Circuits Breakers and Surten Protectors: The Safety Guardians of Photovoltaic Systems

Introduction

Dans les systèmes de production d'énergie photovoltaïque, en dehors des "équipements d'étoiles" tels que des panneaux solaires et des onduleurs, il y a deux "héros méconnués", protégeant tranquillement la sécurité du système - les disjoncteurs et les protecteurs de surtension (SPD). Ils sont comme les "fusibles" et les "parlannes" du système d'alimentation, protégeant constamment l'intégralité du système photovoltaïque des défauts électriques et des coups de foudre. Cet article vous guidera à travers les rôles importants de ces deux dispositifs de protection clés dans les systèmes photovoltaïques.

I. disjoncteur: le "commutateur de sécurité" des systèmes photovoltaïques

La fonction d'un disjoncteur

Les disjoncteurs sont les dispositifs de protection des surintensités les plus importants dans les systèmes photovoltaïques et entreprennent principalement trois tâches clés:

Protection de surcharge: coupez automatiquement le circuit lorsque le courant dépasse la valeur de conception

Protection de court-circuit: Débranchez rapidement en cas de défaut de court-circuit

Déconnexion manuelle: fournit un point de déconnexion sûr pour la maintenance du système

2. Exigences spéciales pour les disjoncteurs dédiés photovoltaïques

Contrairement aux disjoncteurs de courant alternatif ordinaires, les disjoncteurs de CC photovoltaïques nécessitent une conception spéciale:

Capacité d'extinction des arcs DC: les arcs CC sont plus difficiles à éteindre et nécessitent une conception de chambre d'extinction d'arc plus forte

Niveau haute tension: la tension de travail du système photovoltaïque peut atteindre plus de 1000 V

Résistance aux conditions météorologiques: résistante à la poussière et à l'eau (au moins à une note IP65) pour l'installation extérieure

3. Emplacements d'application typiques

Terminal de sortie de la série de panneaux de batterie

Terminal d'entrée CC de l'onduleur

Communication et réseau

Ii Protecteur de surtension: la ligne de défense contre les "surtensions électriques"

La menace de surtension confrontée aux systèmes photovoltaïques

Les systèmes photovoltaïques, en raison de leur grande zone de distribution et de leur emplacement exposé, sont particulièrement vulnérables à:

STRACK DE LA LIGHT DIRECT (faible probabilité mais hautement destructrice)

Lightning induit (la menace la plus courante)

Opération de commutation surcoltage (généré en interne par le système)

2. Le principe de travail des protecteurs de surtension

Le SPD est comme un "déversoir électrique", dans le temps nanoseconde:

Détecter une tension anormale

Établir un chemin à faible impédance

Canaliser l'énergie dangereuse dans la terre

3. La particularité du SPD dans les systèmes photovoltaïques

DC SPD: il doit être spécialement conçu pour les systèmes DC

Protection bipolaire: protège simultanément les circuits positifs et négatifs

Tension de fonctionnement continue: il doit être adapté à la haute tension du système photovoltaïque

Iii. Protection synergique: 1 + 1> 2 Effet de sécurité

Dans les systèmes réels, les disjoncteurs et les SPD doivent être utilisés en conjonction:

Système de protection hiérarchique

Protection de premier niveau (fin de ligne entrante): courant d'amplification de décharge

Protection secondaire (fin de distribution): limite de pression résiduelle supplémentaire

En coordination avec les disjoncteurs: assurez-vous une protection de sauvegarde lorsque le SPD échoue

Schéma de câblage typique

SPD est connecté en parallèle à la ligne et protégé par un disjoncteur de série

Iv. Points clés pour la sélection et la maintenance

Sélection du disjoncteur

La tension nominale est supérieure ou égale à la tension du système maximale

La capacité de rupture est supérieure ou égale au courant de court-circuit attendu

SPD SELECTION

La tension de fonctionnement continue maximale UC est ≥ 1,2 fois la tension du système

Courant inrush IIMP≥12,5K (protection de première classe)

Suggestions de maintenance

Vérifiez avant la saison des orages chaque année

Faites attention à la fenêtre de l'indicateur d'état SPD

Enregistrer le nombre de fois que le disjoncteur fonctionne

Conclusion

Dans les systèmes photovoltaïques, les disjoncteurs et les protecteurs de surtension sont comme deux «partenaires de sécurité» bien coordonnés: les disjoncteurs sont responsables de la gestion des défauts de surintensité dans le système, tandis que les SPD se défendent contre les attaques de surtension externes. Leur travail collaboratif garantit le fonctionnement sûr de la centrale photovoltaïque pendant plus de 25 ans. Pour les propriétaires de centrales électriques, choisir des appareils de protection de haute qualité et les maintenir régulièrement est un élément important pour assurer un retour sur investissement.