Analisi di selezione dei fusibili per la protezione dell'array fotovoltaico nel sistema di generazione di energia solare fotovoltaica

Il sistema di generazione di energia fotovoltaica (abbreviato come PV) è costituito da componenti e sottosistemi che possono convertire direttamente l'energia della luce incidente in energia elettrica, di cui l'array fotovoltaico è l'unità centrale. L'array fotovoltaico converte direttamente la radiazione solare incidente in potenza CC collegando i pannelli solari alla casella di connessione dell'array fotovoltaico, quindi la converge in Inverter o la applica direttamente attraverso la casella di connessione. Come parte del sistema che rappresenta fino al 70% del costo, la protezione dell'array fotovoltaico e l'ottimizzazione dell'efficienza della generazione di energia sono diventate aree chiave dello sviluppo tecnologico.

Al fine di migliorare l'efficienza del sistema fotovoltaico, più pannelli fotovoltaici sono collegati in serie per formare una stringa fotovoltaica e più gruppi di stringhe fotovoltaiche sono collegati in parallelo per formare un array fotovoltaico. La corrente dell'array fotovoltaico viene convergata attraverso la casella di connessione ed entra nel collegamento dell'applicazione a valle. Al fine di impedire al pannello fotovoltaico di diventare un carico di energia e influire sull'efficienza complessiva della generazione di energia quando si verifica un guasto e per prevenire i pericoli di sovracorrente causati da errate anomalie o anomalie locali, ogni stringa fotovoltaica deve essere installata con fusibili ad entrambe le estremità. Quando si verifica un guasto a corto circuito nella stringa fotovoltaica, il fusibile della serie soffia rapidamente e isolerà la parte difettosa per garantire il normale funzionamento dell'array nel suo insieme.

Inoltre, i fusibili per array possono anche fornire protezione dalle correnti riportate dai componenti a valle, specialmente quando la corrente di cortocircuito è superiore alla corrente di una singola stringa fotovoltaica. La capacità di rottura nominale del fusibile deve essere in grado di coprire tali condizioni estreme per proteggere il funzionamento sicuro del sistema.

Standard internazionali e specifiche domestiche

In termini di protezione del lato PV DC, gli standard internazionali e nazionali pertinenti forniscono una guida importante. Ad esempio, l'articolo 690.99 dello standard nazionale degli Stati UnitiRice/NFPA 70"National Electrical Code" (NEC) afferma chiaramente che i conduttori e le apparecchiature nei circuiti sottosistemici fotovoltaici, i circuiti di uscita fotovoltaici, i circuiti di uscita dell'inverter e i circuiti della batteria di accumulo di energia devono soddisfare i requisiti delle clausole di protezione del conduttore e delle attrezzature. Inoltre, la Cina adotta lo standard IEC equivalenteGB/T 16895.32-2021, che stabilisce che in condizioni di prova standard, quando la capacità di carico della corrente continua del cavo è uguale o superiore a 1,25 volte la corrente di corto circuito, la protezione da sovraccarico può essere ignorata, ma si consiglia anche di selezionare i fusibili in combinazione con le istruzioni specifiche del prodotto del produttore.

IEC ha sviluppato ilStandard IEC 60269-6In particolare per i fusibili per la protezione del sistema fotovoltaico, che stipula chiaramente i requisiti di prestazione dei fusibili fotovoltaici, come essere in grado di resistere alle correnti di cortocircuito continue e soffiare rapidamente. Allo stesso tempo, le specifiche tecniche di ULOggetto 2529Fornisce una guida importante per i fusibili a bassa tensione nei sistemi fotovoltaici. I due sono leggermente diversi nel calcolo della corrente di soffiaggio e nell'uso dei coefficienti di correzione della temperatura.

Considerazioni sulla selezione dei fusibili

Quando si selezionano i fusibili nei sistemi fotovoltaici, i seguenti indicatori dovrebbero essere focalizzati su:

Tensione nominale: la tensione nominale del fusibile deve soddisfare la tensione massima a circuito aperto (VOC) che il sistema può raggiungere. Soprattutto nelle aree fredde, è necessario prendere in considerazione il valore di correzione della tensione a circuito aperto del pannello fotovoltaico alla temperatura ambiente più bassa.

Corrente nominale: per i fusibili collegati in serie con pannelli fotovoltaici, è generalmente richiesta la corrente nominale in ISC (ISC è la corrente di corto circuito). Lo standard IEC è rivisto in ISC in IN≥1,42 e lo standard US UL è in ISC in≥1,35. Deve essere selezionato in combinazione con l'ambiente di applicazione reale.

Capacità di rottura: la capacità di rottura del fusibile dovrebbe essere sufficiente per far fronte al picco di corrente di corto circuito e proteggere l'attrezzatura dai danni.

Adattabilità ambientale: nel caso di installazione ad alta temperatura o densa, il valore nominale deve essere adeguatamente ridotto in base alle raccomandazioni del produttore di fusibili per garantire un funzionamento stabile a lungo termine.

Conclusione

L'installazione di fusibili DC nelle matrici fotovoltaiche non è solo un mezzo necessario per proteggere le attrezzature e migliorare l'efficienza della generazione di energia, ma anche una misura importante per garantire il funzionamento sicuro dell'intero sistema. La ragionevole selezione di fusibili richiede una considerazione completa di fattori come l'ambiente di lavoro dei pannelli fotovoltaici, la corrente di corto circuito, la tensione a circuito aperto, ecc. Per garantire l'affidabilità a lungo termine e l'economia del sistema.

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