چگونه یک فیوز رشته PV خورشیدی با جریان نامی مناسب و ولتاژ نامی انتخاب می کنید؟

با کاربرد گسترده سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک خورشیدی (PV)، فیوزهای رشته‌ای PV PV به بخش کلیدی حفاظت از جریان اضافه DC تبدیل شده‌اند. انتخاب جریان نامی و ولتاژ مناسب نه تنها برای اطمینان از قطع به موقع جریان خطا، بلکه برای حفظ ایمنی عملیاتی مجموعه PV، شاسی ترکیبی و تجهیزات الکتریکی مرتبط ضروری است.
برای یکپارچه‌کننده‌های سیستم PV، خریداران تجهیزات و نصب‌کنندگان، انتخاب جزء نباید صرفاً بر اساس رتبه‌بندی توان اسمی ماژول باشد. در عوض، یک ارزیابی جامع باید با در نظر گرفتن پارامترهای ماژول، طراحی رشته، حداکثر ولتاژ سیستم و استانداردهای حفاظتی مرتبط انجام شود.

I. درک نقش فیوزهای رشته PV خورشیدی
رشته PV فتوولتائیک خورشیدی نوعی وسیله حفاظت از اضافه جریان برای مدار PV DC است. معمولاً در مدار الکترود مثبت و منفی رشته PV نصب می شود که موقعیت دقیق آن توسط طراحی سیستم و استاندارد قابل اجرا تعیین می شود.
هنگامی که یک رشته خاص خراب می شود، رشته های دیگری که به صورت موازی متصل هستند ممکن است جریان معکوس را به مدار خطا وارد کنند. اگر جریان از حدی که ماژول یا مدار می تواند تحمل کند فراتر رود، یک فیوز با نام مناسب منفجر می شود تا جریان خطا را قطع کند و در نتیجه خطر آسیب به ماژول و تجهیزات الکتریکی را کاهش دهد.
توجه به این نکته حائز اهمیت است که فیوزها عمدتاً برای محافظت در برابر جریان اضافه استفاده می شوند و نمی توانند جایگزینی برای کلیدهای قطع، حفاظت از نوسانات یا سایر حفاظت های الکتریکی استفاده شوند.

II. چگونه جریان نامی مناسب را انتخاب کنیم؟
1. جریان اتصال کوتاه ماژول PV را تعیین کنید
هنگام انتخاب فیوز رشته PV، اولین قدم بررسی جریان مدار کوتاه (Isc) ذکر شده در صفحه داده ماژول است. جریان اتصال کوتاه{2}} پارامتر کلیدی برای تعیین شاخص فنی دستگاه های حفاظت از جریان اضافه سریال است.
در طراحی اولیه، ضرب جریان اتصال کوتاه ماژول در ضریب مشخص شده در استاندارد قابل اجرا برای استخراج جریان طراحی مورد استفاده برای انتخاب وسیله حفاظتی، معمول است. برای مثال، برخی از دستورالعمل‌های طراحی PV از 1.25 برابر جریان مدار کوتاه-به عنوان مرجع اولیه استفاده می‌کنند. با این حال، فاکتور نهایی استفاده شده باید استانداردهای قابل اجرا در محل پروژه، مشخصات سازنده ماژول و الزامات طراحی سیستم را برآورده کند. حداکثر درجه فیوز سری مجاز توسط ماژول را بررسی کنید
برگه های اطلاعات ماژول PV معمولاً یک "حداکثر رتبه فیوز سری" را مشخص می کند.
این پارامتر حداکثر درجه فیوز مجاز را برای پیکربندی ماژول نشان می دهد و به عنوان یک محدودیت کلیدی در هنگام انتخاب جزء عمل می کند. حتی اگر اعوجاج جریان محاسبه شده زیاد باشد، فیوزی که از حد تعیین شده ماژول فراتر رود، نمی تواند انتخاب شود.
به دستورالعمل‌های نصب و الزامات حفاظتی ارائه شده توسط سازندگان ماژول اشاره می‌شود تا اطمینان حاصل شود که فیوزها نیازهای تولید عادی را برآورده می‌کنند و در عین حال حفاظت لازم را ارائه می‌دهند.
3. تعداد رشته ها و خطر جریان های معکوس را در نظر بگیرید
در یک سیستم PV که در آن چندین رشته به صورت موازی به هم متصل هستند، یک رشته معیوب ممکن است توسط رشته های سالم دیگر دفع شود. هر چه تعداد رشته های موازی بیشتر باشد، خطر احتمالی جریان های معکوس بیشتر می شود.
بنابراین، طراحان باید بر اساس پارامترهای ماژول، تعداد رشته‌های موازی، توپولوژی اینورتر و مسیرهای جریان خطای احتمالی، تعیین کنند که آیا فیوزهای رشته‌ای مورد نیاز است - و چه مشخصاتی باید استفاده شوند.
جریان نامی را نمی توان تنها بر اساس جریان کاری یک ستون تک لوله تعیین کرد. الزامات حفاظتی در صورت خرابی نیز باید تأیید شود.

III. چگونه ولتاژ نامی مناسب را انتخاب کنیم؟
1. انتخاب بر اساس حداکثر ولتاژ DC سیستم فتوولتائیک است.
ولتاژ نامی فیوز رشته PV خورشیدی باید با حداکثر ولتاژ DC که ممکن است سیستم با آن مواجه شود تطبیق داده شود. ولتاژ نامی ماژول به تنهایی کافی نیست.
در دماهای پایین، ولتاژ مدار باز مجموعه PV معمولاً افزایش می‌یابد. بنابراین، طراح باید حداکثر ولتاژ مدار باز آرایه فتوولتائیک را بر اساس تعداد ماژول‌ها در رشته، ضریب تصحیح ولتاژ پایین-ماژول و حداقل دمای طراحی پروژه محاسبه کند.
به عنوان مثال، در یک سیستم با چندین ماژول به صورت سری، حتی اگر ولتاژ باز شدن یک ماژول واحد نسبتا کم باشد، ولتاژ کل رشته ممکن است بالا باشد. ولتاژ DC نامی فیوز باید برای برآوردن این شرایط طراحی کافی باشد.
2. بررسی کنید که فیوز برای مدارهای PV DC مناسب است
سیستم های PV DC نمی توانند مستقیماً از فیوزهای AC استفاده کنند زیرا ولتاژ نامی با جوش مطابقت دارد. بر خلاف AC، DC به صورت دوره ای از صفر عبور نمی کند، به این معنی که شرایط برای خاموش کردن قوس خطا متفاوت است. بنابراین، لازم است محصولاتی انتخاب شوند که به وضوح به عنوان کاربردهای DC فتوولتائیک ارزیابی شوند و دارای ظرفیت خرد کردن DC متناظر باشند.
در زمان خرید، به جای اتکا به ظاهر یا جریان نامی محصول، ولتاژ نامی DC، نفوذ نامی و معیارهای قابل اجرا را در برگه اطلاعات سازنده بررسی کنید.
3. سطوح ولتاژ سیستم و محیط نصب را در نظر بگیرید
ولتاژهای DC رایج مورد استفاده در سیستم های PV شامل 600 ولت، 100 ولت و 150 ولت است و ولتاژهای DC واقعی به طراحی سیستم بستگی دارد.
هنگام انتخاب فیوز، اطمینان حاصل کنید که ولتاژ نامی مطابق با الزامات طراحی است یا از آن فراتر می رود و نگهدارنده فیوز، ترمینال و سایر اجزای مربوطه نیز برای سطح ولتاژ مربوطه مناسب هستند.
برای دمای بالا، ارتفاع یا سایر شرایط خاص، مشخصات سازنده را برای کاهش و محدودیت استفاده بررسی کنید.

IV. مقدمه تأیید سایر پارامترهای کلیدی فیوز
علاوه بر جریان نامی و ولتاژ نامی، پارامترهای زیر باید در هنگام خرید فیوز لوله PV خورشیدی در نظر گرفته شود:
1. ظرفیت خرد کردن: این باید برای قطع ایمن حداکثر جریان خطای مورد انتظار که ممکن است در نقطه نصب رخ دهد کافی باشد.
2. ویژگی های فیوز: ویژگی های جریان زمانی مناسب را با توجه به جریان کار معمولی، جریان خطا و الزامات هماهنگی حفاظت انتخاب کنید.
3. سازگاری با محیط: دمای عملیاتی، روش نصب و الزامات مربوط به درجه بندی را بررسی کنید.
4. سازگاری: اطمینان حاصل کنید که فیوز لینک از نظر ولتاژ، جریان، اندازه و روش نصب با نگهدارنده فیوز مطابقت دارد.
این پارامترها با هم، مناسب بودن فیوزها را برای کاربردهای خاص PV تعیین می کنند. تصمیمات خرید نباید تنها بر اساس یک شاخص باشد.

V. خطاهای رایج انتخاب و نحوه اجتناب از آنها
1. فیوزها فقط بر اساس توان ماژول انتخاب شده اند
توان ماژول مستقیماً جریان نامی فیوز را تعیین نمی کند. روش صحیح محاسبه رتبه بر اساس جریان اتصال کوتاه، حداکثر درجه فیوز سری مجاز و جریان خطای سیستم است. افزایش ولتاژ مدار باز در دماهای پایین را نادیده بگیرید
محاسبه ولتاژ رشته صرفا بر اساس ولتاژهای مدار باز تحت شرایط تست استاندارد (ممکن است منجر به دست کم گرفتن حداکثر ولتاژ در محیط های سرد شود. حداقل دمای طراحی پروژه باید برای تنظیم استفاده شود.
3. فیوز با جریان نامی بیش از حد را انتخاب کنید.
اگر جریان نامی فیوز خیلی زیاد باشد، ممکن است ماژول در زمان نیاز محافظت نشود. بنابراین، جریان نامی باید الزامات عملکرد عادی و حفاظت از خطا را برآورده کند.
4. ظرفیت تکه تکه شدن DC را نادیده بگیرید
حتی اگر ولتاژ و جریان نامی نیازهای اولیه را برآورده کنند، فیوز با ظرفیت قطع ناکافی ممکن است نتواند به طور ایمن جریان خطا را قطع کند. تمام مشخصات فنی باید قبل از خرید بررسی شود.

VI. مقدمه توصیه هایی برای تهیه فیوزهای آبشاری فتوولتائیک خورشیدی
برای یکپارچه سازان سیستم PV، پیمانکاران EPC و خریداران تجهیزات، توصیه می شود اطلاعات زیر قبل از خرید تهیه شود:
مدل ماژول PV و برگه های داده شامل رتبه فیوز سری Isc، Voc و max.
-تعداد ماژول ها و رشته های موازی در هر رشته.
-حداکثر ولتاژ DC سیستم و حداقل دمای محیط طراحی.
-حداکثر جریان خطای مورد انتظار در محل نصب.
-مشخصات نگهدارنده فیوز، محیط نصب و استانداردهای قابل اجرا پروژه.
ارائه این اطلاعات به تامین کنندگان به آنها کمک می کند تا جریان، ولتاژ، شکستگی و سازگاری محصول را تأیید کنند، بنابراین خطر دوباره کاری و مشکلات تجهیزات ناشی از عدم تطابق مشخصات را کاهش می دهد.

سوالات متداول (سؤالات متداول):
Q1: آیا جریان نامی فیوز رشته PV بالاتر است؟
نه. جریان نامی بالا ممکن است بر اثربخشی حفاظت تأثیر بگذارد. انتخاب باید بر اساس جریان مدار کوتاه-، الزامات حفاظتی و محدودیت‌های سازنده باشد.
Q2: آیا می توان از فیوز 1500 ولت در سیستم PV 1000 ولت استفاده کرد؟
اگر ولتاژ نامی، ظرفیت شکست، ویژگی‌های حفاظتی و الزامات سازگاری با طراحی سیستم سازگار باشد، ممکن است محصولات با سطوح رتبه‌بندی ولتاژ بالاتر برای استفاده مناسب باشند. با این حال، گواهینامه های محصول و استانداردهای پروژه هنوز باید تأیید شوند. Q3: آیا می توان از فیوزهای AC استاندارد به عنوان جایگزین فیوزهای رشته PV استفاده کرد؟
توصیه نمی شود. فیوزهایی که به طور خاص برای مدارهای PV DC طراحی شده اند باید با قابلیت قطع مدار DC مناسب استفاده شوند.
سوال 4: آیا باید فیوز بر روی تمام رشته های PV نصب شود؟
نه لزوما. ضرورت و محل نصب باید با توجه به تعداد رشته های موازی، ظرفیت هر ماژول برای تحمل جریان، طراحی اینورتر و استانداردهای قابل اجرا تعیین شود.
سوال 5: چگونه می توان فیوزهای عرضه شده را مطابق با نیازهای پروژه تایید کرد؟
تامین کننده باید ملزم به ارائه برگه های اطلاعاتی کامل، استانداردهای قابل اجرا و اسناد مربوط به انطباق باشد. سپس طراحان پروژه باید جریان نامی، ولتاژ نامی، ظرفیت خرد کردن و الزامات هماهنگی حفاظت را بررسی کنند.
خلاصه اجرایی: هنگام انتخاب فیوز لوله فتوولتائیک خورشیدی، جریان نامی باید با توجه به جریان اتصال کوتاه ماژول، حداکثر جریان درجه بندی فیوز سری و الزامات حفاظت از خطا تعیین شود و ولتاژ نامی باید پس از اصلاح دمای پایین به حداکثر ولتاژ DC سیستم برسد. علاوه بر این، بررسی عواملی مانند شکست پذیری، ویژگی های فیوز، استانداردهای محصول و سازگاری سیستم مهم است. تنها از طریق محاسبه پارامتر جامع و اعتبارسنجی فنی با تامین کنندگان می توان یک طرح حفاظت جریان مناسب برای سیستم های PV ایجاد کرد.