Aplicación de AFCI en inversores fotovoltaicos

May 08, 2024

1. Fondo
  Riesgo de incendio: El incendio es la mayor pérdida económica de las centrales fotovoltaicas. Si se instala en el tejado de una fábrica o de un edificio residencial, puede poner en peligro fácilmente la seguridad personal.
  En los sistemas fotovoltaicos centralizados generales, hay decenas de metros de líneas de CC de alto voltaje entre 600 V y 1000 V entre el conjunto de módulos fotovoltaicos y el inversor, lo que puede considerarse como un peligro potencial para la seguridad de personas y edificios. Hay muchos factores que provocan accidentes por incendio en centrales fotovoltaicas. Según las estadísticas, más del 80% de los accidentes de incendio en centrales fotovoltaicas son causados por fallas en el lado de CC, y la formación de arcos de CC es la razón principal.
  
  2. Razones
  En todo el sistema fotovoltaico, el voltaje del lado de CC suele ser de 600-1000 V. La formación de arcos de CC puede ocurrir fácilmente debido a juntas flojas de las uniones de los módulos fotovoltaicos, mal contacto, humedad en los cables, aislamiento roto, etc.
  El arco de CC hará que la temperatura de la pieza de contacto aumente bruscamente. El arco continuo producirá una temperatura alta de 3000-7000 ℃, acompañada de una carbonización a alta temperatura de los dispositivos circundantes. En el menor de los casos se quemarán fusibles y cables. En el peor de los casos, los componentes y equipos se quemarán y provocarán incendios. Actualmente, las normas de seguridad UL y NEC tienen requisitos obligatorios para las funciones de detección de arco para sistemas de CC superiores a 80 V.
  Dado que un incendio en un sistema fotovoltaico no se puede extinguir directamente con agua, la alerta temprana y la prevención son muy importantes. Especialmente en los techos de tejas de acero de colores, es difícil para el personal de mantenimiento verificar los puntos de falla y los peligros ocultos, por lo que es necesario instalar un inversor con función de detección de arco. Muy necesario.
  
  3. Soluciones
  Además de que la corriente continua de alto voltaje provoca fácilmente incendios, también es difícil apagarlos cuando se produce un incendio. De acuerdo con la especificación de voltaje de CC del estándar nacional GB/T18379 para equipos eléctricos de edificios, para sistemas fotovoltaicos en tejados domésticos, se prefieren soluciones de sistema con un voltaje lateral de CC que no exceda los 120 V.
  Para sistemas fotovoltaicos con un voltaje del lado de CC superior a 120 V, se recomienda instalar dispositivos de protección como interruptores de falla de arco (AFCI) e interruptores de CC; Si el cable de CC desde el módulo fotovoltaico al inversor supera los 1,5 metros, se recomienda agregar un dispositivo de apagado rápido o utilizar el Optimizador, de modo que cuando se produzca un incendio, la corriente continua de alto voltaje se pueda cortar a tiempo para extinguirlo. el fuego.
  AFCI: (Interruptor de circuito por falla de arco) es un dispositivo de protección que desconecta el circuito de alimentación antes de que la falla de arco se convierta en un incendio o se produzca un cortocircuito mediante la identificación de la señal característica de falla de arco en el circuito.
  Como dispositivo de protección de circuito, la función principal del AFCI es prevenir incendios causados por arcos defectuosos y puede detectar eficazmente tornillos sueltos y contactos deficientes en el circuito de CC. Al mismo tiempo, tiene la capacidad de detectar y distinguir entre arcos normales y arcos de falla generados por el inversor al arrancar, detener o cambiar, y corta rápidamente el circuito después de detectar arcos de falla.
  
  Además, AFCI tiene las siguientes características:
  1. Tiene una capacidad efectiva de identificación de arco CC, lo que permite que la corriente CC máxima alcance 60 A;
  2. Tiene una interfaz amigable y se puede conectar de forma remota para controlar disyuntores o conectores;
  3. Tiene función de comunicación RS232 a 485 y puede monitorear el estado del módulo en tiempo real;
  4. Se pueden utilizar LED y zumbador para identificar rápidamente el estado de funcionamiento del módulo y proporcionar alarmas sonoras y luminosas;
  5. Modularización funcional, fácil de trasplantar a varias series de productos.
  
  En términos de protección contra fallas de arco de sistemas fotovoltaicos, aprovechamos al máximo el papel de la energía limpia fotovoltaica y desarrollamos AFCI especiales para sistemas fotovoltaicos de CC, que incluyen protección contra fallas de arco de CC en serie de inversores fotovoltaicos, cajas combinadoras y módulos de baterías fotovoltaicas.
  Para cumplir con los nuevos requisitos de la red inteligente para dispositivos de conmutación y lograr la comunicación y la creación de redes de AFCI, la inteligencia y la tecnología de bus relacionada, la comunicación y las redes y otras tecnologías desempeñarán un papel más importante. En términos de serialización y estandarización de productos AFCI, la serialización, estandarización y modularización de accesorios de AFCI aumentarán en gran medida su alcance de aplicación en la distribución de energía de terminales.

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