Защита при коротком замыкании в гелиоэнергетических установках

№ 4’2014
PDF версия
Предохранители в гелиоэнергетических установках, помимо обычных свойств, должны отвечать специфическим критериям, соответствующим требованиям международного стандарта IEC 60269-6 (DIN EN 60269-6–VDE 0636-6), а также американского стандарта UL 2579. В отличие от предохранителей, срабатывающих только на переменном напряжении, в этих стандартах предусмотрены предохранители, которые предназначаются исключительно для применения в цепях постоянного тока «гелиоэнергетических систем».

Текущая ситуация в области стандартизации

Предохранители в гелиоэнергетических установках, помимо обычных свойств, должны отвечать специфическим критериям, соответствующим требованиям международного стандарта IEC 60269-6 (DIN EN 60269-6–VDE 0636-6), а также американского стандарта UL 2579. Оба стандарта относительно недавние, IEC был опубликован в конце 2010 г., а последняя версия UL —в 2011 г. По своим требованиям к предохранителям оба стандарта вполне сопоставимы, а наименования класса эксплуатации gPV даже идентичны [1, 2].

В отличие от предохранителей, срабатывающих только на переменном напряжении, в этих стандартах предусмотрены предохранители, которые предназначаются исключительно для применения в цепях постоянного тока гелиоэнергетических систем. Они способны отключать типичные короткие замыкания в гелиоэнергетических установках, что означает, что они прерывают аварийные токи уже при небольшом превышении своего расчетного тока. Особым требованием в этих стандартах является циклическая прочность. Предохранители, с одной стороны, должны выдерживать экстремальные перепады температур, с другой — успевать за колебаниями нагрузки в широких пределах. Это не только требует специального выполнения плавкого проводника внутри предохранителя, но и ставит соответствующие задачи перед разработчиками его конструкции. В конечном счете, постоянное изменение нагрузки, вызванное частым перемещением облаков, не должно приводить к его срабатыванию.

Впрочем, небольшое различие между обоими стандартами все же существует: международный стандарт устанавливает, что предохранитель gPV должен отключать 1,45-кратный расчетный ток в течение 1 ч (In ≤ 63 A) при нормальных условиях, в то время как американский стандарт UL указывает 1,35-кратный расчетный ток как референсное значение. По определению, это учитывается и стандартом IEC: в одном из примечаний к нему указывается, что предохранители в практическом применении без проблем отключают 1,35-кратный расчетный ток за время <2 ч.

По европейским нормам разработчиками предохранителей все же принимается положение о том, чтобы рассматривать 1,35-кратный расчетный ток как референсное значение минимального тока отключения.

Предохранители гелиоэнергетических установок по стандарту UL (и, вполне возможно, будущие предохранители по стандарту IEC) при равном расчетном токе оказываются несколько менее инерционными. Они срабатывают быстрее при том же аварийном токе, что необходимо учитывать при планировании проекта защиты. Рисунок иллюстрирует данное различие.

Диапазоны работы и отключения предохранителей gPV по данным IEC и UL

Рисунок. Диапазоны работы и отключения предохранителей gPV по данным IEC и UL

Более быстрое отключение достигается путем увеличения внутреннего сопротивления предохранителя, что, в свою очередь, приводит к повышению мощности, отдаваемой предохранителями, и к увеличению температуры их корпусов, чего, разумеется, никто не желает для своей установки. Однако и это учитывается в стандартах различными рекомендациями по построению защиты.

 

Это рекомендуется стандартом

Путем практического сопоставления тока срабатывания предохранителя и тока короткого замыкания модуля выбор расчетного тока фазного предохранителя оказывается, собственно говоря, весьма прост. При испытании на устойчивость модуля к обратному току изготовитель определяет максимально возможный расчетный ток, при котором модуль выдерживает без воспламенения нагрузку, соответствующую 135% этого номинального значения в течение 2 ч (DIN EN 61730-2). Если теперь в установке будет использован предохранитель с максимальным расчетным током, гарантируется его отключение при аварийном токе, равном 1,35-кратному расчетному току, за время менее 2 ч [3].

Зачастую, однако, оптимальная цель защиты может быть достигнута и при меньшем значении расчетного тока. Так, стандарт IEC 60269-6 рекомендует в приложении BB расчет на основе фактического тока короткого замыкания установки. При условии интенсивности излучения 1200 Вт/м2 и температуры окружающего воздуха +45 °C при 1,4×ISC, как правило, может быть получен более низкий расчетный ток.

Если речь идет о предохранителях по стандарту UL 2579, то они выбираются в соответствии с Национальными правилами эксплуатации электротехнического оборудования (NEC) при 1,56×ISC. Тем самым здесь учитывается и более высокая интенсивность излучения, и более высокая температура окружающего воздуха (до +40 °C), а также более низкий ток длительной нагрузки предохранителей UL. Сходной может быть рекомендация в будущем стандарте IEC 60269-6.

Перед предохранителем панели, наряду с защитой линии, также ставится задача защиты гелиоэнергетического модуля от недопустимого обратного тока. Предохранитель модуля как центральный предохранитель перед входом инвертора предназначается для защиты линий гелиоэнергетической установки. Максимальный расчетный ток предохранителя панели (табл. 1) или модуля ориентируется на ток длительной нагрузки линий или кабелей гелиоэнергетической установки (DIN VDE 0100-430). В проектах стандарта IEC 62548 для обоих случаев применения предохранителя рекомендуется расчетный ток, равный от 1,25 до 2,4×ISC [4, 5].

Таблица 1. Минимальный расчетный ток фазного предохранителя In по действующему стандарту

Стандарт

Минимальный расчетный ток предохранителя

Предохранитель SIBA 10×38 мм

IEC 60269-6

In ≥ 1,4×ISC

50 xxx 26

UL 2579

In ≥ 1,56×ISC

50 xxx 28

Расчетное напряжение предохранителя ориентировано на напряжение холостого хода цепи модуля: в пересчете на минимальную температуру (–25 °C) оно должно составлять не менее 1,2-кратного напряжения холостого хода UVO STC.

 

Это рекомендуется компанией SIBA

В статье SIBA «Всего четыре шага до подходящего предохранителя гелиоэнергетической установки», ввиду отсутствия рекомендации в стандарте 2009 г., представлена пространная схема расчета величины расчетного напряжения и расчетного тока предохранителей. Были включены все параметры, оказывающие влияние на расчет предохранителя, и, с небольшим изменением, эта схема была внедрена в практику [6] (табл. 2).

Таблица 2. Ассортимент моделей предохранителей gPV компании SIBA

Величина

Un (DC), В

Диапазон In, A

Артикул

Стандарт

Сертификат

10×38

1000

1–20

50 215 26

IEC 60269-6

UL признанный

10×38

1000

8–22,4

50 215 28

UL 2579

UL списочный

14×51

1000

25–32

50 204 26

IEC 60269-6

 

10/14×85

1100

8–25

50 238 26

IEC 60269-6

 

10/14×85

1100

8–25

50 238 28

UL 2579/IEC 60269-6

UL списочный

10/14×85

1500

8–20

50 243 28

UL 2579

 

14×65

1100

8–25

50 235 28

UL 2579/IEC 60269-6

UL списочный

14×100

1500

8–25

50 245 26

IEC 60269-6

 

NH 00 DIN 80

600

35–160

20 189 28

UL 2579/IEC 60269-6

UL списочный

NH 1

1000

35–160

20 556 20

UL 2579/IEC 60269-6

 

NH 1XL

1100

50–200

20 028 28

UL 2579/IEC 60269-6

UL списочный

NH 3L

1100

125–400

20 031 28

UL 2579/IEC 60269-6

UL списочный

SQB1-170

1100

125–200

20 045 28

UL 2579/IEC 60269-6

 

SQB2-170

1100

125–450

20 034 28

UL 2579/IEC 60269-6

UL списочный

NH 1XL

1500

50–200

20 045 28

UL 2579/IEC 60269-6

 

NH 3L

1500

250–400

20 047 28

UL 2579/IEC 60269-6

 

Определение расчетного напряжения предохранителя Un:

Un UOC ARRAY × [1+(DJ × темп.коэфф.UOC ARRAY)],

где UOC ARRAY напряжение холостого хода цепи модуля.

Определение расчетного тока предохранителя In:

In ISCmax/KTH/A2/KZS,

где ISCmax — максимальный ток короткого замыкания модуля (с учетом повышенного излучения); KTH — поправка на температуру окружающей среды; A2 — поправка на циклическую нагрузку; KZS — поправка на секционирование.

 

Зачем предохранители гелиоэнергетической установке?

Правильно рассчитанный предохранитель защищает ценную гелиоэнергетическую установку. Долгие годы он следит за ее узлами, не требуя при этом никакого текущего ремонта. Возникает короткое замыкание — он срабатывает, если же, напротив, облачность не проходит, он остается наготове.

«Состарился» ли кабель или имеются повреждения модулей и возникают электрические дуги? Никаких проблем, в своей зоне защиты предохранитель обеспечивает быстрое отсоединение неисправной части установки.

Литература
  1. DIN EN 60269-6 (VDE 0636-6): 2011-11. Niederspannungssicherungen – Teil 6: Zusätzliche Anforderungen an Sicherungseinsätze für den Schutz von solaren photovoltaischen Energieerzeugungssystemen (IEC 60269-6:2010 + Corrigendum Dez.2010); Deutsche Fassung EN 60269-6:201.
  2. UL 2579. Low-voltage fuses – Fuses for photovoltaic systems; Outline of Investigation, Issue No: 8, June 6, 2011.
  3. DIN EN 61730-2 (VDE 0126-30-2):2007-10. Photovoltaik(PV)-Module – Sicherheitsqualifikation – Teil 2: Anforderung an die Prüfung (IEC 61730-2:2004, modifiziert); Deutsche Fassung EN 61730-2:2007.
  4. IEC 62548. Design requirements for photovoltaic (PV) arrays (noch 82/646/CDV:2011-04).
  5. DIN VDE 0100-430. Errichten von Niederspannungsanlagen, Teil 4-43: Schutzmaßnahmen – Schutz bei Überstrom, (IEC 60364-4-43: 2008 modifiziert + Corrigendum Okt. 2008, Deutsche Übernahme HD 60364-4-43: 2010).
  6. on. Nur 4 Schritte zur passenden PV-Sicherung, Ausgabe 01/2009. www.siba.de.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

hentao pornnporn.com telugu chatting west indies open sex youpornhindi.com first night xxnx maja mallika tamil dirty story xxxfiretube.com teen xxnx xxxxu indianpornsearch.com pooja kumar sex 喉奥性感イラマ痴女 浜崎真緒 javsextube.com 君嶋真由 i love porn sexxxymovs.com mallusexvideos tomcat doujinshi bluhentai.com tiny boobs giant tits history sequel black dog hentai mobhentai.com hentai onee chan jammu blue film indiananalfuck.com indian incest xvideos mugen fc2 javwhores.mobi 巨乳 あげ افلام نيك مترجم cyberpornvideos.com طيذ momteachessex indianxxxonline.com house wife x videos 君嶋真由 freejavonline.mobi クローゼット 寝取られ sexx tamil indianfuckass.com bengali milf mia khalifa hard fuck pelisporno.org newsexstory