لماذا يعتبر جهاز الحماية من زيادة التيار بقوة 1000 فولت تيار مستمر ضروريًا للطاقة الشمسية والتخزين؟

ما هي المخاطر التي تواجهها أنظمة التيار المستمر ذات الجهد العالي دون الحماية المناسبة من زيادة التيار؟

تعمل أنظمة التيار المباشر عالي الجهد (DC)، الموجودة عادة في المصفوفات الكهروضوئية واسعة النطاق وأنظمة تخزين طاقة البطارية (BESS)، عند جهد يصل إلى 1000 فولت أو أعلى. تتعرض هذه الأنظمة للجهد الزائد العابر الناتج عن الصواعق أو عمليات التبديل أو اضطرابات الشبكة. وبدون الحماية الكافية من زيادة التيار، يمكن أن تؤدي هذه الفولتية الزائدة إلى تلف المعدات وتوقفها عن العمل ومخاطر السلامة.

على سبيل المثال، يمكن لضربة صاعقة بالقرب من مزرعة للطاقة الشمسية أن تؤدي إلى ارتفاع الجهد العالي في كابلات التيار المستمر التي تنتشر إلى العاكسات، وأجهزة التحكم في الشحن، وأنظمة إدارة البطاريات. يمكن أن تكون النتيجة فشلًا كارثيًا للإلكترونيات الحساسة، ومخاطر الحريق، والإصلاحات المكلفة. أجهاز حماية من زيادة التيار بقوة 1000 فولت تيار مستمرتم تصميمه لتثبيت هؤلاء العابرين بأمان على الأرض، وحماية المعدات النهائية.

ما هي المعايير التي تحكم أداء واقيات التيار المستمر بقدرة 1000 فولت؟

موثوقية أجهاز حماية من زيادة التيار بقوة 1000 فولت تيار مستمريتم تعريفه من خلال الامتثال للمعايير الدولية. في حين أن أجهزة الحماية من زيادة التيار (SPDs) لها معايير منتجات خاصة بها (على سبيل المثال، IEC 61643-31 للأنظمة الكهروضوئية)، فإن مبادئ المفاتيح الكهربائية والتنسيق الأساسية متجذرة في معايير التوجيه ذات الجهد المنخفض.

تشمل المراجع الرئيسية ما يلي:

• إيك 60947-1– المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد المنخفض – الجزء الأول: القواعد العامة. تحدد هذه المواصفة القياسية المتطلبات العامة للمعدات الكهربائية في أنظمة الجهد المنخفض، بما في ذلك تنسيق العزل واختباره.
• إيك 60947-2– المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد المنخفض – الجزء الثاني: قواطع الدائرة الكهربائية. يوفر هذا المعيار إرشادات حول حماية التيار الزائد وانقطاع الأعطال، مما يؤثر بشكل مباشر على اختيار أجهزة التيار الزائد الاحتياطية لأجهزة SPD.
• إيك 60947-3- المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد المنخفض - الجزء 3: المفاتيح والفواصل وفواصل المفاتيح ووحدات تجميع المصهرات. هذه المواصفة القياسية ذات صلة بعزل وتبديل الوظائف في أنظمة التيار المستمر.

على الرغم من أن هذه المعايير ليست خاصة بـ SPDs، إلا أنها تشكل الأساس لتكامل النظام وسلامته. بالنسبة لأداء SPD الخاص بالتيار المستمر، يجب على المهندسين أيضًا الرجوع إلى IEC 61643-31 (الحماية من زيادة التيار الكهروضوئي) وUL 1449.

كيف يقوم جهاز الحماية من زيادة التيار 1000V DC بحماية المعدات الحساسة؟

A جهاز حماية من زيادة التيار بقوة 1000 فولت تيار مستمريستخدم عادةً مقاومات أكسيد المعدن (MOVs) أو أنابيب تفريغ الغاز (GDTs) في تكوين تثبيت الجهد. في ظل ظروف التشغيل العادية، يقدم SPD مقاومة عالية وتيار تسرب لا يذكر. عندما يحدث جهد زائد عابر، يتحول SPD بسرعة إلى مسار مقاومة منخفضة، مما يحول تيار التدفق إلى الأرض ويحد من الجهد إلى مستوى آمن.

بالنسبة لأنظمة التيار المستمر بقدرة 1000 فولت، يجب أن يتعامل SPD مع الفولتية المستمرة الأعلى والزيادات المتكررة. تم تصميم الجهاز بميزات الإدارة الحرارية المناسبة وإطفاء القوس الكهربائي لفصل المكون المعيب بأمان في حالة فشل نهاية العمر الافتراضي. تتضمن العديد من أجهزة SPD الحديثة فاصلات حرارية ومؤشرات الحالة.

ما هي المعلمات التقنية التي يجب على المهندسين البحث عنها في جهاز SPD بجهد 1000 فولت تيار مستمر؟

عند اختيار أجهاز حماية من زيادة التيار بقوة 1000 فولت تيار مستمريجب على المهندسين تقييم العديد من المعلمات الهامة. يوجد أدناه جدول مقارنة للقيم النموذجية.

بالإضافة إلى ذلك، ابحث عن تصنيف حاوية IP65 للتركيبات الخارجية، وشهادة خاصة بالتيار المستمر، والفصل الحراري المتكامل. الجهاز حماية من زيادة التيار بقوة 1000 فولت تيار مستمرفيسوتيالييفي بهذه المعايير ويتم اختباره وفقًا للمعايير ذات الصلة.

لماذا تعد الجودة والشهادة أمرًا بالغ الأهمية عند اختيار جهاز الحماية من زيادة التيار لـ 1000 فولت تيار مستمر؟

في عمليات الشراء بين الشركات، غالبًا ما تتضاءل تكلفة المكون مقارنة بتكلفة فشل النظام. قد يفشل جهاز SPD دون المستوى المطلوب قبل الأوان، أو لا يوفر الحماية الكافية، أو حتى يشتعل. لذلك، يجب على فرق المشتريات أن تطلب منتجات معتمدة من الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة.

تشير الشهادات مثل CE أو TÜV أو UL إلى الامتثال للاختبارات الصارمة. بالإضافة إلى ذلك، يشمل ضمان جودة التصنيع اختبارات التدوير الحراري، واختبارات التحمل المفاجئ، والتنسيق المناسب للجهد الزائد مع قواطع الدائرة (وفقًا للمواصفة IEC 60947-2).

العمل مع مورد مثلسوتيالييضمن أنجهاز حماية من زيادة التيار بقوة 1000 فولت تيار مستمريتم تصنيعها باستخدام MOVs عالية الجودة، وإسكان قوي، ووثائق واضحة.

مراجع

1. إيك 60947-1. المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد المنخفض - الجزء 1: القواعد العامة [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/6123
2. إيك 60947-2. المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد المنخفض - الجزء 2: قواطع الدائرة [S]. 2019.https://webstore.iec.ch/publication/62482
3. إيك 60947-3. المفاتيح الكهربائية ومعدات التحكم ذات الجهد المنخفض - الجزء 3: المفاتيح والفواصل وفواصل المفاتيح ووحدات تجميع المصهرات [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62483