A công tắc ngắt kết nối PV Không chỉ đơn thuần là một công tắc bật/tắt. Trong hệ thống năng lượng mặt trời, nó là một phần của hệ thống an toàn, một phần của gói tuân thủ và một phần của quy trình bảo trì. Khi được lựa chọn và lắp đặt đúng cách, nó cung cấp cho kỹ thuật viên một điểm cách ly rõ ràng và giảm thiểu nguy cơ xảy ra hiện tượng phóng điện hồ quang trong quá trình bảo trì. Ngược lại, nếu không phù hợp, nó sẽ trở thành một nguyên nhân gây hỏng hóc tiềm ẩn: hư hỏng tiếp điểm, quá nhiệt, sự cố giả, hoặc bị gắn nhãn đỏ trong quá trình kiểm tra do thiết bị không được thiết kế để thực hiện nhiệm vụ mà bạn yêu cầu.
Bước 1: Xác định điện áp của hệ thống năng lượng mặt trời
Điện áp định mức là tiêu chí đầu tiên quyết định việc một công tắc ngắt mạch DC quang điện có đạt yêu cầu hay không. Nếu chọn sai tiêu chí này, thì dù vỏ bảo vệ có chất lượng cao đến đâu hay có bao nhiêu chứng nhận đi chăng nữa, sự lựa chọn đó cũng không thể được chấp nhận. Quy tắc thực tiễn rất đơn giản: chọn công suất ngắt mạch dựa trên điện áp mạch hở tối đa có thể đạt được của hệ thống PV, chứ không phải dựa trên điện áp hoạt động. Trong thực tế, điện áp tối đa xuất hiện khi hệ thống pin mặt trời ở trạng thái lạnh và có ánh sáng mạnh, chứ không phải khi hệ thống đang tạo ra công suất tối đa tại Vmp.
Tại sao định mức điện áp lại là tiêu chí lựa chọn hàng đầu
Điện áp định mức quyết định độ cách điện, khoảng cách cách điện và khả năng ngắt hồ quang của thiết bị khi ngắt kết nối. Một thiết bị ngắt mạch có điện áp “gần như” đủ cao không phải là trường hợp suýt xảy ra sự cố. Đó chính là thiết bị không phù hợp. Các kỹ sư nên xem đây là một phép tính thiết kế, chứ không phải là việc lựa chọn theo danh mục sản phẩm.
Một lý do khác khiến yếu tố này được ưu tiên hàng đầu là quy trình làm việc. Cấp điện áp thường quyết định các dòng sản phẩm nào có sẵn (600V so với 1000V so với 1500V), và điều này lại ảnh hưởng đến số cực, kích thước lắp đặt và phương pháp nối dây.
Hiểu về Uoc và điện áp tối đa của hệ thống
Uoc là điện áp mạch hở của mô-đun. Đối với các chuỗi, điện áp mạch hở (Uoc) của chuỗi là tổng các giá trị Uoc của các mô-đun được nối tiếp. Điện áp tối đa của hệ thống được lựa chọn thường dựa trên giá trị Uoc đã được hiệu chỉnh theo nhiệt độ, vì Uoc tăng lên khi nhiệt độ giảm.
Một cách tiếp cận thực tiễn là:
Bắt đầu với mô-đun Uoc trong bảng dữ liệu
Áp dụng hệ số điều chỉnh nhiệt độ thấp dựa trên nhiệt độ thiết kế tối thiểu của dự án
Nhân với các mô-đun nối tiếp để tính giá trị Uoc của chuỗi trong trường hợp xấu nhất
Đừng tạo đường tắt với Vmp, và đừng cho rằng dải MPPT danh định của bộ biến tần cho biết điện áp tối đa. Thiết bị ngắt kết nối sẽ theo dõi hành vi của mạch nguồn PV.
Lựa chọn giữa các công tắc ngắt mạch một chiều 600V, 1000V và 1500V
Các cấp điện áp hệ thống không chỉ đơn thuần là sự lựa chọn về mặt kỹ thuật. Chúng phụ thuộc vào loại dự án, tính sẵn có của thiết bị và các tiêu chuẩn phê duyệt.
Cấp điện áp | Nơi thường xuất hiện | Những thay đổi trong quá trình lựa chọn | Chế độ hỏng hóc điển hình |
|---|---|---|---|
600V DC | Các hệ thống dân dụng quy mô nhỏ, các thiết kế cũ | Các dòng thiết bị nhỏ hơn, các sơ đồ cực đơn giản hơn | Chọn dựa trên Vmp và bỏ qua giá trị Uoc khi nhiệt độ thấp |
1000V DC | Nhiều mái nhà thương mại và các dự án quy mô trung bình | Sự đa dạng hơn về nhà cung cấp, các loại biến tần phổ biến | Thiết kế dây quá gần với mức định mức tối đa |
1500 V DC | Các trang trại năng lượng mặt trời quy mô công nghiệp và tối ưu hóa các thành phần hệ thống (BOS) công suất cao | Các yêu cầu về cực nối tiếp nhiều hơn, các tiêu chuẩn ngắt dòng DC khắt khe hơn | Sử dụng nhãn hiệu ghi 1500V nhưng nối cực không đúng cách |
Một công tắc ngắt mạch một chiều 1500 V thường đòi hỏi phải có sơ đồ nối cực theo chuỗi cụ thể để đạt được thông số kỹ thuật định mức. Đây không phải là chi tiết có thể để người lắp đặt tự ý giải thích. Yêu cầu này phải được ghi rõ trong hồ sơ thiết kế.
Những sai lầm thường gặp khi lựa chọn điện áp
Những kẻ tái phạm thì ai cũng đoán được:
Sử dụng điện áp hoạt động (Vmp) thay vì điện áp Uoc tối đa đã được hiệu chỉnh nhiệt độ lạnh
Bỏ qua các mức nhiệt độ cực đoan vì địa điểm này “hiếm khi lạnh đến mức đó”
Việc lựa chọn một thiết bị có giá trị điện áp một chiều cao nhưng không xác nhận xem thông số kỹ thuật đó có phù hợp với phương pháp nối dây cực dự kiến hay không
Không phối hợp được mức điện áp ngắt kết nối với điện áp đầu vào DC tối đa của bộ biến tần và thiết kế chuỗi
Nếu bạn chỉ có thể khắc phục một vấn đề duy nhất trong quy trình của mình, hãy khắc phục điều này: tính toán giá trị Uoc trong trường hợp xấu nhất ngay từ sớm và đưa nó vào làm trường bắt buộc trong dòng thông số kỹ thuật ngắt kết nối.
Bước 2: Tính toán cường độ dòng điện định mức cần thiết
Sau khi đã xác định đúng cấp điện áp, bước tiếp theo là xác định mức dòng điện định mức. Dòng điện để tính toán kích thước công tắc ngắt kết nối PV không được chọn dựa trên công suất (kW) của hệ thống. Thay vào đó, nó được xác định dựa trên đặc tính hoạt động của mạch nguồn PV và số lượng chuỗi song song. Dòng điện định mức của công tắc ngắt phải đảm bảo đáp ứng được dòng điện liên tục tối đa dự kiến tại vị trí lắp đặt, bao gồm cả hệ số an toàn cho chế độ hoạt động liên tục và các điều kiện làm giảm định mức như nhiệt độ môi trường cao hoặc nhiệt độ bên trong vỏ bảo vệ.
Cách tính dòng điện của hệ thống pin mặt trời
Đối với mạch nguồn PV, dòng điện thường được xác định dựa trên Isc, tức là dòng điện định mức ngắn mạch của mô-đun (hoặc chuỗi). Trên thực tế, các bước thực hiện như sau:
Xác định giá trị Isc cho từng sợi dây dựa trên bảng thông số kỹ thuật của mô-đun đã chọn.
Xác định có bao nhiêu dây được nối song song ở phía thượng lưu của thiết bị ngắt kết nối.
Tính tổng các dòng điện dây trong mạch cấp điện cho thiết bị ngắt mạch đó.
Nếu sự ngắt kết nối xảy ra trên một mạch một chuỗi, bạn bắt đầu từ giá trị Isc của chuỗi đó. Nếu sự ngắt kết nối xảy ra trên đầu ra tổng hợp của nhiều chuỗi (ví dụ: tại đầu ra của bộ ghép), bạn phải sử dụng tổng các giá trị Isc của các chuỗi đó.
Sử dụng Isc để xác định kích thước công tắc ngắt mạch
Isc được sử dụng vì dòng điện PV dưới cường độ bức xạ cao có thể tiệm cận giá trị Isc. Ngoài ra, dòng điện không giảm theo cùng một cách như các tải AC khi điện áp thay đổi. Điều đó có nghĩa là một thiết bị ngắt mạch có giá trị dòng điện ghi trên nhãn “gần đủ” so với thông số kỹ thuật có thể sinh nhiệt nhiều hơn dự kiến khi được lắp đặt trong một vỏ bọc nóng dưới ánh nắng trực tiếp.
Một dòng thông số kỹ thuật thực tế cần nêu rõ cơ sở xác định kích thước. Ví dụ: dòng điện Isc của mạch tại vị trí đó, số chuỗi song song và các hệ số áp dụng.
Tại sao hệ số an toàn 125% lại quan trọng
Nhiều thiết kế hệ thống quang điện (PV) áp dụng hệ số 125% như một phần của quy trình tính toán kích thước cho chế độ hoạt động liên tục và để tránh tình trạng định mức không đủ trong điều kiện vận hành thực tế. Điểm mấu chốt trong quá trình mua sắm và rà soát là tính nhất quán: sơ đồ một dây, phương pháp tính toán kích thước dây dẫn và nguyên tắc xác định mức dòng ngắt của hệ thống đều phải thống nhất với nhau.
Thiết bị ngắt kết nối không được trở thành điểm yếu. Nếu các thành phần khác được thiết kế dựa trên giả định hoạt động liên tục, việc lựa chọn thiết bị ngắt kết nối có dòng định mức chính xác bằng tổng các giá trị Isc có thể dẫn đến sự không tương thích.
Lựa chọn giữa các mẫu 32A, 40A và 63A
Trong nhiều hệ thống ngắt mạch điện mặt trời, các mức dòng điện 32A, 40A và 63A là những mức phổ biến. Lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào dòng điện của mạch và các điều kiện giảm công suất.
Loại dòng điện danh định | Kích cỡ thông dụng | Những điều cần kiểm tra trước khi lựa chọn |
|---|---|---|
32A | Mạch một dây hoặc mạch song song có độ dự phòng thấp | Đường cong giảm công suất theo nhiệt độ và nhiệt độ bên trong vỏ thiết bị |
40A | Mức độ kết hợp các dây ở mức vừa phải, còn một chút dư địa | Giả định hoạt động liên tục và giới hạn của đầu nối cáp |
63A | Số luồng song song cao hơn hoặc biên độ an toàn trong thiết kế | Kích thước vật lý, không gian lắp đặt và tản nhiệt |
Đừng chỉ coi hạng hiện tại như một mức giá. Hãy coi đó là biên độ nhiệt và biên độ độ tin cậy, đặc biệt là đối với các vỏ thiết bị đặt ngoài trời, tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời.
Bước 3: Chọn số cực phù hợp
Số lượng cột là yếu tố khiến nhiều dự án vô tình vi phạm mức định mức mà họ tưởng rằng mình đã mua. Thiết bị ngắt mạch PV có thể được sử dụng để ngắt một dây dẫn, cả hai dây dẫn hoặc nhiều dây dẫn, tùy thuộc vào sơ đồ nối đất và kiến trúc hệ thống. Bên cạnh đó, các nhà sản xuất có thể yêu cầu các cột được nối tiếp để đạt được khả năng ngắt dòng điện một chiều (DC) ở mức cao hơn.
Khi nào nên sử dụng công tắc ngắt kết nối PV 2 cực
Công tắc ngắt kết nối PV 2 cực thường được sử dụng khi thiết bị này được thiết kế để ngắt hai dây dẫn trong một mạch chuỗi PV tiêu chuẩn, hoặc khi thông số kỹ thuật do nhà sản xuất quy định yêu cầu phải sử dụng 2 cực cho cấp điện áp đó.
Điều này có thể là sự lựa chọn phù hợp khi:
Cấp điện áp hệ thống nằm trong phạm vi điện áp một chiều định mức 2 cực dành cho sơ đồ đấu dây cụ thể đó
Ứng dụng này là mạch có một đầu vào MPPT hoặc một nguồn PV duy nhất
Các hạn chế về vỏ bọc và không gian khiến việc sử dụng một bộ chuyển mạch nhỏ hơn trở nên phù hợp hơn
Điểm mấu chốt không phải là con số “2”. Điểm mấu chốt là bảng thông số kỹ thuật của nhà sản xuất đã nêu rõ rằng loại điện áp một chiều của bạn được hỗ trợ với cách đấu dây hai cực đó.
Khi cần sử dụng công tắc ngắt 4 cực
Công tắc ngắt 4 cực thường được lựa chọn cho các cấp điện áp cao hơn, nơi các cực phải được nối tiếp để tăng khả năng dập tắt hồ quang. Trong những trường hợp đó, mặc dù thiết bị 4 cực có thể chỉ cách ly hai dây dẫn, nhưng nó sử dụng hai cực cho mỗi dây dẫn.
Một thiết bị 4 cực cũng có thể được yêu cầu trong một số cấu hình nối đất nhất định hoặc theo các tiêu chuẩn thiết kế dự án đòi hỏi phải ngắt đồng thời các dây dẫn bổ sung.
Các ứng dụng năng lượng mặt trời nhiều dây
Khi có nhiều chuỗi liên quan, việc lựa chọn cực phải phù hợp với việc phân vùng mạch:
Nếu việc ngắt kết nối được thực hiện theo từng dây dẫn, thì số cột điện sẽ tương ứng với mạch điện của dây dẫn đó
Nếu điểm ngắt kết nối nằm trên đầu ra kết hợp, số cực phải trùng khớp với số dây dẫn kết hợp cấp nguồn cho bộ biến tần hoặc thiết bị ở phía hạ lưu
Tránh nhầm lẫn giữa “multi-string” (nhiều chuỗi) – một thuật ngữ mang tính khái niệm – với “multi-pole” (nhiều cực) – một thực tế về cách đấu dây. Đây là hai quyết định khác nhau. Hệ thống “multi-string” quyết định cường độ dòng điện. Hệ thống “multi-pole” quyết định phương thức chuyển mạch và cách điện.
Các lỗi thường gặp trong cấu hình cực chung
Các lỗi thường gặp nhất là:
Mua một thiết bị 4 cực nhưng lắp đặt dây điện như thể đó là thiết bị 2 cực, dẫn đến mất khả năng ngắt mạch nối tiếp theo thiết kế
Giả định rằng một thiết bị 2 cực có thể hoạt động được ở cấp điện áp cao hơn mà không cần xác nhận thông số kỹ thuật và hạng sử dụng
Việc không ghi chép sơ đồ đấu dây cột điện trong hồ sơ đệ trình, khiến người lắp đặt phải tự đoán
Nếu dự án của bạn có khả năng phải trải qua quá trình tối ưu hóa giá trị trong giai đoạn mua sắm, thì tài liệu về hệ thống dây điện trên cột chính là biện pháp bảo vệ cho bạn. Hãy ghi rõ cấu hình yêu cầu vào bản vẽ và bảng danh mục thiết bị.
Bước 4: Kiểm tra khả năng ngắt mạch và khả năng chuyển mạch dòng một chiều
Bước này chính là lúc việc lựa chọn thiết bị ngắt mạch hệ thống quang điện (PV) trở thành một vấn đề kỹ thuật thực sự, chứ không còn đơn thuần là việc chọn mua theo danh mục sản phẩm. Việc chuyển mạch dòng điện một chiều (DC) không giống như việc chuyển mạch dòng điện xoay chiều (AC). Các thiết bị ngắt mạch hệ thống quang điện (PV) phải được thiết kế để kiểm soát hiện tượng hồ quang điện một chiều (DC), và các thông số kỹ thuật của chúng phải phù hợp với điều kiện vận hành thực tế tại hiện trường.
Tại sao phương pháp dập tắt hồ quang DC lại khác với phương pháp dập tắt hồ quang AC
Tia lửa điện xoay chiều (AC) được hưởng lợi từ các điểm giao cắt bằng không tự nhiên của dòng điện mỗi nửa chu kỳ, điều này giúp dập tắt tia lửa. Tia lửa điện một chiều (DC) thì không. Một khi tia lửa điện một chiều hình thành, nó có thể tồn tại cho đến khi đường dẫn tia lửa bị kéo giãn, làm mát và buộc phải tắt do thiết kế của công tắc.
Đó là lý do tại sao một thiết bị ngắt mạch PV được thiết kế cho dòng điện một chiều (DC) sử dụng các tính năng như ống dẫn hồ quang, cấu trúc cách ly tiếp điểm, và đôi khi là nam châm hoặc nhiều cực nối tiếp.
Chuyển mạch ngắt tải là gì?
“Ngắt tải” có nghĩa là thiết bị này được thiết kế để ngắt mạch dưới dòng tải tại điện áp một chiều định mức của nó. Điều này rất quan trọng đối với hệ thống quang điện (PV) vì không phải mọi thao tác vận hành nào cũng có thể đảm bảo dòng điện bằng không tại thời điểm thực hiện thao tác.
Trong bối cảnh lựa chọn BOFU, bạn nên coi việc ngắt tải là yêu cầu bắt buộc, trừ khi thiết kế hệ thống và các quy trình của bạn đảm bảo rằng công tắc sẽ không bao giờ được vận hành dưới tải, và bạn có thể ghi chép lại hạn chế vận hành đó.
Hiểu về các mức định mức khả năng chịu tải
Tài liệu về việc ngắt kết nối có thể bao gồm một số khái niệm:
Dòng điện định mức liên tục: mức dòng điện tối đa mà thiết bị có thể chịu được mà không bị quá nhiệt trong các điều kiện quy định
Điện áp định mức: mức điện áp một chiều tối đa mà hệ thống cách điện và ngắt mạch có thể đảm bảo hoạt động
Định mức ngắt tải: khả năng ngắt mạch khi có tải ở điện áp định mức
Quy trình lựa chọn của bạn cần đảm bảo các thông số kỹ thuật này được áp dụng đồng bộ. Ví dụ, một thiết bị có thể có điện áp cách điện cao nhưng thông số kỹ thuật ngắt tải DC lại thấp hơn, tùy thuộc vào cấu hình.
Tại sao không thể sử dụng công tắc ngắt mạch AC cho các hệ thống điện mặt trời DC
Công tắc ngắt mạch AC không thể thay thế cho công tắc ngắt mạch DC, ngay cả khi chúng trông giống nhau về mặt cơ học. Việc sử dụng công tắc ngắt mạch chỉ dành cho AC trên các mạch DC của hệ thống quang điện (PV) là một nguyên nhân gây hỏng hóc đã được biết đến, bởi vì hiện tượng hồ quang điện khác biệt và thông số kỹ thuật không thể áp dụng tương tự.
Nếu bạn muốn có một quy tắc mua sắm nhằm ngăn chặn sai sót này, hãy áp dụng quy tắc sau: nếu bảng thông số kỹ thuật và nhãn hiệu không nêu rõ các thông số định mức DC cho loại điện áp PV dự kiến và chế độ ngắt tải, thì thiết bị đó không được chấp nhận sử dụng trong mạch DC PV.
Bước 5: Chọn vỏ bảo vệ phù hợp và cấp bảo vệ IP
Môi trường lắp đặt hệ thống quang điện (PV) ngoài trời rất khắc nghiệt. Ngay cả các hệ thống thương mại lắp đặt trên mái nhà cũng phải đối mặt với sự kết hợp của tia UV, mưa do gió thổi, bụi và hiện tượng tích nhiệt trong vỏ bảo vệ. Việc lựa chọn mức xếp hạng IP phù hợp nhằm mục đích ngăn chặn sự xâm nhập của các yếu tố bên ngoài và đảm bảo hệ thống vận hành an toàn trong nhiều năm, chứ không chỉ đơn thuần là vượt qua cuộc kiểm tra ban đầu.
Lắp đặt trong nhà so với lắp đặt ngoài trời
Các thiết bị ngắt mạch đặt trong nhà tại phòng điện hoặc phòng biến tần được bảo vệ thường ít tiếp xúc với nước và tia UV hơn. Các thiết bị ngắt mạch ngoài trời có thể được lắp đặt trên giá đỡ, gần hộp ghép, trên bệ đặt thiết bị hoặc trên hàng rào.
Đối với việc lắp đặt ngoài trời, hãy lưu ý những điều sau:
Tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời và sự gia tăng nhiệt độ trong không gian kín
Mưa do gió thổi và nước đọng xung quanh các lỗ đi cáp
Bụi, cát và côn trùng
Các biện pháp bảo trì như rửa sạch
Việc lựa chọn vỏ bảo vệ phù hợp sẽ giúp giảm thiểu các sự cố không mong muốn và duy trì khả năng vận hành của tay cầm theo thời gian.
IP20 so với IP65 so với IP66 so với IP67
Mã IP cho biết mức độ bảo vệ của vỏ thiết bị trước sự xâm nhập của các chất rắn và chất lỏng. Đây không phải là một chỉ số đánh giá độ bền toàn diện, nhưng là một bộ lọc ban đầu đáng tin cậy.
Chỉ số chống nước và bụi | Bảo vệ chắc chắn | Bảo vệ nguồn nước | Các ứng dụng điển hình của hệ thống quang điện (PV) |
|---|---|---|---|
IP20 | Ngón tay/vật thể lớn | Không có | Phòng điện trong nhà, được bảo vệ |
IP65 | Chống bụi | Tia nước phun ra từ mọi hướng | Tiêu chuẩn cơ bản ngoài trời về mưa và bụi |
IP66 | Chống bụi | Tia nước mạnh mẽ | Bão ven biển, xả nước rửa, các bệ lộ thiên |
IP67 | Chống bụi | Ngâm tạm thời | Các khu vực dễ bị ngập lụt, các bệ đặt thiết bị ở vùng trũng |
Hãy coi bảng này như một điểm khởi đầu. Quyết định cuối cùng của bạn nên dựa trên điều kiện thực tế tại công trình và các chi tiết lắp đặt.
Khả năng chống tia UV và bảo vệ khỏi tác động của thời tiết
Chỉ số bảo vệ IP không tự động đảm bảo khả năng chống tia UV. Đối với các trạm điện mặt trời, cần xác nhận rằng vật liệu vỏ bọc và các miếng đệm đều phù hợp để chịu tác động lâu dài của tia UV và sự thay đổi nhiệt độ theo chu kỳ. Việc lựa chọn thiết bị ngắt kết nối ngoài trời phù hợp cũng cần xem xét khả năng chống ăn mòn của các chi tiết cố định và bản lề, cũng như chất lượng của lớp bịt kín xung quanh các lỗ đi cáp.
Các yếu tố môi trường cần xem xét đối với các trang trại năng lượng mặt trời quy mô công nghiệp
Các trang trại năng lượng mặt trời quy mô công nghiệp mang lại những mô hình tiếp xúc mới:
Khả năng bị mài mòn do bụi và cát cao hơn
Sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa ban ngày và ban đêm
Khoảng thời gian bảo dưỡng dài, do đó độ bền là yếu tố quan trọng
Đội ngũ nhân viên đông hơn, do đó việc dán nhãn và khả năng vận hành trở nên quan trọng
Nếu bạn đang lập bản vẽ kỹ thuật cho một công trình tiện ích, hãy ghi rõ các giả định về môi trường vào bản vẽ kỹ thuật: phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanh, mức độ tiếp xúc, cũng như các dự kiến về việc rửa trôi hoặc bão.
Bước 6: Xác định vị trí lắp đặt
Vị trí lắp đặt không chỉ là một chi tiết kỹ thuật đơn thuần. Nó ảnh hưởng đến các điều kiện về điện áp và dòng điện mà thiết bị ngắt mạch phải chịu, mức độ tiếp xúc với môi trường, cũng như quy trình vận hành. Nó còn tác động đến cách các thanh tra viên đánh giá mức độ tiếp cận và việc dán nhãn.
Công tắc ngắt kết nối giữa hệ thống pin mặt trời và bộ biến tần
Một thiết bị ngắt kết nối được lắp đặt giữa dãy pin mặt trời và đầu vào DC của bộ biến tần thường được sử dụng làm điểm cách ly rõ ràng để bảo trì bộ biến tần. Thiết bị này phải có định mức chịu được điện áp tối đa có thể có từ dãy pin mặt trời, cũng như dòng điện trong mạch cấp nguồn cho đầu vào của bộ biến tần đó.
Từ góc độ thực tiễn, đây thường là vị trí mà công tắc ngắt sẽ được sử dụng thường xuyên nhất, do đó độ bền của tay cầm và chỉ báo ON/OFF rõ ràng là rất quan trọng.
Công tắc ngắt kết nối bên trong hộp ghép
Khi thiết bị ngắt kết nối được lắp đặt bên trong hộp ghép, nó có thể phải chịu dòng điện tổng hợp lớn hơn từ nhiều chuỗi. Đây chính là lúc việc tính toán cường độ dòng điện và biên độ nhiệt trở nên cực kỳ quan trọng.
Việc tích hợp bộ kết hợp cũng khiến việc lập tài liệu trở nên vô cùng quan trọng. Các bản vẽ của bạn cần nêu rõ liệu thiết bị ngắt kết nối được áp dụng cho từng chuỗi hay cho đầu ra kết hợp, và nó ngắt các dây dẫn nào.
Công tắc ngắt gần hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin
Một số dự án năng lượng mặt trời được trang bị hệ thống pin lưu trữ (BESS). Nếu thiết bị ngắt mạch nằm gần hệ thống BESS, cần đảm bảo việc lựa chọn thiết bị ngắt mạch phù hợp với mạch DC mà nó điều khiển cũng như quy trình vận hành liên quan đến thiết bị lưu trữ. Môi trường lắp đặt cũng có thể khác biệt: lắp đặt trong container, nhiệt độ môi trường cao hơn và điều kiện tiếp cận để bảo trì khác nhau.
Ngay cả khi thiết bị ngắt kết nối PV không phải là thiết bị ngắt kết nối ắc-quy, việc đặt gần nhau cũng có thể làm tăng mức độ giám sát về tuân thủ, do đó việc dán nhãn và xác định rõ ranh giới mạch điện là rất quan trọng.
Các khuyến nghị lắp đặt của NEC và IEC
Các quy định pháp lý có thể khác nhau, nhưng tư duy kỹ thuật thì luôn nhất quán:
Lắp đặt các thiết bị ngắt kết nối ở những vị trí dễ tiếp cận và có mối liên hệ rõ ràng với thiết bị mà chúng điều khiển
Đảm bảo việc dán nhãn phải rõ ràng, không gây nhầm lẫn cho các kỹ thuật viên và thanh tra viên
Nếu vị trí ngắt kết nối nằm ngoài tầm nhìn của thiết bị, cần sớm thực hiện các yêu cầu về khóa mở hoặc quy trình
Việc kiểm tra diễn ra nhanh nhất khi bố cục thực tế trùng khớp một cách trực quan với sơ đồ một dòng.
Bước 7: Lựa chọn công tắc ngắt kết nối phù hợp với loại dự án năng lượng mặt trời của bạn
Một công tắc ngắt kết nối hệ thống quang điện (PV) phù hợp hoàn hảo cho mái nhà dân dụng có thể không phù hợp với một công trình có công suất 1MW, không chỉ vì thông số kỹ thuật mà còn do điều kiện môi trường, quy trình bảo trì và kỳ vọng của các bên liên quan. Phần này sẽ giúp bạn áp dụng các bước lựa chọn tương tự vào việc ra quyết định phù hợp với từng loại dự án.
Hệ thống năng lượng mặt trời cho hộ gia đình
Các hệ thống dân dụng thường có cấu trúc điện đơn giản hơn, nhưng tùy theo từng khu vực pháp lý, thường phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe hơn về khả năng tiếp cận và vận hành trong trường hợp khẩn cấp. Các thiết kế có thể ưu tiên sử dụng các thiết bị ngắt kết nối nhỏ gọn và các cấp điện áp chung.
Trọng tâm lựa chọn:
Tính toán Uoc theo phương pháp thận trọng do nhiệt độ mái nhà ở có thể rất cao
Các yếu tố cần lưu ý về chỉ số IP và tia UV khi lắp đặt ngoài trời do được lắp trên mái nhà
Dán nhãn rõ ràng cho nhân viên phục vụ
Các dự án điện mặt trời trên mái nhà thương mại
Các hệ thống điện mặt trời trên mái nhà thương mại thường sử dụng cấu trúc 1000V với nhiều chuỗi và nhiều bộ biến tần. Ngoài ra, thiết bị thường được lắp đặt ở những vị trí nóng, tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời.
Trọng tâm lựa chọn:
Dải nhiệt: các vỏ máy có thể tỏa nhiệt mạnh
Tài liệu hướng dẫn rõ ràng về các sơ đồ bố trí nhiều bộ biến tần
Phối hợp với phương pháp kết hợp và định tuyến trên mái nhà
Các trang trại năng lượng mặt trời quy mô công nghiệp
Các nhà máy quy mô công nghiệp thường sử dụng kiến trúc 1500V và có chu kỳ bảo dưỡng dài. Mức độ tiếp xúc với các yếu tố môi trường thường cao hơn, và các quy trình vận hành cũng mang tính chính thức hơn.
Trọng tâm lựa chọn:
Các thiết bị có định mức 1500V với cách nối cực chính xác
Yêu cầu cao hơn về chỉ số IP và độ bền lâu dài
Chất lượng bộ tài liệu để được sự chấp thuận của nhà thầu EPC và chủ đầu tư
Hệ thống điện mặt trời độc lập
Các hệ thống không nối lưới có thể có các cấu trúc độc đáo và có thể tích hợp với hệ thống lưu trữ, tải DC và bộ biến tần lai. Vị trí và chức năng của thiết bị ngắt kết nối có thể khác nhau.
Trọng tâm lựa chọn:
Phân định rõ ràng ranh giới mạch điện giữa hệ thống quang điện (PV), hệ thống lưu trữ và các tải
Việc cách ly dịch vụ phù hợp với các tình huống bảo trì thực tế
Vỏ bảo vệ chắc chắn nếu được lắp đặt ở những khu vực hẻo lánh hoặc điều kiện khắc nghiệt
Từ góc độ sàng lọc hồ sơ, loại dự án cũng quyết định những yêu cầu mà bạn nên đề ra để nhà cung cấp chứng minh. Đối với các công trình lắp đặt trên mái nhà, hãy yêu cầu các giới hạn kích thước đầu cuối rõ ràng, giới hạn nhiệt độ vỏ bọc, và sơ đồ đấu dây phù hợp với các mạch PV hai dây dẫn của bạn. Đối với các công trình quy mô lưới điện, hãy yêu cầu bản cam kết về khả năng ngắt tải DC ở mức điện áp tối đa, cùng với sơ đồ đấu dây nối tiếp chính xác được sử dụng để đạt được mức định mức đó. Trong cả hai trường hợp, hãy xác định các tiêu chí chấp nhận trong danh mục thiết bị của bạn để bộ phận mua sắm không thể thay thế bằng một thiết bị có đặc tính điện tương tự nhưng không phù hợp với điều kiện vận hành.
Tại sao nên chọn các giải pháp công tắc ngắt kết nối hệ thống điện mặt trời (PV) của LSP cho trang trại điện mặt trời của bạn?
Tại LSP, chúng tôi hiểu rằng một trang trại năng lượng mặt trời là một khoản đầu tư dài hạn đòi hỏi sự an toàn tuyệt đối, độ tin cậy cao và khả năng vận hành liên tục. Kể từ năm 2010, chúng tôi đã tập trung vào nghiên cứu, phát triển và sản xuất các linh kiện bảo vệ điện, bao gồm các công tắc cách ly hiệu suất cao được thiết kế để cách ly mạch an toàn trong các hệ thống điện quang điện và công nghiệp.
Các công tắc ngắt mạch PV của chúng tôi được thiết kế để mang lại hiệu suất đáng tin cậy trong cả các ứng dụng DC và AC, đặc biệt là trong các môi trường hệ thống điện mặt trời PV có yêu cầu khắt khe. Được chế tạo từ vật liệu dẫn điện chất lượng cao và vỏ chống cháy, các sản phẩm này đảm bảo hiệu suất ngắt mạch ổn định ngay cả khi hoạt động ở điện áp cao và trong điều kiện ngoài trời khắc nghiệt.
Với độ bền cơ học và độ bền điện tuyệt vời, các công tắc cách ly LSP giúp đảm bảo các hoạt động bảo trì được thực hiện an toàn bằng cách cách ly hoàn toàn các mạch điện trong quá trình kiểm tra, sửa chữa hoặc ngắt khẩn cấp.
Chúng tôi thiết kế với tiêu chí linh hoạt của hệ thống. Các công tắc cách ly LSP hỗ trợ nhiều ứng dụng quang điện khác nhau, bao gồm các mảng quang điện cấp chuỗi, hộp ghép và cách ly đầu vào/đầu ra của bộ biến tần. Sản phẩm có sẵn nhiều mức định mức dòng điện và điện áp khác nhau để đáp ứng các yêu cầu khác nhau của dự án.
Câu hỏi thường gặp
Tôi cần công tắc ngắt mạch PV cỡ nào?
Chọn kích thước công tắc ngắt mạch PV dựa trên giá trị điện áp và dòng điện trong điều kiện xấu nhất tại vị trí lắp đặt. Tính toán điện áp Uoc của chuỗi đã được hiệu chỉnh nhiệt độ, sau đó chọn mức điện áp DC định mức bằng hoặc cao hơn giá trị đó. Đối với dòng điện, bắt đầu từ giá trị Isc trên mỗi chuỗi, cộng dồn các chuỗi song song, sau đó áp dụng hệ số hoạt động liên tục và bất kỳ hệ số giảm công suất nào do điều kiện môi trường. Xác nhận hệ thống dây nối cực phù hợp với cấp điện áp định mức, và kiểm tra xem công tắc có định mức ngắt tải hay không, chứ không chỉ là công tắc cách ly.
Tôi cần dùng công tắc ngắt mạch 2 cực hay 4 cực?
Chọn số cực dựa trên mức cách ly dây dẫn cần thiết và phương pháp ngắt dòng DC của thiết bị. Ở các mức điện áp PV cao hơn, các nhà sản xuất thường yêu cầu các cực được nối tiếp để kéo dài và dập tắt hồ quang, do đó có thể sử dụng công tắc 4 cực với tỷ lệ 2 cực cho mỗi dây dẫn. Công tắc 2 cực có thể được chấp nhận ở các cấp điện áp thấp hơn nếu bảng thông số kỹ thuật xác nhận cấu hình đó.
Chỉ số IP nào là phù hợp nhất cho các hệ thống năng lượng mặt trời lắp đặt ngoài trời?
Chọn cấp bảo vệ IP phù hợp với điều kiện sử dụng. IP65 là tiêu chuẩn cơ bản phổ biến cho môi trường ngoài trời chịu mưa và bụi. IP66 được ưu tiên sử dụng ở những nơi có khả năng xảy ra mưa gió mạnh, vệ sinh bằng vòi phun nước hoặc bão ven biển. IP67 phù hợp trong các trường hợp có khả năng ngâm nước tạm thời hoặc ngập nước. Ngoài ra, cần kiểm tra khả năng chống tia UV, vật liệu gioăng, khả năng chống ăn mòn và nhiệt độ hoạt động, vì chỉ riêng tiêu chuẩn IP không đảm bảo tuổi thọ lâu dài khi sử dụng tại hiện trường.
Nên lắp đặt công tắc ngắt mạch hệ thống điện mặt trời ở đâu?
Lắp đặt thiết bị ngắt kết nối hệ thống quang điện (PV) tại vị trí đảm bảo vận hành an toàn và thuận tiện cho việc kiểm tra. Các vị trí phổ biến bao gồm giữa dãy tấm pin và bộ biến tần, bên trong hộp ghép dòng, hoặc ngay cạnh thiết bị biến tần. Nên ưu tiên các vị trí mà kỹ thuật viên có thể tiếp cận nhanh chóng, có nhãn mác rõ ràng và giảm thiểu rủi ro mở nhầm mạch điện.
“Ngắt tải” có ý nghĩa gì đối với công tắc ngắt mạch PV?
“Ngắt tải” có nghĩa là thiết bị ngắt mạch được thiết kế và định mức để ngắt mạch trong khi dòng điện vẫn đang chạy ở điện áp một chiều (DC) đã quy định. Trong hệ thống quang điện (PV), điều này rất quan trọng vì việc ngắt mạch dưới tải có thể tạo ra hồ quang kéo dài, không tự tắt như trong trường hợp dòng điện xoay chiều (AC). Một công tắc ngắt tải được định mức cho hệ thống PV sử dụng hình dạng tiếp điểm, ống dẫn hồ quang, nam châm và đôi khi là các cực nối tiếp để kéo dài và làm mát hồ quang cho đến khi nó tắt hẳn.
