Jak wybrać niezawodny zewnętrzny odłącznik prądu stałego do systemów fotowoltaicznych

Co to jest zewnętrzny odłącznik prądu stałego?

Zewnętrzny odłącznik prądu stałego to ręcznie obsługiwane urządzenie przełączające instalowane w obwodzie prądu stałego systemu fotowoltaicznego. W przeciwieństwie do wyłączników prądu przemiennego, został on zaprojektowany tak, aby przerywać prąd stały, w przypadku którego brak naturalnego przejścia przez zero powoduje powstanie trwałego łuku elektrycznego. Wewnętrzny system gaszenia łuku wyłącznika gasi łuk w zamkniętej komorze, chroniąc zarówno operatora, jak i urządzenia znajdujące się za nim.

Termin „zewnętrzny” odnosi się do miejsca montażu: na zewnątrz falownika, skrzynki przyłączeniowej lub szafy akumulatorowej. Takie umiejscowienie umożliwia szybki dostęp ekipom konserwacyjnym bez konieczności otwierania obudowy pod napięciem. Zatrzymuje także ciepło powstające podczas odłączania od wrażliwych urządzeń elektronicznych.

Dlaczego systemy fotowoltaiczne potrzebują wyłącznika izolacyjnego prądu stałego?

Panele fotowoltaiczne wytwarzają napięcie stałe, gdy światło słoneczne pada na panele. Nawet po wyłączeniu falownika okablowanie prądu stałego pozostaje pod napięciem. Stwarza to poważne zagrożenie dla personelu konserwacyjnego, osób udzielających pierwszej pomocy i sprzętu. Odłącznik prądu stałego tworzy widoczną i możliwą do sprawdzenia przerwę pomiędzy układem a falownikiem, dzięki czemu system jest bezpieczny w obsłudze.

Wiele krajowych przepisów elektrycznych wymaga obecnie izolacji prądu stałego zarówno na biegunach dodatnim, jak i ujemnym. Na przykład norma IEC 60947-1 dotycząca rozdzielnic niskiego napięcia określa wymagania operacyjne i wydajnościowe dla takiego sprzętu izolującego. Bez odpowiedniego odłącznika instalacja fotowoltaiczna może nie przejść przeglądu i unieważnić ubezpieczenie.

Poza zgodnością, wysokiej jakości zewnętrzny odłącznik prądu stałego zmniejsza ryzyko pożaru elektrycznego spowodowanego luźnymi połączeniami, przedostaniem się wilgoci lub zwarciami łukowymi. Umożliwia także szybkie wyłączenie w sytuacjach awaryjnych, co jest kluczową cechą w przypadku dachów obiektów komercyjnych i zakładów użyteczności publicznej.

Jak wybrać odpowiedni zewnętrzny odłącznik prądu stałego?

Wybór zewnętrznego rozłącznika prądu stałego wymaga dopasowania urządzenia do charakterystyki elektrycznej układu fotowoltaicznego i warunków środowiskowych. Kluczowe parametry obejmują:

• Znamionowe napięcie prądu stałego:Musi przekraczać maksymalne napięcie obwodu otwartego układu, 600 V, 1000 V lub 1500 V.
• Prąd znamionowy:Powinien być równy lub większy niż prąd zwarciowy ciągu fotowoltaicznego pomnożony przez współczynnik bezpieczeństwa.
• Liczba biegunów:Przełączanie dwubiegunowe izoluje zarówno przewody dodatnie, jak i ujemne.
• Ochrona IP:Jednostki zewnętrzne wymagają stopnia ochrony IP65 lub IP66, aby były odporne na deszcz, kurz i promieniowanie UV.
• Obsługa zwarć łukowych:Rozłącznik musi mieć certyfikowaną zdolność wyłączania dla obciążeń prądu stałego.

Poniżej znajduje się porównanie typowych konfiguracji zewnętrznego izolatora prądu stałego stosowanych w systemach fotowoltaicznych.

Zewnętrzny odłącznik prądu stałego firmy Soutya obejmuje segment 1000 V w obudowie o stopniu ochrony IP66, dzięki czemu nadaje się zarówno do instalacji domowych, jak i komercyjnych.

Które normy regulują działanie przełącznika izolatora prądu stałego?

Producenci muszą projektować zewnętrzne rozłączniki prądu stałego zgodnie z normami międzynarodowymi i krajowymi. Najbardziej istotne są:

• IEC 60947-1– Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa: zasady ogólne. Niniejsza norma określa warunki pracy, wymagania konstrukcyjne i metody testowania przełączników izolacyjnych.
• GB/T 14048.1-2019– Chiński odpowiednik normy IEC 60947-1 ustanawiającej kryteria wydajności i bezpieczeństwa dla rozdzielnic niskiego napięcia.
• IEC 61439-1– Do rozdzielnic niskiego napięcia, które jako pojedyncze elementy zawierają zewnętrzne rozłączniki izolacyjne prądu stałego.

Certyfikat zgodności z tymi normami potwierdza, że ​​przełącznik może wytrzymać prąd ciągły, wytrzymać zwarcia i bezpiecznie gasić łuki prądu stałego. Inżynierowie powinni poprosić producenta o certyfikaty testów przed zatwierdzeniem dowolnego zewnętrznego rozłącznika izolatora prądu stałego dla projektu.

Jakie funkcje należy sprawdzić w przełączniku izolatora prądu stałego Soutya?

Zewnętrzny odłącznik prądu stałego firmy Soutya został zbudowany z myślą o niezawodności w trudnych warunkach fotowoltaicznych. Oceniając ten produkt pod kątem projektu warto sprawdzić następujące cechy:

• Konstrukcja styku z podwójną przerwą– Każdy biegun ma dwa punkty zerwania, co zmniejsza energię łuku i wydłuża żywotność styków.
• Wysokiej jakości obudowa dielektryczna– Zapewnia odporność izolacji i chroni przed degradacją UV.
• Wyczyść wskazanie ON/OFF– Umożliwia kontrolę wizualną z dużej odległości, poprawiając bezpieczeństwo operatora.
• Opcje montażu typu pudełko w pudełku lub montażu zewnętrznego– Umożliwia elastyczną instalację na ścianach kablowych lub obudowach.
• Przystosowane do przełączania biegunów dodatnich i ujemnych– Zapewnia pełną izolację obwodu prądu stałego podczas konserwacji.

Cechy te są zgodne z oczekiwaniami dotyczącymi wydajności opisanymi w normach IEC 60947-1 i GB/T 14048.1, które kładą nacisk na wytrzymałość dielektryczną, limity wzrostu temperatury i wytrzymałość mechaniczną.

Referencje

[1] IEC 60947-1. Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa – Część 1: Postanowienia ogólne [S]. 2020.

[2] GB/T 14048.1-2019. Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa – Część 1: Postanowienia ogólne [S]. 2019.

[3] Charakterystyka starzenia elektrod kontaktowych przełączników prądu stałego niskiego napięcia. Energie, 2021, 14(20): 6838.