Aplicação de AFCI em inversores fotovoltaicos

May 08, 2024

1. Fundo
  Risco de incêndio: O incêndio é a maior perda económica das centrais fotovoltaicas. Se for instalado no telhado de uma fábrica ou edifício residencial, pode facilmente colocar em risco a segurança pessoal.
  Em sistemas fotovoltaicos centralizados em geral, existem dezenas de metros de linhas CC de alta tensão entre 600V e 1000V entre o conjunto de módulos fotovoltaicos e o inversor, o que pode ser considerado um risco potencial à segurança de pessoas e edifícios. Existem muitos fatores que causam acidentes de incêndio em usinas fotovoltaicas. Segundo as estatísticas, mais de 80% dos acidentes de incêndio em centrais fotovoltaicas são causados por falhas no lado CC, e o arco CC é o principal motivo.
  
  2. Razões
  Em todo o sistema fotovoltaico, a tensão do lado CC é geralmente tão alta quanto 600-1000V. O arco CC pode ocorrer facilmente devido a juntas soltas das juntas do módulo fotovoltaico, mau contato, umidade nos fios, isolamento rompido, etc.
  O arco CC fará com que a temperatura da parte de contato suba acentuadamente. O arco contínuo produzirá uma alta temperatura de 3.000-7.000 ℃, acompanhada por carbonização de alta temperatura dos dispositivos circundantes. No mínimo dos casos, os fusíveis e os cabos queimarão. Na pior das hipóteses, componentes e equipamentos serão queimados e causarão incêndios. Atualmente, os regulamentos de segurança UL e NEC possuem requisitos obrigatórios para funções de detecção de arco para sistemas CC acima de 80V.
  Dado que um incêndio num sistema fotovoltaico não pode ser extinto diretamente com água, o alerta precoce e a prevenção são muito importantes. Especialmente para telhados de telhas de aço coloridas, é difícil para o pessoal de manutenção verificar pontos de falha e perigos ocultos, por isso é necessário instalar um inversor com função de detecção de arco. Muito necessário.
  
  3. Soluções
  Além da corrente contínua de alta tensão causar facilmente incêndios, também é difícil apagar incêndios quando ocorre um incêndio. De acordo com a especificação de tensão CC do padrão nacional GB/T18379 para equipamentos elétricos de construção, para sistemas fotovoltaicos residenciais em telhados, são preferidas soluções de sistema com tensão lateral CC não superior a 120V.
  Para sistemas fotovoltaicos com tensão lateral CC superior a 120V, recomenda-se a instalação de dispositivos de proteção como interruptores de falha de arco (AFCI) e chaves CC; se o cabo DC do módulo fotovoltaico ao inversor ultrapassar 1,5 metros, recomenda-se adicionar um dispositivo de desligamento rápido, ou usar o Optimizer, para que quando ocorrer um incêndio, a corrente contínua de alta tensão possa ser cortada a tempo de extinguir o fogo.
  AFCI: (Interruptor de circuito de falha de arco) é um dispositivo de proteção que desconecta o circuito de alimentação antes que a falha de arco se transforme em incêndio ou ocorra um curto-circuito, identificando o sinal característico de falha de arco no circuito.
  Como dispositivo de proteção de circuito, a principal função do AFCI é prevenir incêndios causados por arcos de falha e pode detectar com eficácia parafusos soltos e contatos ruins no circuito CC. Ao mesmo tempo, tem a capacidade de detectar e distinguir entre arcos normais e arcos de falha gerados pelo inversor durante a partida, parada ou comutação, e desliga imediatamente o circuito após detectar arcos de falha.
  
  Além disso, AFCI possui as seguintes características:
  1. Possui capacidade efetiva de identificação de arco CC, permitindo que a corrente CC máxima atinja 60A;
  2. Possui interface amigável e pode ser conectado remotamente para controlar disjuntores ou conectores;
  3. Possui função de comunicação RS232 a 485 e pode monitorar o status do módulo em tempo real;
  4. LED e campainha podem ser usados para identificar rapidamente o status de funcionamento do módulo e fornecer alarmes sonoros e luminosos;
  5. Modularização funcional, fácil de transplantar para várias séries de produtos
  
  Em termos de proteção contra falha de arco de sistemas fotovoltaicos, desempenhamos plenamente o papel da energia limpa fotovoltaica e desenvolvemos AFCI especiais para sistemas CC fotovoltaicos, envolvendo proteção contra falha de arco CC em série de inversores fotovoltaicos, caixas combinadoras e módulos de bateria fotovoltaica.
  Para atender aos novos requisitos da rede inteligente para aparelhos de comutação e realizar a comunicação e rede de AFCI, a inteligência e a tecnologia de barramento relacionada, comunicação e rede e outras tecnologias desempenharão um papel maior. Em termos de serialização e padronização de produtos AFCI, a serialização, padronização e modularização de acessórios da AFCI aumentarão muito seu escopo de aplicação na distribuição de energia de terminal.

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