Πώς να επιλέξετε έναν αξιόπιστο εξωτερικό διακόπτη απομόνωσης DC για Φ/Β συστήματα

Τι είναι ένας εξωτερικός διακόπτης απομόνωσης DC;

Ένας εξωτερικός διακόπτης απομόνωσης DC είναι μια χειροκίνητη συσκευή μεταγωγής εγκατεστημένη στο κύκλωμα DC ενός φωτοβολταϊκού συστήματος. Σε αντίθεση με τους διακόπτες εναλλασσόμενου ρεύματος, έχει σχεδιαστεί για να διακόπτει το συνεχές ρεύμα, όπου η απουσία φυσικής μηδενικής διασταύρωσης δημιουργεί ένα παρατεταμένο ηλεκτρικό τόξο. Το εσωτερικό σύστημα πυρόσβεσης τόξου του διακόπτη σβήνει αυτό το τόξο μέσα σε έναν κλειστό θάλαμο, προστατεύοντας τόσο τον χειριστή όσο και τον εξοπλισμό κατάντη.

Ο όρος "εξωτερικό" αναφέρεται στη θέση τοποθέτησης: στο εξωτερικό ενός μετατροπέα, κουτιού συνδυαστή ή ντουλαπιού μπαταρίας. Αυτή η τοποθέτηση επιτρέπει γρήγορη πρόσβαση για τα συνεργεία συντήρησης χωρίς να ανοίγει ένα ενεργοποιημένο περίβλημα. Διατηρεί επίσης τη θερμότητα που παράγεται κατά την εναλλαγή μακριά από ευαίσθητα ηλεκτρονικά.

Γιατί τα Φ/Β συστήματα χρειάζονται διακόπτη απομόνωσης DC;

Οι συστοιχίες φωτοβολταϊκών παράγουν τάση συνεχούς ρεύματος όποτε το ηλιακό φως πέφτει στα πάνελ. Ακόμη και μετά την απενεργοποίηση του μετατροπέα, η καλωδίωση DC παραμένει ενεργή. Αυτό δημιουργεί σοβαρό κίνδυνο για το προσωπικό συντήρησης, τους πρώτους ανταποκριτές και τον εξοπλισμό. Ένας διακόπτης απομόνωσης DC δημιουργεί μια ορατή και επαληθεύσιμη διακοπή μεταξύ της συστοιχίας και του μετατροπέα, καθιστώντας το σύστημα ασφαλές στη συντήρηση.

Πολλοί εθνικοί ηλεκτρικοί κώδικες επιβάλλουν πλέον την απομόνωση DC τόσο στον θετικό όσο και στον αρνητικό πόλο. Για παράδειγμα, το πρότυπο IEC 60947-1 για συσκευές διανομής χαμηλής τάσης καθορίζει τις απαιτήσεις λειτουργίας και απόδοσης για τέτοιο εξοπλισμό απομόνωσης. Χωρίς συμβατό διακόπτη απομόνωσης, μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση μπορεί να αποτύχει στον έλεγχο και να ακυρώσει την ασφαλιστική κάλυψη.

Πέρα από τη συμμόρφωση, ένας υψηλής ποιότητας εξωτερικός διακόπτης απομόνωσης DC μειώνει τον κίνδυνο ηλεκτρικών πυρκαγιών που προκαλούνται από χαλαρές συνδέσεις, διείσδυση υγρασίας ή σφάλματα τόξου. Επιτρέπει επίσης την ταχεία διακοπή λειτουργίας σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, ένα βασικό χαρακτηριστικό για εμπορικές στέγες και εγκαταστάσεις κλίμακας κοινής ωφέλειας.

Πώς να επιλέξετε τον σωστό εξωτερικό διακόπτη απομόνωσης DC;

Η επιλογή ενός εξωτερικού διακόπτη απομόνωσης DC απαιτεί την αντιστοίχιση της συσκευής με τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά της Φ/Β γεννήτριας και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι βασικές παράμετροι περιλαμβάνουν:

• Ονομαστική τάση DC:Πρέπει να υπερβαίνει τη μέγιστη τάση ανοιχτού κυκλώματος της συστοιχίας, 600V, 1000V ή 1500V.
• Ονομαστικό ρεύμα:Θα πρέπει να είναι ίσο ή μεγαλύτερο από το ρεύμα βραχυκύκλωσης της φωτοβολταϊκής στοιχειοσειράς επί έναν συντελεστή ασφαλείας.
• Αριθμός πόλων:Η διπολική μεταγωγή απομονώνει θετικούς και αρνητικούς αγωγούς.
• Προστασία IP:Οι εξωτερικές μονάδες απαιτούν IP65 ή IP66 για να αντιστέκονται στη βροχή, τη σκόνη και την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία.
• Διαχείριση σφαλμάτων τόξου:Ο διακόπτης πρέπει να έχει πιστοποιημένη ικανότητα θραύσης για φορτία DC.

Παρακάτω είναι μια σύγκριση τυπικών διαμορφώσεων διακόπτη απομόνωσης DC που χρησιμοποιούνται σε Φ/Β συστήματα.

Ο εξωτερικός διακόπτης απομόνωσης DC από τη Soutya καλύπτει το τμήμα 1000V με περίβλημα με διαβάθμιση IP66, καθιστώντας τον κατάλληλο τόσο για οικιακές όσο και για εμπορικές εγκαταστάσεις.

Ποια πρότυπα διέπουν την απόδοση του διακόπτη απομόνωσης DC;

Οι κατασκευαστές πρέπει να σχεδιάζουν εξωτερικούς διακόπτες απομόνωσης DC ώστε να συμμορφώνονται με τα διεθνή και εθνικά πρότυπα. Οι πιο σχετικές είναι:

• IEC 60947-1– Συσκευές διακοπής και ελέγχου χαμηλής τάσης: γενικοί κανόνες. Αυτό το πρότυπο περιγράφει τις συνθήκες συντήρησης, τις απαιτήσεις κατασκευής και τις μεθόδους δοκιμής για την απομόνωση των διακοπτών.
• GB/T 14048.1-2019– Το κινεζικό ισοδύναμο του IEC 60947-1, που καθορίζει κριτήρια απόδοσης και ασφάλειας για συσκευές διανομής χαμηλής τάσης.
• IEC 61439-1– Για συγκροτήματα διακοπτών χαμηλής τάσης, τα οποία ενσωματώνουν εξωτερικούς διακόπτες απομόνωσης DC ως μεμονωμένα εξαρτήματα.

Η πιστοποίηση σε αυτά τα πρότυπα επαληθεύει ότι ο διακόπτης μπορεί να χειριστεί συνεχές ρεύμα, να αντέξει βραχυκυκλώματα και να σβήσει με ασφάλεια τόξα DC. Οι μηχανικοί θα πρέπει να ζητήσουν τα πιστοποιητικά δοκιμής του κατασκευαστή πριν εγκρίνουν οποιονδήποτε εξωτερικό διακόπτη απομόνωσης DC για ένα έργο.

Ποιες δυνατότητες πρέπει να επαληθεύσετε σε έναν διακόπτη απομόνωσης DC Soutya;

Ο εξωτερικός διακόπτης απομόνωσης DC της Soutya είναι κατασκευασμένος για αξιοπιστία σε σκληρά φωτοβολταϊκά περιβάλλοντα. Τα ακόλουθα χαρακτηριστικά αξίζει να επαληθεύσετε κατά την αξιολόγηση αυτού του προϊόντος για ένα έργο:

• Σχέδιο επαφής διπλού σπασίματος– Κάθε πόλος έχει δύο σημεία θραύσης, τα οποία μειώνουν την ενέργεια του τόξου και παρατείνουν τη διάρκεια ζωής της επαφής.
• Διηλεκτρικό περίβλημα υψηλής ποιότητας– Παρέχει μονωτική αντίσταση και προστατεύει από την υποβάθμιση της UV.
• Διαγράψτε την ένδειξη ON/OFF– Επιτρέπει την οπτική επιθεώρηση από απόσταση, βελτιώνοντας την ασφάλεια του χειριστή.
• Επιλογές τοποθέτησης Box-in-box ή εξωτερικής τοποθέτησης– Επιτρέπει την ευέλικτη εγκατάσταση σε τοίχους αγωγών ή περιβλήματος.
• Αξιολογήθηκε τόσο για θετική όσο και για αρνητική αλλαγή πόλων– Εξασφαλίζει πλήρη απομόνωση κυκλώματος DC κατά τη συντήρηση.

Αυτά τα χαρακτηριστικά ευθυγραμμίζονται με τις προσδοκίες απόδοσης που περιγράφονται στο πρότυπο IEC 60947-1 και στο πρότυπο GB/T 14048.1, τα οποία δίνουν έμφαση στη διηλεκτρική αντοχή, τα όρια αύξησης θερμοκρασίας και τη μηχανική αντοχή.

Αναφορές

[1] IEC 60947-1. Συσκευές διακοπής και ελέγχου χαμηλής τάσης - Μέρος 1: Γενικοί κανόνες [S]. 2020.

[2] GB/T 14048.1-2019. Συσκευές διακοπής και ελέγχου χαμηλής τάσης - Μέρος 1: Γενικοί κανόνες [S]. 2019.

[3] Χαρακτηριστικά γήρανσης των ηλεκτροδίων επαφής των διακοπτών DC χαμηλής τάσης. Energies, 2021, 14(20): 6838.