور بعض الوقت ؛ يتم تعيين خصائص حماية التسرب والحمل الزائد وقصر الدائرة لقاطع الدائرة من قبل الشركة المصنعة ولا يمكن تعديلها حسب الرغبة حتى لا تؤثر على الأداء ؛
4. تتمثل وظيفة زر الاختبار في التحقق من حالة تشغيل قاطع الدائرة في حالة الإغلاق والتنشيط بعد تثبيته أو تشغيله حديثا لفترة معينة. اضغط على زر الاختبار ؛ يمكن فصل قاطع الدائرة ، مما يشير إلى أن العملية منتظمة ويمكن الاستمرار في استخدامها ؛ إذا تعذر فصل قاطع الدائرة ، فهذا يشير إلى أن قاطع الدائرة أو الدائرة معيب ويحتاج إلى إصلاح ؛
5. إذا تم فصل قاطع الدائرة بسبب فشل الدائرة المحمية ، فإن مقبض التشغيل يكون في وضع التعثر. بعد معرفة السبب والقضاء على الخطأ ، يجب سحب مقبض التشغيل لأسفل أولا لجعل آلية التشغيل "تعيد الإبزيم" قبل إجراء عملية الإغلاق ؛
6. يجب أن تمر أسلاك الحمل لقاطع دائرة التسرب عبر نهاية الحمل لقاطع الدائرة. لا يسمح بعدم مرور أي خط طور أو خط صفري للحمل عبر قاطع دائرة التسرب. خلاف ذلك ، سوف يتسبب ذلك في "تسرب" اصطناعي ويتسبب في فشل قاطع الدائرة في الإغلاق ، مما يؤدي إلى "خطأ".
بسبب التحسين المستمر لتقنية قاطع الدائرة الكهروضوئية DC ،
كيف يعمل قاطع الدائرة الكهروضوئية DC في النظام الكهروضوئي؟
لفهم سير عمل قاطع دائرة التيار المستمر الكهروضوئي ، من الضروري أولا فهم سير عمل النظام الكهروضوئي بأكمله:
عندما يعمل نظام التيار المستمر الكهروضوئي ، فإنه يعتمد على وظيفة مصفوفة مربعة الوحدة الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية كافية. تحت تأثير وحدة التحكم الكهروضوئية ، يتم تثبيت جهد الخرج ، ويتم تحقيق الاتصال بنظام التيار المستمر. لنفترض أن خرج الجهد بواسطة الوحدة الشمسية يلبي متطلبات الجهد لنظام التيار المستمر. في هذه الحالة ، سيتم فصل موصل التيار المتردد الموجود في نهاية إدخال الشاحن تلقائيا تحت سيطرة وحدة التحكم الكهروضوئية ، وسيكمل مصدر الطاقة الكهروضوئية مصدر الطاقة لنظام التيار المستمر للمحطة الفرعية. في المقابل ، افترض أن جهد الخرج لا يمكنه تلبية متطلبات الجهد لنظام التيار المستمر. في هذه الحالة ، سيتوقف عمل الإخراج تلقائيا تحت سيطرة وحدة التحكم الكهروضوئية ، وفي الوقت نفسه ، سيتم أيضا إغلاق موصل التيار المتردد في نهاية إدخال الشاحن. في هذا الوقت ، يكمل الشاحن أعمال إمداد طاقة نظام التيار المستمر للمحطة الفرعية. تعمل وحدة التحكم الكهروضوئية والشاحن بالتناوب وفقا لمبدأ العمل هذا لتحقيق التبديل التلقائي.
تشتمل قواطع التيار المستمر الكهروضوئية بشكل عام على نظام اتصال ونظام إطفاء القوس وآلية تشغيل وإطلاق وغلاف.
مبدأ عمل قاطع الدائرة الكهروضوئية هو كما يلي:
تتمثل وظيفة قاطع دائرة التيار المستمر في قطع دائرة الحمل وتوصيلها ، وقطع دائرة الأعطال ، ومنع الحادث من التمدد ، وضمان التشغيل الآمن. يحتاج قاطع الدائرة عالي الجهد إلى كسر أقواس 1500 فولت بتيار 1500-2000 أمبير. يمكن تمديد هذه الأقواس إلى 2 متر والاستمرار في الاحتراق دون أن تنطفئ. لذلك ، فإن إطفاء القوس هو مشكلة يجب أن تحلها قواطع الدائرة عالية الجهد. مبدأ نفخ القوس وإطفاء القوس هو بشكل أساسي لتبريد القوس لتقليل التفكك الحراري.
من ناحية أخرى ، قم بإطالة القوس عن طريق نفخ الزاوية لتقوية إعادة تركيب وانتشار الجسيمات المشحونة. في الوقت نفسه ، يتم تفجير الجسيمات المشحونة في فجوة القوس ، ويتم استعادة قوة العزل الكهربائي للوسط بسرعة. يمكن استخدام قواطع الدائرة ذات الجهد المنخفض ، والمعروفة أيضا باسم مفاتيح الهواء الأوتوماتيكية ، لتشغيل وتفريغ الدوائر ويمكن استخدامها أيضا للتحكم في المحركات التي تبدأ بشكل غير منتظم. وظيفتها تعادل مجموع بعض أجزاء الأجهزة الكهربائية مثل مفتاح السكين ، ومرحل التيار الزائد ، ومرحل فقدان الجهد ، والتتابع الحراري ، وواقي التسرب. لذلك ، فهو جهاز كهربائي وقائي أساسي في شبكة توزيع الجهد المنخفض.
1. يجب أن يركز تيار العمل المقنن ، وجهد العمل المقنن ، وقدرة الكسر لقاطع الدائرة على جهد العمل المقنن والعمل المقدر حاليا في النظام الكهروضوئي. يجب استخدام قدرة الكسر كمؤشر مرجعي. يجب أن يضمن اختيار جهد العمل المقنن والتيار المقنن أن حماية قاطع الدائرة موثوقة ولا يوجد بها عطل. يعتمد اختيار قواطع الدائرة في الأنظمة الكهروضوئية بشكل أساسي على معلمات الوحدات ، وعدد السلاسل ، والارتفاع ، وذروة الإشعاع ، ودرجة الحرارة الضحلة ، والهامش ، وما إلى ذلك. معلمات الوحدات وعدد الأسطر هي أساس الحساب الأساسي. الطول ، ذروة الإشعاع ، يجب مراعاة درجة الحرارة الخارجية مع قياس هامش التصميم. يرتبط جهد العمل المقنن بشكل أساسي بمعلمات المكونات وعدد السلاسل ، ويتم اعتبار الارتفاع ودرجة الحرارة المنخفضة في هامش التصميم. اعتبرت تيار العمل المقنن مع قيمة ذروة الإشعاع والهامش التجريبي. تعتمد أفكار الاختيار لدينا على جهد العمل المقنن والعمل المقدر حاليا. أولا ، دعنا نتحدث عن جهد النظام ، ثم نتحدث عن التيار.
2. نختار وحدة من مصنع وحدات محلي معروف حصل على شهادة UL1500V كعينة مرجعية للحساب ؛ طاقة الوحدة من 550 واط إلى 530 واط ، وكفاءة الوحدة أكبر من 20٪. وتجدر الإشارة إلى أن معلمات العينة لمصنع المكونات هي AM1.5 في الغلاف الجوي ، والإشعاع 1000 واط / م² ، ودرجة الحرارة 25 درجة مئوية. لذلك ، تختلف بيانات ذروة المجال تماما عن الشروط المذكورة أعلاه ، وهو أمر بالغ الأهمية في حساب جانب تصميم الهامش. يركز اختيار معلمة المكون على ثلاث معلمات رئيسية للمكون: 1. أقصى جهد تشغيل. 2. الحد الأقصى لتيار العمل. 3. أقصى جهد للدائرة المفتوحة.
أولا ، دعنا نناقش حساب الجهد:
الجدول 1: جدول معلمات الوحدة الكهروضوئية
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / م² ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
التأثير الأساسي لجهد النظام هو ترتيب المكونات وعدد الوحدات في سلسلة واحدة. يجب أن تكون القيمة الأساسية لنظام DC1500V هي تحسين كفاءة النظام وتقليل تكلفة نقل التيار المستمر والعاكس بشكل فعال. في الوقت الحاضر ، يستخدم ترتيب المكونات السائد ذو السلسلة الواحدة 2 * 11 أكثر ، وهذا الحل هو الحل الأمثل للتكلفة في الوقت الحالي. لا يغير نظام DC1500V التصميم على جانب توليد الطاقة وجانب التيار المتردد ، لذلك يجب أن يحتفظ الحل DC1500V بالحل السائد الحالي لترتيب المكونات وزيادة عدد الكتل أحادية السلسلة لتحقيق جهد أعلى للنظام. بناء على الأسباب المذكورة أعلاه ، نوصي بأن يكون أفضل حل لترتيب السلسلة وعدد كتل نظام DC1500V هو 2 * 13 بحيث يكون من الممكن تحقيق كفاءة أكبر في الجوانب الثلاثة للكابلات وصناديق التجميع والمحولات - تقليل التكلفة. إذا حددنا عدد كتل المكونات في سلسلة واحدة ، فإن جهد النظام خلفها يكون مثاليا.
الجدول 2: الجهد المرجعي لسلسلة 26 وحدة
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / م² ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
هل الأرقام الواردة في الجدول 2 هي القمم الفعلية؟ لسوء الحظ ، هذا ليس هو الحال. هناك عاملان رئيسيان يؤثران على جهد النظام. الارتفاع ودرجة الحرارة ، تتم مناقشة أداء إطفاء القوس لقاطع الدائرة أولا من الحجم. التحدي الأكبر لمشكلة الجهد لقاطع الدائرة هو إطفاء القوس. كلما زاد الجهد ، زادت صعوبة. تعتمد البيئة التجريبية لمعلمات قاطع الدائرة على معيار AM في الغلاف الجوي على ارتفاع 2000 متر. فوق 2000 متر ، يكون الهواء رقيقا نسبيا ، وتقل قدرة إطفاء القوس لقاطع الدائرة خطيا مع زيادة الارتفاع. لراحة الحساب ، يتم تحويله إلى عامل خفض جهد العمل المقنن. وفقا لتحليل البيانات التي تم جمعها لسنوات عديدة ، يتراوح ارتفاع محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الصين من 1500 إلى 3000 متر ، لذلك يوصى بالنظر في 10٪ في هامش تصميم خفض الارتفاع ، والذي يمكن أن يغطي ارتفاع معظم المشاريع.
بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير على جهد خرج المكون. يحتوي جهد خرج المكون بين 25 درجة مئوية و -10 درجة مئوية على منحنى ارتفاع حاد ، ويتغير ارتفاع الجهد بشكل أقل بعد -10 درجة مئوية. معامل درجة حرارة الجهد للمكون هو -0.36٪ / k (تختلف الشركات المصنعة المختلفة قليلا). فيما يتعلق بهامش معامل درجة الحرارة ، نوصي بالنظر في 42 * 0.36٪ = 15.12٪. نوصي بالنظام فيما يتعلق باعتباري الهامش للارتفاع ودرجة الحرارة. هامش تصميم الجهد هو 20٪. فيما يلي جهد النظام الموصى به بعد تصحيح الهامش:
الجدول 3: جهد تصحيح النظام لمكونات الطاقة المختلفة لنظام DC1500V الكهروضوئية
من الجدول أعلاه ، وجدنا أنه باستخدام بيانات الذروة لحساب أن الحد الأقصى لجهد التشغيل للنظام أقل من 1320 فولت ، يمكن لقاطع الدائرة الكهروضوئية بجهد تشغيل مقنن يبلغ DC1500V أن يلبي متطلبات النظام. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لتصحيح النظام يتجاوز الحد الأقصى لجهد العمل الفعال المقدر لقاطع الدائرة بنسبة 1.5٪. على الرغم من أن هذه ليست سوى النتيجة المصححة ولا تمثل قيمة الذروة الفعلية ، إلا أن جهد الدائرة المفتوحة سيتجاوز الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لقاطع الدائرة بعد أن يتجاوز الارتفاع 3000 متر. لذلك ، فإن جهد العمل الفعال ، يجب ألا يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة للنظام الحد الأقصى لجهد العمل الفعال لقاطع الدائرة هو القاعدة الأساسية لاختيارنا.
ثانيا: دعونا نلقي نظرة على اختيار التيار. طريقة الحساب السريع لأخذ القيمة المثلى لقاطع الدائرة بعد حساب كل سلسلة من 12A في نظام DC1000V هي الطريقة السائدة. لا حرج في طريقة الحساب في نظام DC1500V ، ولكن لم يعد من الممكن استخدام هذه النتيجة. تحسين كفاءة الوحدة هو السبب الرئيسي لانخفاض أسعار الوحدات في السنوات الأخيرة. أي ، ارتفاع خرج الطاقة في نفس منطقة الوحدة ، لا تزداد مساحة الوحدة - ومع ذلك ، تزداد الطاقة ، مما سيزيد حتما من جهد الوحدة وخرج التيار عند 400 واط. في الأنظمة الكهروضوئية المذكورة أعلاه ، من الضروري التفكير تدريجيا في زيادة تيار العمل المقنن لقاطع الدائرة. الزيادة الأخيرة لا علاقة لها بنظام DC1500V أو DC1000V. هذه مشكلة ناتجة عن تحسين معلمات الإخراج للمكونات.
الجدول 4: جدول حساب الحد الأقصى لتيار التشغيل
لحساب الاختيار الحالي لقواطع الدائرة الكهروضوئية ، نوصي باستخدام خوارزمية سريعة ومباشرة للتيار الأقصى الاسمي لتيار العمل للوحدة * 150٪. في عام 2016 ، أظهرت نتائج استطلاع المتابعة أن تصميم الهامش التجريبي بنسبة 130٪ هو قيمة حرجة ، عرضة للرحلات الخاطئة. حادث.
هناك ثلاثة أسباب للهامش الموصى به بنسبة 50٪ لقواطع الدائرة:
. تأثير الإشعاع: المعلمة الحالية للوحدة هي معيار الإشعاع البالغ 1000 واط / متر مربع. تبلغ ذروة الإشعاع في المناطق ذات ظروف التشعيع الجيدة حوالي 1200 واط / متر مربع ، وتستهلك ما لا يقل عن 20٪ من هامش التصميم. يمكن الوصول إليها للإرسال الفائق.
. بيئة تركيب المعدات قاسية نسبيا ، وتبديد الحرارة ضعيف ، ودرجة الحرارة الداخلية للمعدات مرتفعة جدا ، مما يؤثر على خفض قوة الدائرة. وجد القياس الميداني أن أعلى درجة حرارة تجاوزت 70 درجة مئوية.
. هناك فرق كبير في التحكم في ارتفاع درجة الحرارة لقواطع الدائرة لمختلف الشركات المصنعة. يجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة حرارة قواطع الدائرة الكهروضوئية بعد توصيلها في سلسلة 60 كلفن ، بشكل عام فوق 70 كلفن. المنتجات غير المؤهلة التي تتجاوز 80 ألفا تحظى بشعبية أيضا. السبب الرئيسي لارتفاع درجة الحرارة الذي يتجاوز 80 كلفن هو اتصال السلسلة. لا يتم استخدام جزء من طريقة اللحام ، وتسخين مسامير القضبان النحاسية مرتفع للغاية.
في عام 2012 ، كان لا يزال منتج قاطع الدائرة ذات العلامة التجارية الكورية في المنطقة الشمالية الغربية يتذكر بوضوح لأن ارتفاع درجة الحرارة في السلسلة لا يمكن أن يلبي استخدام الرحلات الكاذبة على نطاق واسع. لذلك ، فإن اختيار التصميم الدقيق الموصى به للهامش الحالي هو 30٪ هامش تجريبي + (ذروة الإشعاع / 1000-1) * 100٪ = هامش التصميم الحالي الفعلي للمشروع ، ويتم حساب الحساب البسيط والسريع وفقا ل 50٪.
أخيرا ، ملخص: يوصي نظام DC1500V الكهروضوئية بوحدة أحادية السلسلة من 2 * 13 = 26 قطعة. جهد العمل لصندوق التجميع وقاطع دائرة مدخل العاكس DC1500V ، والحد الأدنى للتيار هو 500 أمبير. بالنسبة لطرق التوصيل غير الملحومة مثل الصف ، يوصى بتحديد تيار أعلى إلى 630 أمبير. يوصى باستخدام معلمات الذروة كأساس حسابي لاختيار قواطع الدائرة الكهروضوئية.
1. تحقق مما إذا كانت الأسلاك صحيحة بعد توصيل قاطع الدائرة المصغر بالتيار المستمر. يمكن التحقق من ذلك باستخدام زر الاختبار. إذا كان من الممكن فصل قاطع الدائرة بشكل صحيح ، فهذا يعني أن واقي التسرب مثبت بشكل صحيح ؛ خلاف ذلك ، يجب فحص الدائرة للتخلص من الخطأ ؛
2. بعد فصل قاطع الدائرة بسبب ماس كهربائى للخط ، من الضروري التحقق من جهات الاتصال. إذا كان الاتصال الأساسي محترقا بشدة أو به حفر ، فيجب إصلاحه ؛ يجب توصيل قاطع دائرة التسرب رباعي الأقطاب (DZ47LE ، TX47LE) بالخط المحايد. لجعل الدائرة الإلكترونية تعمل بشكل صحيح ؛
3. بعد تشغيل قاطع دائرة التسرب ، يجب على المستخدم التحقق مما إذا كان قاطع الدائرة يعمل عادة من خلال زر الاختبار في كل مرة بعد مرور بعض الوقت ؛ يتم تعيين خصائص حماية التسرب والحمل الزائد وقصر الدائرة لقاطع الدائرة من قبل الشركة المصنعة ولا يمكن تعديلها حسب الرغبة حتى لا تؤثر على الأداء ؛
4. تتمثل وظيفة زر الاختبار في التحقق من حالة تشغيل قاطع الدائرة في حالة الإغلاق والتنشيط بعد تثبيته أو تشغيله حديثا لفترة معينة. اضغط على زر الاختبار ؛ يمكن فصل قاطع الدائرة ، مما يشير إلى أن العملية منتظمة ويمكن الاستمرار في استخدامها ؛ إذا تعذر فصل قاطع الدائرة ، فهذا يشير إلى أن قاطع الدائرة أو الدائرة معيب ويحتاج إلى إصلاح ؛
5. إذا تم فصل قاطع الدائرة بسبب فشل الدائرة المحمية ، فإن مقبض التشغيل يكون في وضع التعثر. بعد معرفة السبب والقضاء على الخطأ ، يجب سحب مقبض التشغيل لأسفل أولا لجعل آلية التشغيل "تعيد الإبزيم" قبل إجراء عملية الإغلاق ؛
6. يجب أن تمر أسلاك الحمل لقاطع دائرة التسرب عبر نهاية الحمل لقاطع الدائرة. لا يسمح بعدم مرور أي خط طور أو خط صفري للحمل عبر قاطع دائرة التسرب. خلاف ذلك ، سوف يتسبب ذلك في "تسرب" اصطناعي ويتسبب في فشل قاطع الدائرة في الإغلاق ، مما يؤدي إلى "خطأ".
بسبب التحسين المستمر لتقنية قاطع الدائرة الكهروضوئية DC ،
كيف يعمل قاطع الدائرة الكهروضوئية DC في النظام الكهروضوئي؟
لفهم سير عمل قاطع دائرة التيار المستمر الكهروضوئي ، من الضروري أولا فهم سير عمل النظام الكهروضوئي بأكمله:
عندما يعمل نظام التيار المستمر الكهروضوئي ، فإنه يعتمد على وظيفة مصفوفة مربعة الوحدة الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية كافية. تحت تأثير وحدة التحكم الكهروضوئية ، يتم تثبيت جهد الخرج ، ويتم تحقيق الاتصال بنظام التيار المستمر. لنفترض أن خرج الجهد بواسطة الوحدة الشمسية يلبي متطلبات الجهد لنظام التيار المستمر. في هذه الحالة ، سيتم فصل موصل التيار المتردد الموجود في نهاية إدخال الشاحن تلقائيا تحت سيطرة وحدة التحكم الكهروضوئية ، وسيكمل مصدر الطاقة الكهروضوئية مصدر الطاقة لنظام التيار المستمر للمحطة الفرعية. في المقابل ، افترض أن جهد الخرج لا يمكنه تلبية متطلبات الجهد لنظام التيار المستمر. في هذه الحالة ، سيتوقف عمل الإخراج تلقائيا تحت سيطرة وحدة التحكم الكهروضوئية ، وفي الوقت نفسه ، سيتم أيضا إغلاق موصل التيار المتردد في نهاية إدخال الشاحن. في هذا الوقت ، يكمل الشاحن أعمال إمداد طاقة نظام التيار المستمر للمحطة الفرعية. تعمل وحدة التحكم الكهروضوئية والشاحن بالتناوب وفقا لمبدأ العمل هذا لتحقيق التبديل التلقائي.
تشتمل قواطع التيار المستمر الكهروضوئية بشكل عام على نظام اتصال ونظام إطفاء القوس وآلية تشغيل وإطلاق وغلاف.
مبدأ عمل قاطع الدائرة الكهروضوئية هو كما يلي:
- عند حدوث ماس كهربائى ، يتغلب المجال المغناطيسي الناتج عن التيار الكبير (بشكل عام من 10 إلى 12 مرة) على زنبرك قوة التفاعل.
- يسحب الإصدار آلية التشغيل للعمل.
- ينطلق المحول على الفور.
تتمثل وظيفة قاطع دائرة التيار المستمر في قطع دائرة الحمل وتوصيلها ، وقطع دائرة الأعطال ، ومنع الحادث من التمدد ، وضمان التشغيل الآمن. يحتاج قاطع الدائرة عالي الجهد إلى كسر أقواس 1500 فولت بتيار 1500-2000 أمبير. يمكن تمديد هذه الأقواس إلى 2 متر والاستمرار في الاحتراق دون أن تنطفئ. لذلك ، فإن إطفاء القوس هو مشكلة يجب أن تحلها قواطع الدائرة عالية الجهد. مبدأ نفخ القوس وإطفاء القوس هو بشكل أساسي لتبريد القوس لتقليل التفكك الحراري.
من ناحية أخرى ، قم بإطالة القوس عن طريق نفخ الزاوية لتقوية إعادة تركيب وانتشار الجسيمات المشحونة. في الوقت نفسه ، يتم تفجير الجسيمات المشحونة في فجوة القوس ، ويتم استعادة قوة العزل الكهربائي للوسط بسرعة. يمكن استخدام قواطع الدائرة ذات الجهد المنخفض ، والمعروفة أيضا باسم مفاتيح الهواء الأوتوماتيكية ، لتشغيل وتفريغ الدوائر ويمكن استخدامها أيضا للتحكم في المحركات التي تبدأ بشكل غير منتظم. وظيفتها تعادل مجموع بعض أجزاء الأجهزة الكهربائية مثل مفتاح السكين ، ومرحل التيار الزائد ، ومرحل فقدان الجهد ، والتتابع الحراري ، وواقي التسرب. لذلك ، فهو جهاز كهربائي وقائي أساسي في شبكة توزيع الجهد المنخفض.
1. يجب أن يركز تيار العمل المقنن ، وجهد العمل المقنن ، وقدرة الكسر لقاطع الدائرة على جهد العمل المقنن والعمل المقدر حاليا في النظام الكهروضوئي. يجب استخدام قدرة الكسر كمؤشر مرجعي. يجب أن يضمن اختيار جهد العمل المقنن والتيار المقنن أن حماية قاطع الدائرة موثوقة ولا يوجد بها عطل. يعتمد اختيار قواطع الدائرة في الأنظمة الكهروضوئية بشكل أساسي على معلمات الوحدات ، وعدد السلاسل ، والارتفاع ، وذروة الإشعاع ، ودرجة الحرارة الضحلة ، والهامش ، وما إلى ذلك. معلمات الوحدات وعدد الأسطر هي أساس الحساب الأساسي. الطول ، ذروة الإشعاع ، يجب مراعاة درجة الحرارة الخارجية مع قياس هامش التصميم. يرتبط جهد العمل المقنن بشكل أساسي بمعلمات المكونات وعدد السلاسل ، ويتم اعتبار الارتفاع ودرجة الحرارة المنخفضة في هامش التصميم. اعتبرت تيار العمل المقنن مع قيمة ذروة الإشعاع والهامش التجريبي. تعتمد أفكار الاختيار لدينا على جهد العمل المقنن والعمل المقدر حاليا. أولا ، دعنا نتحدث عن جهد النظام ، ثم نتحدث عن التيار.
2. نختار وحدة من مصنع وحدات محلي معروف حصل على شهادة UL1500V كعينة مرجعية للحساب ؛ طاقة الوحدة من 550 واط إلى 530 واط ، وكفاءة الوحدة أكبر من 20٪. وتجدر الإشارة إلى أن معلمات العينة لمصنع المكونات هي AM1.5 في الغلاف الجوي ، والإشعاع 1000 واط / م² ، ودرجة الحرارة 25 درجة مئوية. لذلك ، تختلف بيانات ذروة المجال تماما عن الشروط المذكورة أعلاه ، وهو أمر بالغ الأهمية في حساب جانب تصميم الهامش. يركز اختيار معلمة المكون على ثلاث معلمات رئيسية للمكون: 1. أقصى جهد تشغيل. 2. الحد الأقصى لتيار العمل. 3. أقصى جهد للدائرة المفتوحة.
أولا ، دعنا نناقش حساب الجهد:
| الاتصالات السعودية | STPXXXS-C72 / Vmh | ||||
| قوة STC القصوى (Pmax) | 550 واط | 545 واط | 540 واط | 535 واط | 530 واط |
| أفضل جهد عمل (Vmp) | 42.05 فولت | 41.87 فولت | 41.75 فولت | 41.57 فولت | 41.39 فولت |
| أفضل تيار عمل (lmp) | 13.08 أ | 13.02 أ | 12.94 أ | 12.87 أ | 12.81 أ |
| جهد الدائرة المفتوحة (Voc) | 49.88 فولت | 49.69 فولت | 49.54 فولت | 49.39 فولت | 49.24 فولت |
| تيار ماس كهربائى (ISC) | 14.01 أ | 13.96 أ | 13.89 أ | 13.83 أ | 13.76 أ |
| كفاءة تحويل المكونات | 21.3% | 21.1% | 20.9% | 20.7% | 20.5% |
| درجة حرارة تشغيل المكون | -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية | ||||
| الحد الأقصى لجهد النظام | 1500 فولت تيار مستمر (IEC) | ||||
| الحد الأقصى لتصنيف تيار الصمامات المتسلسلة | 25 أ | ||||
| تحمل الطاقة | 0 / + 5 واط | ||||
الجدول 1: جدول معلمات الوحدة الكهروضوئية
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / م² ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
التأثير الأساسي لجهد النظام هو ترتيب المكونات وعدد الوحدات في سلسلة واحدة. يجب أن تكون القيمة الأساسية لنظام DC1500V هي تحسين كفاءة النظام وتقليل تكلفة نقل التيار المستمر والعاكس بشكل فعال. في الوقت الحاضر ، يستخدم ترتيب المكونات السائد ذو السلسلة الواحدة 2 * 11 أكثر ، وهذا الحل هو الحل الأمثل للتكلفة في الوقت الحالي. لا يغير نظام DC1500V التصميم على جانب توليد الطاقة وجانب التيار المتردد ، لذلك يجب أن يحتفظ الحل DC1500V بالحل السائد الحالي لترتيب المكونات وزيادة عدد الكتل أحادية السلسلة لتحقيق جهد أعلى للنظام. بناء على الأسباب المذكورة أعلاه ، نوصي بأن يكون أفضل حل لترتيب السلسلة وعدد كتل نظام DC1500V هو 2 * 13 بحيث يكون من الممكن تحقيق كفاءة أكبر في الجوانب الثلاثة للكابلات وصناديق التجميع والمحولات - تقليل التكلفة. إذا حددنا عدد كتل المكونات في سلسلة واحدة ، فإن جهد النظام خلفها يكون مثاليا.
| قوة المكون | 550 واط في البوصة | 545 واط | 540 واط في البوصة | 535 واط | 530 واط في البوصة |
| أقصى جهد عمل | 1093.3 | 1088.62 | 1085.5 | 1080.82 | 1076.14 |
| الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة | 1296.88 | 1291.94 | 1288.04 | 1284.14 | 1280.24 |
الجدول 2: الجهد المرجعي لسلسلة 26 وحدة
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / م² ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
هل الأرقام الواردة في الجدول 2 هي القمم الفعلية؟ لسوء الحظ ، هذا ليس هو الحال. هناك عاملان رئيسيان يؤثران على جهد النظام. الارتفاع ودرجة الحرارة ، تتم مناقشة أداء إطفاء القوس لقاطع الدائرة أولا من الحجم. التحدي الأكبر لمشكلة الجهد لقاطع الدائرة هو إطفاء القوس. كلما زاد الجهد ، زادت صعوبة. تعتمد البيئة التجريبية لمعلمات قاطع الدائرة على معيار AM في الغلاف الجوي على ارتفاع 2000 متر. فوق 2000 متر ، يكون الهواء رقيقا نسبيا ، وتقل قدرة إطفاء القوس لقاطع الدائرة خطيا مع زيادة الارتفاع. لراحة الحساب ، يتم تحويله إلى عامل خفض جهد العمل المقنن. وفقا لتحليل البيانات التي تم جمعها لسنوات عديدة ، يتراوح ارتفاع محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الصين من 1500 إلى 3000 متر ، لذلك يوصى بالنظر في 10٪ في هامش تصميم خفض الارتفاع ، والذي يمكن أن يغطي ارتفاع معظم المشاريع.
بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير على جهد خرج المكون. يحتوي جهد خرج المكون بين 25 درجة مئوية و -10 درجة مئوية على منحنى ارتفاع حاد ، ويتغير ارتفاع الجهد بشكل أقل بعد -10 درجة مئوية. معامل درجة حرارة الجهد للمكون هو -0.36٪ / k (تختلف الشركات المصنعة المختلفة قليلا). فيما يتعلق بهامش معامل درجة الحرارة ، نوصي بالنظر في 42 * 0.36٪ = 15.12٪. نوصي بالنظام فيما يتعلق باعتباري الهامش للارتفاع ودرجة الحرارة. هامش تصميم الجهد هو 20٪. فيما يلي جهد النظام الموصى به بعد تصحيح الهامش:
| قوة المكون | 550 واط في البوصة | 545 واط | 540 واط في البوصة | 535 واط | 530 واط في البوصة |
| أقصى جهد عمل | 1311.96 | 1306.344 | 1302.6 | 1296.984 | 1291.368 |
| الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة | 1556.256 | 1550.328 | 1545.648 | 1540.968 | 1536.288 |
الجدول 3: جهد تصحيح النظام لمكونات الطاقة المختلفة لنظام DC1500V الكهروضوئية
من الجدول أعلاه ، وجدنا أنه باستخدام بيانات الذروة لحساب أن الحد الأقصى لجهد التشغيل للنظام أقل من 1320 فولت ، يمكن لقاطع الدائرة الكهروضوئية بجهد تشغيل مقنن يبلغ DC1500V أن يلبي متطلبات النظام. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لتصحيح النظام يتجاوز الحد الأقصى لجهد العمل الفعال المقدر لقاطع الدائرة بنسبة 1.5٪. على الرغم من أن هذه ليست سوى النتيجة المصححة ولا تمثل قيمة الذروة الفعلية ، إلا أن جهد الدائرة المفتوحة سيتجاوز الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لقاطع الدائرة بعد أن يتجاوز الارتفاع 3000 متر. لذلك ، فإن جهد العمل الفعال ، يجب ألا يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة للنظام الحد الأقصى لجهد العمل الفعال لقاطع الدائرة هو القاعدة الأساسية لاختيارنا.
ثانيا: دعونا نلقي نظرة على اختيار التيار. طريقة الحساب السريع لأخذ القيمة المثلى لقاطع الدائرة بعد حساب كل سلسلة من 12A في نظام DC1000V هي الطريقة السائدة. لا حرج في طريقة الحساب في نظام DC1500V ، ولكن لم يعد من الممكن استخدام هذه النتيجة. تحسين كفاءة الوحدة هو السبب الرئيسي لانخفاض أسعار الوحدات في السنوات الأخيرة. أي ، ارتفاع خرج الطاقة في نفس منطقة الوحدة ، لا تزداد مساحة الوحدة - ومع ذلك ، تزداد الطاقة ، مما سيزيد حتما من جهد الوحدة وخرج التيار عند 400 واط. في الأنظمة الكهروضوئية المذكورة أعلاه ، من الضروري التفكير تدريجيا في زيادة تيار العمل المقنن لقاطع الدائرة. الزيادة الأخيرة لا علاقة لها بنظام DC1500V أو DC1000V. هذه مشكلة ناتجة عن تحسين معلمات الإخراج للمكونات.
| قوة المكون | 550 واط في البوصة | 545 واط | 540 واط في البوصة | 535 واط | 530 واط في البوصة |
| الحد الأقصى لتيار التشغيل | 13.08 | 13.02 | 12.94 | 12.87 | 12.81 |
| الحد الأقصى لتيار التشغيل بعد التصحيح | 19.62 | 19.53 | 19.41 | 19.305 | 19.215 |
| 24 بالوعة 1 الحد الأقصى لتيار العمل | 470.88 | 468.72 | 465.84 | 463.32 | 461.16 |
الجدول 4: جدول حساب الحد الأقصى لتيار التشغيل
لحساب الاختيار الحالي لقواطع الدائرة الكهروضوئية ، نوصي باستخدام خوارزمية سريعة ومباشرة للتيار الأقصى الاسمي لتيار العمل للوحدة * 150٪. في عام 2016 ، أظهرت نتائج استطلاع المتابعة أن تصميم الهامش التجريبي بنسبة 130٪ هو قيمة حرجة ، عرضة للرحلات الخاطئة. حادث.
هناك ثلاثة أسباب للهامش الموصى به بنسبة 50٪ لقواطع الدائرة:
. تأثير الإشعاع: المعلمة الحالية للوحدة هي معيار الإشعاع البالغ 1000 واط / متر مربع. تبلغ ذروة الإشعاع في المناطق ذات ظروف التشعيع الجيدة حوالي 1200 واط / متر مربع ، وتستهلك ما لا يقل عن 20٪ من هامش التصميم. يمكن الوصول إليها للإرسال الفائق.
. بيئة تركيب المعدات قاسية نسبيا ، وتبديد الحرارة ضعيف ، ودرجة الحرارة الداخلية للمعدات مرتفعة جدا ، مما يؤثر على خفض قوة الدائرة. وجد القياس الميداني أن أعلى درجة حرارة تجاوزت 70 درجة مئوية.
. هناك فرق كبير في التحكم في ارتفاع درجة الحرارة لقواطع الدائرة لمختلف الشركات المصنعة. يجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة حرارة قواطع الدائرة الكهروضوئية بعد توصيلها في سلسلة 60 كلفن ، بشكل عام فوق 70 كلفن. المنتجات غير المؤهلة التي تتجاوز 80 ألفا تحظى بشعبية أيضا. السبب الرئيسي لارتفاع درجة الحرارة الذي يتجاوز 80 كلفن هو اتصال السلسلة. لا يتم استخدام جزء من طريقة اللحام ، وتسخين مسامير القضبان النحاسية مرتفع للغاية.
في عام 2012 ، كان لا يزال منتج قاطع الدائرة ذات العلامة التجارية الكورية في المنطقة الشمالية الغربية يتذكر بوضوح لأن ارتفاع درجة الحرارة في السلسلة لا يمكن أن يلبي استخدام الرحلات الكاذبة على نطاق واسع. لذلك ، فإن اختيار التصميم الدقيق الموصى به للهامش الحالي هو 30٪ هامش تجريبي + (ذروة الإشعاع / 1000-1) * 100٪ = هامش التصميم الحالي الفعلي للمشروع ، ويتم حساب الحساب البسيط والسريع وفقا ل 50٪.
أخيرا ، ملخص: يوصي نظام DC1500V الكهروضوئية بوحدة أحادية السلسلة من 2 * 13 = 26 قطعة. جهد العمل لصندوق التجميع وقاطع دائرة مدخل العاكس DC1500V ، والحد الأدنى للتيار هو 500 أمبير. بالنسبة لطرق التوصيل غير الملحومة مثل الصف ، يوصى بتحديد تيار أعلى إلى 630 أمبير. يوصى باستخدام معلمات الذروة كأساس حسابي لاختيار قواطع الدائرة الكهروضوئية.