Sicherungen für den Schutz von Photovoltaikanlagen

Das Grundprinzip einer Sicherung besteht darin, bei Bedarf einen kleinen Abschnitt leitfähigen Materials schmelzen zu lassen, damit der gesunde Teil des zu schützenden Stromkreises nicht beschädigt wird und die Beschädigung des fehlerhaften Teils auf das geringstmögliche Ausmaß begrenzt wird.
Je nach Bemessungsstrom kann die Sicherung aus einer oder mehreren parallel geschalteten Sicherungen bestehen. Wenn ein ausreichend großer Überstrom durch die Sicherung fließt, schmilzt die Schmelze und es entsteht ein Lichtbogen.

Die Bedeutung des Überstromschutzes

Wenn ein Kurzschluss im Verkabelungsteil des Photovoltaikmoduls des Photovoltaiksystems, im Photovoltaikmodul selbst oder im Photovoltaik-Anschlusskasten vorliegt und die Systemverkabelung einen Erdschluss aufweist, tritt Überstrom auf.

Wenn der Fehlerstrom im System die Photovoltaikanlage nicht von der entsprechenden Überstromschutzeinrichtung trennen kann, entsteht ein Lichtbogen; wenn der Hersteller der betreffenden Anlage einen Überstromschutz für das System bereitstellen muss, muss der Hersteller die Vorschriften und Anforderungen für die Produktion strikt befolgen; Schlagen Sie dem Hersteller Überstromschutzanforderungen vor, und der Hersteller muss den Überstromschutz gemäß den einschlägigen Normen einstellen.

Gleichzeitig weisen die einschlägigen Normen darauf hin, dass bei einem Ausfall des Photovoltaik-Wechselrichters, der einen Rückschlagstrom verursacht und dieser innerhalb des Ausschaltvermögens der Photovoltaik-Sicherung selbst liegt, auch sichergestellt werden sollte, dass die Sicherung einen Überstromschutz bieten kann, um Schäden zu vermeiden Photovoltaikmodule und -anordnungen. Kabel usw.

Standard der Sicherung

1. Jede konstruierte und hergestellte Sicherung muss innerhalb des Nennstrombereichs dauerhaft verwendet werden können.
2. Wenn der Strom aufgrund einer Überlastung einen bestimmten Wert überschreitet, sollte die Sicherung in ausreichend kurzer Zeit ansprechen können, um das Gerät vor Schäden zu schützen.
3. Im Falle eines Unfalls in der Leitung oder im Gerät sollte die Sicherung schnell wirken, um den Schaden am Unfallteil zu minimieren und den gesunden Teil nicht zu beschädigen.

Daher muss die Sicherung eine inverse Zeit-Strom-Charakteristik haben. Im Anwendungsprozess muss die am besten geeignete Sicherung gemäß den tatsächlichen Anforderungen des Standorts ausgewählt werden, damit das Wartungspersonal beim Ausfall der Sicherung rechtzeitig und genau die Art und den Grad des Fehlers beurteilen kann, um das Problem eines offenen Stromkreises zu vermeiden .

Gemäß der Norm IEC62548 müssen Sicherungseinsätze zum Schutz von Photovoltaikanlagen die folgenden Anforderungen erfüllen:

1. Die Nennspannung ist größer oder gleich der Höchstspannung, korrigiert entsprechend der erwarteten Mindesttemperatur des Installationsorts gemäß den Anweisungen des Herstellers des Photovoltaikmoduls oder der obigen Tabelle.
2. DC-Sicherungseinsatz.
3. Das Nennausschaltvermögen ist nicht geringer als der Fehlerstrom aus der Photovoltaikanlage und anderen angeschlossenen Stromquellen wie Batterien, Generatoren und Netzen, falls vorhanden.
4. Modelle, die die Norm IEC60269-6 erfüllen und für PV-Überstrom- und Kurzschlussschutz geeignet sind.

Ort und Art der in Photovoltaikanwendungen verwendeten Sicherungen

1. Die Eingangsseite des DC-Anschlusskastens: zum Schutz des Solarzellenstrangs (Sicherung gPV-Klasse, IEC 60269-6).
2. DC-Eingangsleitungsseite des zentralen Wechselrichters: Schützen Sie den Eingangsleitungsanschluss der DC-Seite (Sicherung der Klasse gPV).
3. Zentralisierter interner Modulschutz des Wechselrichters: Schützen Sie das Wechselrichtermodul (Sicherung der Klasse aR, IEC 60269.4).
4. Absicherung des Ladeschützes im Zentralwechselrichter: Schützschutz des Vorladekreises (Sicherung der Klasse gPV).
5. Erdschlussalarmerkennung GFPD" wird für den Erdschlussalarm verwendet (Sicherung der gPV-Klasse).
6. Die AC-Seite des zentralen Wechselrichters: Schützen Sie das Wechselrichtermodul und die Elektrogeräte der Hauptleitung auf der AC-Seite (Sicherung der Klasse aR).

Unter ihnen sind gPV (Photovoltaik-Spezialsicherung) und aR alle Sicherungstypen. Beim Anbringen von Sicherungen im System gibt es insgesamt 6 Anwendungspositionen, und ihre Hauptaufgabe besteht darin, den größten Teil des AC-seitigen Überstromschutzes und den gesamten DC-seitigen Überstromschutz im Wechselrichter und Anschlusskasten zu übernehmen.

gPV-Sicherung – Vollbereichs-Sicherung mit Ausschaltvermögen

gPV kann sowohl als universelle Sicherung für Photovoltaik-DC-Anlagen als auch als Sicherung mit vollem Ausschaltvermögen angesehen werden.

Die IEC-Norm hat darauf hingewiesen, dass gPV-Sicherungen Sicherungen zum Schutz von Photovoltaikanlagen sind. Wenn solche Sicherungen in Gleichstromkreisen eingesetzt werden, müssen sie die folgenden Standards erfüllen:

1. Das minimale Bemessungsausschaltvermögen beträgt DC 10 kA.
2. Der konventionelle Nicht-Schmelzstrom Inf (konventioneller Nicht-Schmelzstrom) beträgt 1,13 In, der konventionelle Schmelzstrom If (konventioneller Schmelzstrom) beträgt 1,45 In, und In ist in dieser Anforderung der Bemessungsstrom des Sicherungseinsatzes.
3. Der obige Bemessungsstrom wird anhand von 3000 Stromzyklen nachgewiesen.
4. Funktionsverifikations- und Temperaturwechselverifikationsexperimente in akzeptablen Extremtemperaturumgebungen können in Kombination mit photovoltaischen Feldbedingungen durchgeführt werden. Stellen Sie sicher, dass die Sicherung zum Schutz der Photovoltaikanlage lange Zeit stabil arbeiten kann.

Aspekte, die bei der praktischen Anwendung von Photovoltaik-Sicherungen beachtet werden müssen

1. Wenn die Standorttemperatur beim Einbau der Sicherung nicht unter 40 °C liegt, sollte die Sicherung an einem kühlen Ort installiert werden, um direkte Sonneneinstrahlung auf die Sicherung weitestgehend zu verhindern, so dass der Erwärmungsgrad nur dann effektiv reduziert werden kann, wenn es ist nicht notwendig. Berücksichtigen Sie Derating-Probleme, die durch Temperaturänderungen verursacht werden.
2. Wenn nicht garantiert werden kann, dass die Temperatur unter 40 °C liegt, sollte die Dauer der Aufrechterhaltung der hohen Temperatur in Betracht gezogen werden. Wenn die Sicherung weniger als 2 Stunden einer Umgebung mit hoher Temperatur ausgesetzt wird, muss die durch Temperaturänderungen verursachte Leistungsminderung nicht berücksichtigt werden.
3. Die Betriebstemperatur der Wechselbox im Freien kann 50 °C erreichen, aber bei direkter Sonneneinstrahlung wird die Temperatur in der Box sogar höher als 60 °C sein, und in diesem Fall sollte beim Wechsel auf das Derating-Problem geachtet werden . Beim Derating wird häufig die entsprechende Stromstärke der Sicherung erhöht. Wenn die Umgebung jedoch relativ kalt ist, sollte der Pegel nicht größer sein als der Strompegel der entsprechenden Schutzsicherung und des DC-Kabels.

Abschluss

Aufgrund der Qualität der Sicherung als hochwertiger und kostengünstiger Überstromschutz und der technologischen Entwicklung werden Photovoltaiksicherungen auf gPV-Ebene in Photovoltaikanlagen in Hochspannungs-Gleichstromumgebungen in praktischen Anwendungen häufig eingesetzt.
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