Bahaya Keselamatan Kebakaran
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kemalangan kebakaran stesen janakuasa PV telah kerap berlaku, yang bukan sahaja kehilangan harta stesen janakuasa dan pendapatan penjanaan kuasa, tetapi juga menyebabkan kerosakan bangunan dan kecederaan peribadi, malah merebak ke persekitaran sekitar, mengakibatkan satu siri bencana sekunder. .
Arka DC adalah fenomena kerosakan yang paling biasa dalam stesen janakuasa PV. Arka akan berlaku kerana terputus hubungan, penuaan peranti, pecah penebat dan pembumian yang lemah. Lebih-lebih lagi, bahaya arka DC jauh lebih besar daripada arka AC, kerana tiada titik silang sifar dalam arka DC, apabila ia berlaku, ia akan terus terbakar, sukar untuk dipadamkan, dan sangat mudah untuk menyebabkan kemalangan kebakaran. Menurut statistik, lebih separuh daripada kemalangan kebakaran di stesen janakuasa PV disebabkan oleh arka DC. Apabila spesifikasi modul PV menjadi lebih besar, kuasa dan arus sistem sisi DC meningkat. Menurut undang-undang Joule Q=I²Rt, arus berganda, dan kesan terma titik litar pintas meningkat 4 kali ganda, risiko menyebabkan kebakaran juga meningkat dengan ketara.
Pengelasan Arka DC
Tidak seperti produk elektrik tradisional, tiada kepungan penting untuk modul PV dan pendawaiannya mengandungi arka dan percikan api yang disebabkan oleh kerosakan komponen dan pendawaian, manakala banyak pemasangan PV mampu beroperasi pada voltan DC biasa yang mengekalkan arka DC.
Terdapat tiga kategori utama arka dalam pemasangan PV:
— Arka siri mungkin disebabkan oleh pendawaian yang salah atau pendawaian siri yang rosak
— Lengkok selari mungkin disebabkan oleh litar pintas separa antara garisan bersebelahan dengan potensi yang berbeza
— Arka tanah akibat kerosakan penebat
Siri Arka
Arka bersiri, juga dikenali sebagai arka dilukis. Arka siri biasanya disebabkan oleh sentuhan yang lemah pada palam kabel antara komponen, dan sambungan yang lemah antara kabel rentetan dan kotak penggabung atau penyongsang. Oleh kerana bilangan palam siri yang banyak di stesen janakuasa PV, terdapat 2000 pasang palam dalam stesen janakuasa PV atas bumbung 1MW. Sukar untuk memastikan bahawa semua palam adalah berkualiti dengan banyak pasang palam. Bahaya ini membawa kepada sentuhan yang lemah dan pembentukan lengkok DC.
Pada masa ini, beberapa penyongsang menyepadukan fungsi perlindungan arka, tetapi terdapat dua masalah utama dengan perlindungan ini: Pertama, jika terdapat kerosakan arka dalam satu rentetan, keseluruhan penyongsang akan ditutup, menyebabkan kerosakan yang besar. Kehilangan penjanaan kuasa; kedua, tanpa fungsi lokasi kerosakan arka, kakitangan operasi dan penyelenggaraan tidak dapat mencari lokasi arka dalam masa dan tepat, yang pada asasnya tiada penyelesaian. Satu-satunya perlindungan tetapan semula teknikal yang boleh mereka lakukan ialah memastikan penyongsang berjalan. Dari sudut pandangan ini, fungsi perlindungan lukisan arka yang disepadukan dalam penyongsang tidak dapat menyelesaikan masalah kesalahan lukisan arka dengan berkesan.
Lengkok Selari
Arka selari terutamanya disebabkan oleh litar pintas konduktor positif dan negatif yang disebabkan oleh kerosakan talian, atau litar pintas antara kabel rentetan. Apabila kabel rentetan diperah atau haus secara mekanikal, arka akan berlaku di antara elektrod positif dan negatif, atau antara rentetan yang berbeza, yang merupakan kerosakan arka selari. Terdapat satu lagi keadaan yang juga boleh membawa kepada lengkok selari. Apabila arka siri dalam sistem tidak ditangani dalam masa, haba arka siri membakar penebat kabel, dan menghasilkan arka selari.
Apabila arka selari berlaku di antara konduktor utama tatasusunan segi empat sama komponen, kerana arka boleh mendapat tenaga yang mencukupi, ia lebih sukar untuk dipadamkan, yang akan menyebabkan kemalangan kebakaran besar. Arka sesar bersiri boleh dipadamkan dengan memutuskan sambungan bas DC atau rentetan sistem PV yang sepadan, tetapi arka sesar selari tidak boleh dipadamkan, malah boleh menyebabkan arus yang lebih besar melalui laluan arka, menjadikan arka lebih sengit.
Pada masa ini, fungsi perlindungan arka yang disepadukan dalam penyongsang tidak dapat mengesan arka selari dan arka tanah, tetapi kuasa pemusnah arka selari selalunya 10 kali ganda daripada arka siri, dan bahaya keselamatan lebih besar.
Arka Tanah
Penuaan dan kerosakan komponen atau kerosakan mekanikal membawa kepada pelepasan tanah. Jika komponen diletakkan rata pada bumbung jubin keluli warna, akan ada arka tanah atau kebocoran. Kesalahan seperti ini tidak mudah untuk diketahui, terutamanya pada hari hujan. Pada masa ini, penyelesaiannya adalah untuk menutup penyongsang dan menunggu tanah kering sebelum memulakannya. Kaedah ini tidak dapat menghapuskan bahaya secara berkesan dan meningkatkan risiko kejutan elektrik peribadi.
Voltan Tinggi DC
Dalam stesen janakuasa PV, modul PV disambung secara bersiri untuk membentuk litar voltan tinggi DC, yang biasanya mencapai kira-kira 1000V. Walaupun sistem dimatikan, masih terdapat voltan tinggi DC kira-kira 1000 volt dalam matriks modul PV. Terutamanya untuk stesen janakuasa PV atas bumbung, apabila kebakaran berlaku di stesen janakuasa PV dan bangunan, sukar untuk diselamatkan dengan selamat; semasa operasi dan penyelenggaraan stesen janakuasa rutin atau penyelenggaraan harta benda, pengendali dan pemeriksa juga berisiko terkena renjatan elektrik.
Analisis Risiko Senario
Kerajaan, Sekolah, Hospital, bumbung kediaman
1. Kawalan serantau. Adalah mustahil untuk menggunakan dron untuk mengimbas komponen untuk mengesan keabnormalan, dan tidak dapat menemui bahaya dalam masa;
2. Penduduknya padat. Susunan segi empat komponen mempunyai kebocoran, risiko tinggi kejutan elektrik kepada kakitangan;
3. Penyelamatan adalah terhad. Dalam kes kecemasan seperti kebakaran, voltan tinggi tali tidak boleh dimatikan, menghalang penyelamatan;
4. Pengaruh pendapat umum. Sekiranya berlaku kemalangan, pendapat umum akan memberi kesan yang lebih besar
Pelbagai warna bumbung jubin keluli
1. Sukar untuk diperiksa. Bumbung jubin keluli warna menyusahkan untuk diperiksa, dan bahaya keselamatan arka tidak dapat ditemui dalam masa;
2. Penyelamatan adalah terhad. Dalam kes kecemasan seperti kebakaran, voltan tinggi tali tidak boleh dimatikan, menghalang penyelamatan;
3. Bumbungnya rapuh. Dan percikan arka DC mudah terbakar melalui jubin keluli warna dan memasuki ruang bawah, menyebabkan kebakaran dan kerosakan harta benda
Lebuhraya, sungai dan kawasan lain
1. Risiko alam sekitar. Percikan arka sporadis dari puntung rokok dan komponen dengan mudah boleh menyebabkan rumpai terbakar di bawah;
2. Sukar untuk diperiksa. Kawasan yang panjang dan sempit menyusahkan untuk pemeriksaan, operasi dan penyelenggaraan sukar, dan bahaya tidak dapat ditemui dalam masa;
3. Sukar untuk diselamatkan. Jauh dari kawasan bandar, seperti kebakaran dan kemalangan lain, sukar untuk diselamatkan;
4. Kemalangan sekunder. Apabila kenderaan atau kemalangan lain merosakkan komponen, voltan tinggi rentetan tidak boleh dimatikan tepat pada masanya, yang mungkin menyebabkan kemalangan sekunder yang serius.
Undang-undang dan peraturan negara
USA:
Menurut edisi terkini dokumen Kod Elektrik Kebangsaan NEC2020:
Ambil jarak ke matriks PV 305mm sebagai had, di luar had, dalam 30S selepas peranti pencetus dimulakan, voltan jatuh di bawah 30V; Di dalam sempadan, ia dikehendaki mempunyai "sistem kawalan bahaya PV", atau mengurangkan voltan kepada di bawah 80V dalam tempoh 30S selepas peranti pencetus dimulakan.
Kanada:
Menurut Kod Elektrik Kanada Edisi 2021:
Apabila voltan sisi DC sistem PV lebih besar daripada 80V, peranti mengganggu kerosakan arka atau peralatan lain yang setara harus dipasang.
Apabila sistem PV dipasang di dalam atau pada bangunan, peranti penutupan pantas hendaklah dipasang. 1 meter dari modul PV, selepas peranti penutupan pantas dimulakan, ia diperlukan untuk mengurangkan voltan ke bawah 30V dalam 30S.
Jerman:
Menurut German Standard VDE-AR-E 2100-712:
Dalam sistem PV, jika penyongsang dimatikan atau grid gagal, voltan DC perlu kurang daripada 120V. Penggunaan peranti penutupan disebut untuk membawa voltan sisi DC di bawah 120V.
Australia:
Mengikut seksyen 4.3.3 standard AS/NZS 5033:2021 terkini:
Apabila voltan DC lebih besar daripada 120Vd.c, peranti memutuskan sambungan perlu dipasang di antara modul dan penyongsang.
Thailand:
Menurut seksyen 4.3.13 Kod Elektrik Thai-Pemasangan Bekalan Kuasa Atas Bumbung Solar 2022:
Stesen kuasa PV atas bumbung mesti dilengkapi dengan peranti penutupan pantas, dan hadnya ialah 300mm dari matriks PV. Voltan dalam julat had dikurangkan kepada di bawah 80V dalam masa 30 saat selepas peranti dimulakan, dan voltan di luar julat had dikurangkan kepada di bawah 30V.
Produk R&D Sendiri BENY
Untuk keselamatan kebakaran atas bumbung suria dan bangunan, peranti penutupan pantas peringkat rentetan BENY dan tahap modul mengawal voltan panel ke paras selamat tertentu pada mikrosaat. Mencegah kemalangan dan meningkatkan keselamatan sistem tenaga solar. Penyelesaian penutupan pantas BENY direka mengikut piawaian CE, TUV, UL, Mematuhi undang-undang dan peraturan negara seperti Kod Elektrik Thai, NEC2020. Sebagai ahli pakatan Sunspec, BENY membangunkan RSD komunikasi PLC untuk pematuhan yang lebih luas dengan berbilang penyongsang rentetan. Semak produk sekarang.
Epilog
Pembinaan stesen janakuasa PV sedang berjalan sepenuhnya, dan ia telah berhubung rapat dengan beribu-ribu isi rumah. Bagaimana untuk memastikan"keselamatan"stesen janakuasa PV sedang menarik perhatian besar daripada seluruh industri. Untuk menyelesaikan masalah ini dengan berkesan, seluruh industri perlu bekerjasama untuk menghasilkan penyelesaian yang inovatif, dan sentiasa meningkatkan piawaian dan peraturan yang berkaitan, kemudian benar-benar melaksanakan keperluan yang berkaitan dalam pembinaan stesen janakuasa seterusnya.
Sebagai infrastruktur tenaga yang penting, operasi stesen janakuasa PV yang selamat, stabil dan cekap adalah jaminan penting untuk pembangunan ekonomi.
