Die kritische Rolle von Leistungsschalter in Photovoltaiksystemen

Mit der zunehmenden weltweiten Nachfrage nach erneuerbarer Energien wurden aufgrund ihrer sauberen und nachhaltigen Art von Photovoltaik (Solar) Stromerzeugungssystemen weit verbreitet. In PV -Systemen ist die elektrische Sicherheit von größter Bedeutung, und Leistungsschalter spielen als wichtige Schutzgeräte eine unverzichtbare Rolle bei der Gewährleistung eines stabilen Betriebs und zur Vorbeugung elektrischer Fehler. In diesem Artikel werden die Wichtigkeits-, Funktionen und Auswahlkriterien von Leistungsschalter in PV -Systemen untersucht.

1. Die Rolle von Leistungsschalter in PV -Systemen

1.1 Überlastschutz

Während des Betriebs können PV -Systeme aufgrund von Faktoren wie Schwankungen der Sonneneinstrahlungsintensität, den Alterungskomponenten oder plötzlichen Laständerungen aktuell überschritten. Leistungsschalter können solche Überlastbedingungen erkennen und den Stromkreis umgehend unterbrechen, wodurch Drahtüberhitzung, Geräteschäden oder sogar Brandgefahren verhindern.

1.2 Kurzschlussschutz

Kurzschaltungen in PV-Systemen können sich aus Isolationsschäden, Verkabelungsfehlern oder Gerätenausfällen ergeben, wobei Kurzschlussströme mehrmals oder sogar Dutzende mit normalem Strom erreicht sind. Leistungsschalter können die Schaltung innerhalb von Millisekunden trennen und Systemkomponenten (z. B. Wechselrichter, Batterien, PV -Module) vor Beschädigungen schützen.

1.3 Isolation und Wartungssicherheit

Während der Wartung oder Inspektion von Systemen dienen Leistungsschalter als manuelle Schalter, um den Stromkreis abzuschneiden und die Sicherheit der Bediener zu gewährleisten. Sie bieten auch einen klaren Trennpunkt für die Fehlerdiagnose.

1.4 Schutz für DC- und AC -Schaltungen

PV -Systeme bestehen aus einer Gleichstromseite (Sonnenkollektoren bis hin zu Wechselrichtern) und einer Wechselstromseite (Wechselrichter bis zum Netz oder Lasten). Da DC einen Null-Crossing-Punkt fehlt, ist das Lichtbogenlöschen schwieriger als bei AC. Daher benötigen DC -Leistungsschalter ein spezielles Design, während Wechselstromleiter hauptsächlich für Wechselrichterausgaben und Gitteranschlussschutz verwendet werden.

2. Überlegungen zur Auswahl von Leistungsschalter in PV -Systemen

2.1 Nennspannung und Strom

Die Nennspannung des Leistungsschalters muss die maximale Betriebsspannung des PV -Systems (z. B. 1000 V oder 1500 V DC -Systeme) überschreiten.

Der Nennstrom sollte geringfügig höher sein als der maximale kontinuierliche Strom des Systems, was die Temperatur- und Umgebungsfaktoren berücksichtigt.

2.2 Unterschiede zwischen DC- und Wechselstromkreistenschalter

DC Circuit Breakers: Erfordern Sie stärkere Funktionen für Lichtbogen, um anhaltende DC-Bögen zu handhaben.

Wechselstromleiterin: Auf der Wechselrichterausgangsseite verwendet und müssen den Netzverbindungsstandards entsprechen.

2.3 Kapazitätsbetrieb

PV -Systeme können während kurzer Schaltkreise hohe Ströme erzeugen. Die Bruchkapazität des Leistungsschalters (z. B. 10 ka, 20ka) muss ausreichen, um die Fehlerströme sicher zu unterbrechen.

2.4 Umweltanpassungsfähigkeit

Da PV-Systeme normalerweise im Freien installiert sind, müssen Leistungsschalter staubdicht, wasserdicht und hochtemperaturbeständige Konstruktionen für langfristige Zuverlässigkeit haben.

3.. Gemeinsame Arten von Leistungsschalter

3.1 DC -Leistungsschalter

Wird für Solarzarrays und Wechselrichtereingänge wie Miniatur -Leistungsschalter (MCB), Sicherungen oder spezialisierte PV -DC -Leistungsschalter verwendet.

Einige Modelle umfassen den Schutz der Rückwärtspolarität, um Backfeed-Ströme zu verhindern.

3.2 Wechselstromkreiste

Auf der Wechselrichterausgangsseite wie geformten Fallschalter (MCCB) oder Luftkreisschalter (ACB) angewendet.

Muss Zertifizierungsstandards wie UL oder IEC erfüllen.

4. Häufige Ursachen für Leistungsschalterfehler und vorbeugende Maßnahmen

4.1 Belästigung

Ursachen: Überladungen, Kurzschlüsse, unsachgemäße Auswahl oder Alterung.

Lösungen: Richtige Größen, regelmäßige Tests und Vermeidung von Überladung.

4.2 Wenden Sie sich an Erosion

Ursachen: Häufiges Umschalten, schlechter Kontakt oder Lichtbogen.

Lösungen: Verwenden Sie hochwertige Leistungsschalter und minimieren Sie unnötige Vorgänge.

4.3 Umweltauswirkungen

Ursachen: hohe Temperaturen, Luftfeuchtigkeit oder Staubabbauleistung.

Lösungen: Wählen Sie Leistungsschalter mit höheren Schutzbewertungen (z. B. IP65) und führen Sie die Routinewartung durch.

5. Schlussfolgerung

Leistungsschalter sind nicht nur Schutzbarrieren für PV -Systeme, sondern auch kritische Komponenten, die sicheren und stabilen Betriebsbetrieb sicherstellen. Die ordnungsgemäße Auswahl, die korrekte Installation und die regelmäßige Wartung können die elektrischen Risiken erheblich verringern, die Lebensdauer der Geräte verlängern und die Effizienz des Gesamtsystems verbessern. Im Laufe der PV -Technologie werden zukünftige Leistungsschalter zu einer höheren Leistung und intelligenteren Funktionen entwickeln und stärkere Schutzmaßnahmen für erneuerbare Energiesysteme bieten.