A tűzbiztonság a legfontosabb dolog, amit szem előtt kell tartani, ha napenergiáról van szó. Számos napenergia-szabályozás csökkenti a tűzveszélyt, de ezeket rendszeresen frissíteni kell, hogy csökkentsék a tűzoltók veszélyeit, miközben az épületeken vagy épületekben végzik feladataikat. PV tömbök.
Sok ország a biztonsági óvintézkedéseket helyezi előtérbe ennek garantálására napenergia funkciók biztonságosan, és lehetővé teszi a tűzoltók és más elsősegélynyújtók számára, hogy a tűzbiztonsági területre menjenek. Ebben a helyzetben a gyors leállítás használható.
Vizsgáljuk meg részletesebben a gyors leállás kritériumait, és nézzük meg, miért fontos, hogy minden napelem-szerelő és rendszertulajdonos tisztában legyen velük.
Az Nemzeti Elektromos Szabályzat bevezette a gyors leállítás követelményét elektromos biztonsági követelményként az Egyesült Államokban (NEC).
Nap PV A rendszereknek rendelkezniük kell egy módszerrel a tetőn lévő napelem modulok feszültségmentesítésére vagy a feszültség csökkentésére, hogy megfeleljenek ennek a kritériumnak. Ehhez egy „be vagy ki” kapcsoló hozzáadása szükséges.
A gyors leállítás biztonságos módot kínál a napelem-szerelők vagy tűzoltók számára a fotovoltaikus tömb feszültségének és áramának leállítására vagy csökkentésére, lehetővé téve számukra a biztonságos és produktív munkavégzést, miközben elkerülik az elektromos veszélyeket.
Az inverterek képesek leállni, hogy megszakítsák a modulok által termelt energia áramlását rajtuk. A napelemek azonban továbbra is áramot termelnek mindaddig, amíg süt a nap, és feszültséget és áramot helyeznek a paneleket az inverterrel összekötő vezetékekre.
A tető feszültségének modulszinten történő kikapcsolása vagy csökkentése csökkenti vagy kiküszöböli annak lehetőségét, hogy a tűzoltó sokkot kapjon a napelem modulokból származó túlzott feszültség miatt.
Az inverternek és a modulszintű gyorsleállító eszköznek kommunikálnia kell egymással az US National Electrical Code előírásai szerint, és együtt alkotnak egy rendszert.
A Rapid Shutdown Device egyfajta mikroinverter vagy modulszintű teljesítményelektronika (MLPE). Szerszámokkal vannak felszerelve, amelyek leállíthatják és csökkenthetik a kimeneti feszültséget az egész napelemes rendszerben, hogy betartsák PV Gyors leállási előírások.
Végül a gyorsleállítási rendszerhez inverter szükséges. A napelem modulok által termelt villamos energia egy inverteren keresztül az Ön otthona számára hasznos energiává alakul (további információért olvassa el korábbi blogunkat). Az inverter belsejében több gyorsleállítási iniciátor található.
Ezt a három alkatrészt fotovoltaikus gyorsleállító berendezésnek nevezik. Ezek az eszközök gyors leállítási rendszert tesznek lehetővé a feszültség biztonságos szintre történő csökkentésével. A gyors leállítás érdekében a PVRSE-nek és a PVRSS-nek UL listásnak kell lennie. A gyorsleállító kapcsoló leállhat, ha ezek az alkatrészek nem működnek megfelelően.
A világ energiaszerkezetének mélyebb változása az új energiarendszer kibővüléséhez vezetett, amely elsődleges tüzelőanyagként új energiát használ, és megnőtt a tetőtéri fotovoltaikus rendszerekkel rendelkező szerkezetek száma.
Legyen szó otthoni rendszerről vagy ipari és kereskedelmi erőműről, a fotovoltaik beépített kapacitása várhatóan jelentősen bővül, és az ezzel kapcsolatos biztonsági kérdések mindig is felkeltették az ipar figyelmét.
A megoldásoknak megbízhatónak kell lenniük, mert a tűzoltó biztonság modulszintű leállítást tesz szükségessé. A tömböt sikeresen ki kell kapcsolni és feszültségmentesíteni kell, ha a gyorsleállítást engedélyezik.
A tűzoltók azt feltételezik, hogy a tömb valójában feszültségmentesített, így ha ez nem történik meg, a kockázat még nagyobb is lehet, mint a leállítási eljárás nélkül.
Hogyan biztosíthatjuk tehát a biztonságos váltást? A mechanikus egyenáramú megszakítóknak, például az invertereken használtaknak, át kell menniük az UL 98B szerinti tesztelésen. Az egyéb biztonsági teszteken kívül ez a szabvány előírja a tesztelést olyan körülmények között, amelyek hasonlóak azokhoz, amelyekben a leválasztót működésre szánják.
Ezzel szemben a mai szilárdtest DC kapcsolók csak az UL1741 szabvány szerint lettek tesztelve, és a modulszintű leállítási megfelelőségben használatosak. Az UL 1741 nem vonatkozik az egyenáramú megszakítóra vagy biztonsági kapcsolóra.
Az MLPE-eszközök munkakörnyezete valójában keményebb, mint az inverteren vagy az inverteren lévő tipikus egyenáramú megszakítók munkakörnyezete. Javasoljuk, hogy a gyorsleállítás funkciót a normál üzemi hőmérséklet tartományán kívül tesztelje.
Elektromos zajt elektronikus alkatrészek keltehetnek. Ez általában nem probléma a napelemes rendszer egyenáramú oldalán. A zajszint azonban drámaian megemelkedhet, és akadályozhatja az ívhiba pontos észlelését a mai gyorsleállító berendezések használatakor.
Ívhiba áramkör megszakító (AFCI) algoritmusok nyomon követik a napelemes rendszer egyenáramát és feszültségét, és ívekre emlékeztető speciális jellemzőket keresnek (például hirtelen ingadozásokat). Érzékelésüket ívjelek gyűjteményére alapozzák, amelyek leírják, hogyan néz ki egy tipikus ív.
Az AFCI aktiválódik az ív kioltására vagy a várható ív leállítására, mielőtt bármilyen károsodás bekövetkezne, ha az észlelt áram- és feszültségmintázat ívjelre emlékeztet. Az AFCI algoritmus nehezen tudja megkülönböztetni a valódi ívet, ha az elektromos zajt gyors leállító eszközök (például az optimalizálók kapcsolási frekvenciáiból) valódi ívekre emlékeztető jeleket biztosít.
A zűrzavar miatt nagyobb az esélye annak, hogy megbotlik, vagy ami még rosszabb, hogy nem vesznek észre egy tényleges ívet. Ezenkívül ironikus lehet, hogy ez az extra zaj zavarja egyes rendszerek leállási jeleit, megnehezítve abban, hogy a rendszer szükség esetén leálljon.
Az egyenáramú csatlakozók jelentős mértékben hozzájárulnak a soros ívekhez a PV a németországi Fraunhofer Intézet és a brit BRE National Solar Center kutatása szerint. Az egyenáramú csatlakozó problémáinak általában két alapvető oka lehet:
1. Telepítési hibák: A leggyakrabban előforduló szerelési hibák a nem megfelelő helyszíni krimpelés és a nem teljesen beszerelt csatlakozók, mindkettő gyenge csatlakozást eredményez, ami ívképződést okozhat.
2. A gyakori hibák közé tartozik a nem megfelelő krimpelőszerszámok használata, a csatlakozók pontatlan felszerelése vagy az elégtelen telepítési képzés.
A különböző gyártók által gyártott egyenáramú csatlakozókat nem megfelelő csatlakozásoknak nevezik. Az összeférhetetlenség laza csatlakozásokat, korróziót, vízbehatolást és változó hőtágulási viselkedést okoz.
Bármilyen gyors leállítási módszer, amely jelentősen megnöveli a csatlakozási pontok számát, veszélyesebbé teheti a rendszert.
A napenergia bevezetését a költséghatékonyság vezérli, ezért nagyon fontos, hogy a gyors leállítási technológiák ne emeljék a rendszer költségeit olyan szintre, amely a fogyasztók számára elérhetetlen. A napelemes rendszerek szintén több mint 20 éves befektetés. Azoknak a rendszereknek, amelyek kevesebb alkatrészt tartalmaznak, és amelyek nem teszik ki az elektronikát a zord tetőtéri körülményeknek, megbízhatóbbak.
A piacon elérhető gyorsleállítási technológiák értékelésekor a biztonságnak kell az első helyen állnia, ezt követi a többletköltség.
A gyors leállást eredetileg a 2014-es National Electrical Code (NEC) tartalmazza, hogy a tűzoltók egyszerűen feszültségmentesítsék a napelemes rendszer egyenáramú vezetékeit vészhelyzetben, és biztonságos környezetet tartsanak fenn az épület tetején.
Ez azért van így, hogy egy tipikus string inverteres napelemes rendszeren a napelemes rendszer egyenáramú vezetéke az inverter kikapcsolása után is életben maradjon, amikor süt a nap.
A 2017-es NEC megváltoztatta a gyors leállítás szabványait aszerint, hogy milyen közel van a PV rendszervezetők a PV tömbhatár, amely most az a tartomány, amely a tömbtől minden irányban 1 mm-re nyúlik.
A gyors leállítást követő 30 másodpercen belül, PV az épületen belüli áramköröket, amelyek a belépési ponttól több mint 3 láb (1 m) határon kívül vannak, legfeljebb 30 voltra kell korlátozni.
1. január 2019-jei hatállyal az alábbi három alternatíva valamelyikét kell igénybe venni PV áramkörök, amelyek a tömbhatáron belül vannak:
Az PV tömböt meg kell említeni, vagy a mezőt a PV tömb a gyors leállítással. Ilyen PV tömböt kell beállítani és használni a gyors leállításhoz a mezőcímkében vagy listában felsorolt irányelveknek megfelelően PV tömbök.
PV a kerületen belüli vagy az épület felületének behatolási pontjától kevesebb, mint 3 láb (1 m) távolságra lévő vezetékeket a gyorsleállítás megkezdését követő 80 másodpercen belül legfeljebb 30 voltra kell korlátozni.
PV a szabadon földelt vezetőelemektől vagy a földtől 8 lábnál távolabb telepített tömbök, amelyek nem tartalmaznak szabad bekötési módszereket és vezetőképes részeket, mentesülnek a szabályozás alól.
A fő tüzelőanyagként új energiát használó új energiarendszer bővítése és a tetőtéri fotovoltaikus rendszerekkel rendelkező épületek számának növekedése a globális energiastruktúra mélyrehatóbb átalakulásának az eredménye.
A fotovoltaik beépített kapacitása várhatóan ugrásszerűen megnő, függetlenül attól, hogy háztartási rendszerről vagy ipari-kereskedelmi erőműről van szó, és az ezzel kapcsolatos biztonsági aggályok mindig is felkeltették a szakma figyelmét.
Míg más inverterrendszereknek extra komponensekre van szükségük a gyors leállításhoz, mások már alapvetően megfelelnek a modulszintű gyorsleállításnak (NEC 2017 és újabb).
Az Egyesült Államokban a lakossági napelemes rendszerek legnépszerűbb inverterei a mikroinverterek és az energiaoptimalizáló rendszerek. Szerencsére a teljesítményoptimalizálók és a mikroinverterek egyaránt működnek a központban, és beépített gyorsleállítási funkciókkal rendelkeznek.
„A NEC 2017 vagy NEC 2020 szabványnak való megfelelés érdekében szükség lehet a modulszintű teljesítményelektronika (MLPE) telepítésére is, ha csak egy sztringinvertert telepít. Működnie kell, ha az energiaoptimalizálókat sztring inverterrel kombinálja, ahogy a SolarEdge teszi.
Amikor azonban további államok megkezdték az NEC 2017 bevezetését, sok sztringinverter-gyártó és más napelemes cég új MLPE-technológiákat fejlesztett ki gyors leállítási lehetőségekkel, így nem az energiaoptimalizálók voltak az egyetlen választásod a gyors leállási megfelelőség érdekében. Ezek a kifejezetten gyors leállításra tervezett MLPE-k gyakran gazdaságosabb választást jelentenek, mint teljesítményoptimalizálók vagy mikroinverterek hozzáadása.
Míg egyes inverterrendszerek kiválthatják a gyors leállást anélkül, hogy szükség lenne extra alkatrészekre, mások nem. Teljesítményoptimalizálók és mikroinverterek mindkettő tartalmaz beépített leállítási funkciókat. A 2017-es NEC-kódnak való megfeleléshez szükség lehet modulszintű eszközök hozzáadására, ha sztringinverterrel rendelkezik.
Mielőtt bármilyen beállítást végrehajtana a napelemes rendszeren, ellenőrizze, hogy rendszere megfelel-e a gyors leállítási kritériumoknak, mert Ön is ellenőrzi, hogy nem. Ha meg szeretné találni a rendszeréhez legmegfelelőbb gyorsleállítási összetevőket, érdemes szakember segítségét kérni.
A teljesítményoptimalizálók alacsony feszültségű egyenfeszültséget adnak át egy központi inverternek a hálózatnak megfelelő váltakozó feszültségre, a mikroinverterek pedig az alacsony feszültségű egyenfeszültséget közüzemi hálózatnak megfelelő váltakozó feszültséggé alakítják át. A váltakozó áramot ezután exportálják az elektromos szolgáltatáshoz, hogy a terheléseket a helyszínen használják, vagy a hálózatba exportálják mások általi használatra, amikor a közüzemi hálózat rendelkezésre áll.
Ezek az MLPE-k nem termelnek váltakozó áramot, és többé nem képesek váltakozó feszültséget vagy áramot biztosítani az inverter kimeneti áramköreibe vagy a hálózatba, így megfelelnek a 690.12. cikk követelményeinek, ha a hálózat meghibásodik vagy PV a rendszer AC áramköreit váltakozó áramú megszakító, közüzemi fogyasztásmérő eltávolítása vagy más módon leválasztják a közüzemi szolgáltatásról AC leválasztás.
Ha a rendszerinverter váltakozó áramú tápellátása megszakad, a teljesítményoptimalizálóval ellátott rendszerek gyors leállási megfelelést érnek el.
Az inverter jelet ad az optimalizálóknak, így azok automatikusan egy voltra csökkenthetik a kimeneti feszültséget a váltakozó áramú jel elvesztése esetén. Ebben az esetben egy 350 optimalizálóval ellátott panelből álló vonal átlagos 18 V feszültsége 18 V-ra csökkenne.
Az egyenáramú vezetékek 10 méteres lezárási távolsága a belsejében PV A tömb 1 méteres szegélyre csökkenne a 2017-es NEC által a 690.12. cikkhez javasolt módosítás részeként. Ezenkívül megtartaná a meglévő 30 voltos vezetékkorlátot, miközben egy 80 voltos tömbbeli korlátozásra lenne szükség az egy lábos határon belül.
Ennek eredményeként minden egyes panelt távolról le kell kapcsolni egy főkapcsolóról. A panelek és a gyorsleállító doboz közötti húrfeszültségek 600 V DC-ig továbbra is fennállhatnak, ezért a 2014-es NEC-kritériumok szerint jelenleg használt gyorsleállító rendszerek nem felelnének meg ennek az új kritériumnak.
Lényegében ez az új terv valamilyen tömbön belüli vagy modulszintű leállító eszközt igényel az összes tetőn PV rendszerek.
Bár nem világos, hogyan javítaná a tűzoltók és más elsősegélynyújtók biztonságát egy új 80 voltos feszültségkorlátozás, a kiegészítő szabály valójában kevésbé ronthatja a telepítők biztonságát.
Hol aggodalomra ad okot, hogy a telepítőknek mennyi időt kell tölteniük a meghibásodott vagy elhasználódott modulszintű eszközök cseréjével, ha a napenergia-ipar kénytelen szigorúbb modulszintű leállást végrehajtani?
Figyelembe kell vennie, hogy a szolgáltatók nagyobb eséllyel esnek át, ami a munkahelyi halálesetek vezető oka az építőiparban.
A 2017. cikkhez javasolt 690.12. évi NEC-kiegészítő szabály csekély teljesítménynövekedéssel vagy egyáltalán nem fog növekedni. PV a rendszer bonyolultsága, a telepítői és karbantartási kockázatok, a költségek és a megbízhatóság nehézségei, amelyek hatással lesznek a tetőtéri jövőbeli lehetőségekre PV berendezések.
Az ilyen módosításokat alaposan át kell gondolni. Úgy tűnik, az NEC olyan problémát próbál megoldani, amely talán nem is létezik.
A NEC 2017 kritériumai fejlődést jeleznek a biztonság terén PV rendszerek. Számos olyan kialakítás és eszköz van a piacon, amelyek megfelelnek a NEC kód szabályozási kritériumainak. Használja a gyorsleállító rendszert, hogy megvédje magát és saját magát PV rendszer biztonságosan.
Gondoskodnia kell arról, hogy napelemes rendszerét az Ön állama gyorsleállító berendezésének frissített követelményeinek megfelelően frissítse, ha az Ön állama rendelkezik biztonsági kódokkal. PV rendszer.
A villamos energiát napelem tömb segítségével állítják elő egyenáram (DC) biztosítására. A váltakozó áramot (AC), amelyet a készülékei felhasználhatnak, inverterek hozzák létre. A nagyobb inverterek elhelyezhetők az épület villanyóra vagy főelosztó panel közelében, vagy egy rendszer tartalmazhat számos kis, egyedi invertert, amelyek az egyes napelemekhez kapcsolódnak.
Az épület elektromos vezetékeinek többsége a külső falakon keresztül húzódik. A váltakozó áramú megszakító kapcsolót általában a ház fő elosztó paneljéhez vagy a villanyóra közelében helyezik el. Minden leválasztó kapcsolónak címkével kell rendelkeznie, amely jelzi, hogy melyik napelem-tömbhöz kapcsolódik.
A leválasztó kapcsoló csak az otthon kapcsolatát szakítja meg a napkollektorokkal. A panelek sokkolhatják az embereket, mivel továbbra is egyenáramot termelnek. Az napenergia a rendszer továbbra is áramot termel, ha van tartalék akkumulátora.
Ne feledje, hogy a napelemek mindaddig működnek, amíg kisüt a nap. A napelemek veszélyesek lehetnek, akárcsak bármely más elektromos forrás.
Ügyeljen a veszélyekre, és tartson biztonságos távolságot minden elektromos berendezéstől, ha napelemeket helyez el a tetőn vagy az ingatlan más helyén. A sürgősségi személyzetet tájékoztatni kell a napelemekkel kapcsolatos veszélyekről.
Amikor kisüt a nap, a napelem-rendszer vezetői elektromosan feltöltődnek.
Nincs biztonságos módszer a vezetékeken átfolyó áram leállítására gyorsleállítási mechanizmus nélkül.
Az áramellátást nem lehet kikapcsolni a szoláris inverter pusztán kikapcsolásával, ellentétben azzal, amit a legtöbben hisznek. A napelemek továbbra is áramot termelnének, a napelemeket összekötő elektromos csatlakozások pedig továbbra is áramot vezetnének.
Bárki, aki kapcsolatba kerül a napelem rendszerrel, áramütés veszélyének van kitéve a feszültség alatt álló áram miatt, beleértve az elsősegélynyújtókat is, akiket a tetőn bekövetkező eseményhez hívhatnak.
A tűzoltók különösen sérülékenyek, mivel gyakran szellőztetik az égő épületeket úgy, hogy lyukakat fúrnak a falakba vagy a tetőbe, ami közvetlen érintkezésbe kerülhet a napelem-rendszer vezetőivel vagy kábeleivel.
Ezt a problémát megoldja a napelemes gyorsleállító eszköz, amely azonnal feszültségmentesíti a napelem rendszert, és kiküszöböli az áramütés veszélyét a tetőre mászóknál.
Néhány tipp az egészséges napelemért gyorsleállító eszköz vannak:
A „listázott” szó az UL tanúsítási program keresztnevéből származik, amelyet több mint egy évszázaddal ezelőtt hoztak létre.
A National Electric Code tartalmazza a „listán” szót, de nem mondja ki, hogy a rendszereknek és termékeknek UL-tanúsítvánnyal kell rendelkezniük; hanem az ilyen tanúsítási szolgáltatást nyújtó szervezetek általános tulajdonságait tárgyalja.
Bár az UL nyilvánvalóan úgy véli, hogy a gyártóknak tanúsítaniuk kell termékeiket a gyors leállításhoz az UL-en keresztül, más, országosan elismert tesztelő laboratóriumok is segíthetnek.
Mivel a nagyfeszültségű egyenáramot alacsonyabb feszültségű, biztonságosabb váltakozó árammá alakítják át, amely 80 másodperc alatt 30 V-ra csökkenhet, a mikroinvertereket gyakran úgy gondolják, mint amelyek veleszületett kompatibilisek a pv gyors leállítás.
Az inverterek telepítése után nehéz tesztelni, de az UL proaktívan elvégezte ezeket a teszteket, hogy megbizonyosodjon arról, hogy bizonyos mikroinverterek képesek elérni a 80 V-os küszöbértéket.
A NEC 2017 kritériumainak megfelelhetnek a napelemes zsindelyek, csempe vagy más épületbe integrált elemek PV (BIPV) rendszerek mindaddig, amíg nincsenek fedetlen fémvezetők vagy fém alkatrészek, vagy ha nincsenek földelt fém mellett. Ezeket a rendszereket el kell távolítani a vezetőképes és földelt alkatrészektől.
Ez volt minden, amit napelem-szerelő vállalkozásként tudnia kell. Világszerte gyors leállási szabályokat dolgoznak ki a tűzoltók védelme érdekében, amikor a napenergia közelében dolgoznak PV felszerelés. A biztonsági előnyök további megismeréséhez tekintse meg a következőt: Gyorsleállító eszközök: nélkülözhetetlen biztonsági megoldások a fotovoltaikus rendszerek számára.
Az NEC által megkövetelt gyorsleállító rendszer (PVRSE) számos eszközt használ a feszültség biztonságos szintre (PVRSS) csökkentésére. Az NEC követelmények teljesítéséhez olyan alkatrészekre van szükség, mint az inverterek, iniciátorok és gyorsleállító eszközök, például MLPE vagy mikroinverterek.
Tudod kapcsolat a vezető gyorsleállító eszközök gyártója, ha beszállítót keres vállalkozása számára.