Applicazione dell'AFCI negli inverter fotovoltaici

May 08, 2024

1. Sfondo
  Rischio incendio: gli incendi rappresentano la maggiore perdita economica degli impianti fotovoltaici. Se installato sul tetto di una fabbrica o di un edificio residenziale, può facilmente mettere a repentaglio la sicurezza personale.
  In generale negli impianti fotovoltaici centralizzati, tra il modulo fotovoltaico e l'inverter ci sono decine di metri di linee CC ad alta tensione tra 600 V e 1000 V, che possono essere considerate un potenziale pericolo per la sicurezza delle persone e degli edifici. Sono molti i fattori che causano gli incendi nelle centrali fotovoltaiche. Secondo le statistiche, oltre l'80% degli incendi nelle centrali fotovoltaiche sono causati da guasti sul lato CC e la causa principale è la formazione di archi elettrici CC.
  
  2. Ragioni
  Nell'intero sistema fotovoltaico, la tensione lato CC è solitamente pari a 600-1000 V. La formazione di archi CC può facilmente verificarsi a causa di giunti allentati dei giunti dei moduli fotovoltaici, scarso contatto, umidità nei cavi, isolamento rotto, ecc.
  L'arco CC farà aumentare notevolmente la temperatura della parte di contatto. L'arco continuo produrrà una temperatura elevata di 3.000-7.000 ℃, accompagnata dalla carbonizzazione ad alta temperatura dei dispositivi circostanti. Nel minimo caso, i fusibili e i cavi verranno bruciati. Nel peggiore dei casi, componenti e apparecchiature verranno bruciati e causeranno incendi. Attualmente, le normative di sicurezza UL e NEC prevedono requisiti obbligatori per le funzioni di rilevamento dell'arco per sistemi CC superiori a 80 V.
  Poiché un incendio in un impianto fotovoltaico non può essere spento direttamente con l'acqua, l'allarme tempestivo e la prevenzione sono molto importanti. Soprattutto per i tetti in tegole di acciaio colorato, è difficile per il personale di manutenzione controllare i punti guasti e i pericoli nascosti, quindi è necessario installare un inverter con funzione di rilevamento dell'arco. Molto necessario.
  
  3. Soluzioni
  Oltre alla corrente continua ad alta tensione che provoca facilmente incendi, è anche difficile spegnere gli incendi quando si verifica un incendio. Secondo lo standard nazionale GB/T18379 sulle specifiche di tensione CC per le apparecchiature elettriche degli edifici, per i sistemi fotovoltaici sul tetto domestici, sono preferibili soluzioni di sistema con una tensione lato CC non superiore a 120 V.
  Per gli impianti fotovoltaici con tensione lato DC superiore a 120V si consiglia di installare dispositivi di protezione quali interruttori arco elettrico (AFCI) e sezionatori DC; se il cavo CC dal modulo fotovoltaico all'inverter supera 1,5 metri, si consiglia di aggiungere un dispositivo di spegnimento rapido o utilizzare l'ottimizzatore, in modo che quando si verifica un incendio, la corrente continua ad alta tensione possa essere interrotta in tempo per estinguersi il fuoco.
  AFCI: (Arc-Fault Circuit-Interrupter) è un dispositivo di protezione che disconnette il circuito di potenza prima che il guasto d'arco si trasformi in un incendio o si verifichi un cortocircuito, identificando il segnale caratteristico del guasto d'arco nel circuito.
  Come dispositivo di protezione del circuito, la funzione principale dell'AFCI è prevenire gli incendi causati da archi di guasto e può rilevare efficacemente viti allentate e contatti scadenti nel circuito CC. Allo stesso tempo, ha la capacità di rilevare e distinguere tra archi normali e archi di guasto generati dall'inverter durante l'avvio, l'arresto o la commutazione e interrompe prontamente il circuito dopo aver rilevato gli archi di guasto.
  
  Inoltre l’AFCI presenta le seguenti caratteristiche:
  1. Ha un'efficace capacità di identificazione dell'arco CC, consentendo alla corrente CC massima di raggiungere 60 A;
  2. Ha un'interfaccia intuitiva e può essere collegato in remoto per controllare interruttori automatici o connettori;
  3. Ha la funzione di comunicazione da RS232 a 485 e può monitorare lo stato del modulo in tempo reale;
  4. Il LED e il cicalino possono essere utilizzati per identificare rapidamente lo stato di funzionamento del modulo e fornire allarmi acustici e luminosi;
  5. Modularizzazione funzionale, facile da trapiantare in varie serie di prodotti
  
  In termini di protezione dai guasti da arco elettrico dei sistemi fotovoltaici, diamo pieno spazio al ruolo dell'energia pulita fotovoltaica e sviluppiamo AFCI speciali per sistemi CC fotovoltaici, coinvolgendo la protezione in serie dai guasti da arco CC di inverter fotovoltaici, quadri elettrici e moduli batteria fotovoltaici.
  Per soddisfare i nuovi requisiti della rete intelligente per la commutazione degli apparecchi e realizzare la comunicazione e il networking di AFCI, l'intelligenza e la relativa tecnologia bus, la comunicazione e il networking e altre tecnologie svolgeranno un ruolo maggiore. In termini di serializzazione e standardizzazione dei prodotti AFCI, la serializzazione, standardizzazione e modularizzazione degli accessori di AFCI aumenterà notevolmente il suo ambito di applicazione nella distribuzione dell'alimentazione dei terminali.

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