Bezpieczniki DC (prądu stałego)
Bezpieczniki DC są przeznaczone do ochrony przed przeciążeniami w obwodach prądu stałego. Są one kluczowe w instalacjach PV, gdzie panele słoneczne generują prąd stały. Bezpieczniki te muszą być w stanie przerwać wysokie napięcia DC, które mogą wystąpić w systemach PV, zwłaszcza w dużych instalacjach przemysłowych.
Bezpieczniki AC (prądu zmiennego)
Bezpieczniki AC stosowane są po stronie falownika, gdzie prąd stały przekształcany jest na prąd zmienny (AC). Chronią one przed przeciążeniami i zwarciami w domowych instalacjach elektrycznych, do których podłączony jest system PV.
Bezpieczniki główne zabezpieczają całe systemy PV, podczas gdy bezpieczniki seryjne chronią poszczególne moduły lub sekcje systemu. Każdy typ bezpiecznika ma specyficzne wymagania dotyczące napięcia, prądu i czasów reakcji, które muszą być spełnione, aby zapewnić skuteczną ochronę.
Bezpieczniki fotowoltaiczne muszą spełniać określone normy i specyfikacje techniczne, aby mogły skutecznie chronić instalacje PV. Istotne są zwłaszcza takie ich parametry, jak napięcie nominalne, prąd nominalny i prąd zwarciowy.
Napięcie nominalne określa maksymalne napięcie, przy którym bezpiecznik może bezpiecznie pracować. W instalacjach PV napięcia te mogą sięgać nawet 1500 V DC.
Z kolei prąd nominalny to maksymalny prąd, jaki może płynąć przez bezpiecznik bez jego zadziałania. Prądy te zależą od wielkości i rodzaju instalacji.
Natomiast prąd zwarciowy to maksymalny prąd zwarciowy, który bezpiecznik może przerwać. Jest to kluczowy parametr dla ochrony przed zwarciami.
Istotnym parametrem technicznym jest także czas, w jakim bezpiecznik zareaguje na przeciążenie lub zwarcie. Szybkość zadziałania jest kluczowa dla minimalizacji uszkodzeń.
Kluczowym elementem systemów PV jest odpowiednie zabezpieczenie obwodów rzędów modułów (stringów) przed przeciążeniami i zwarciami, które mogą prowadzić do poważnych uszkodzeń i zagrożeń bezpieczeństwa. W zależności od wydajności systemu fotowoltaicznego, może być konieczne połączenie kilku stringów fotowoltaicznych równolegle, aby osiągnąć wyższe prądy i większą moc. Systemy fotowoltaiczne z trzema lub więcej równoległymi stringami wymagają ochrony każdego z nich. W przypadku systemów z mniej niż trzema stringami, ryzyko uszkodzenia modułów w przypadku usterki jest mniejsze, pod warunkiem, że przewody są odpowiednio dobrane.
Jednakże, dobra praktyka wskazuje, aby zabezpieczać wszystkie stringi, nawet te z mniej niż trzema rzędami, na wypadek uszkodzenia falownika lub gdy do rzędów modułów podłączone są baterie. Trzy lub więcej równoległych rzędów modułów wymaga zastosowania wkładek bezpiecznikowych PV w każdym module, aby chronić kable i moduły przed zwarciami oraz przeciążeniami, minimalizując zagrożenia bezpieczeństwa. Takie zabezpieczenie odizoluje uszkodzony string, pozwalając reszcie systemu generować energię elektryczną.
Podczas wyboru odpowiednich bezpieczników do instalacji PV należy uwzględnić kilka kluczowych czynników, w tym napięcie nominalne, prąd zwarciowy, ilość modułów w stringu i ilość równoległych rzędów modułów.
Napięcie nominalne (Voc) to maksymalne napięcie obwodu otwartego modułu w standardowych warunkach testowych (STC), dostarczane przez producenta PV. Prąd zwarciowy (Isc) modułu w STC, to parametr również dostarczany przez producenta. Ilość modułów w stringu (Ns) oznacza liczbę modułów połączonych szeregowo w jednym rzędzie. Natomiast ilość równoległych rzędów modułów (Np) to liczba równoległych stringów w macierzy.
Maksymalna wartość zabezpieczenia nadprądowego (Imod_max_OCPR) określona jest przez normę IEC 61730-2 i często podawana przez producentów modułów.
Dla systemów z trzema lub więcej stringami należy stosować wkładki bezpiecznikowe, aby zapewnić odpowiednią ochronę. Przy doborze bezpiecznika można zastosować następujące współczynniki: 1,56 dla prądu i 1,2 dla napięcia. Te współczynniki obejmują większość odmian instalacji.
Dla systemów z mniej niż trzema stringami można zrezygnować z bezpieczników, pod warunkiem, że przewody są odpowiednio dobrane. W praktyce jednak zaleca się stosowanie bezpieczników ze względu na możliwość wystąpienia nieprzewidywalnych prądów zakłóceniowych w przypadku awarii falownika.
Na rynku znaleźć można bardzo szeroką i zróżnicowaną ofertę bezpieczników dedykowanych instalacjom fotowoltaicznym. I tak np. bezpieczniki szybkozadziałające PVM zapewniają ochronę w ekstremalnych warunkach środowiskowych, wysokich cyklach obciążenia i przy niskim poziomie prądu zwarciowego. Są one idealne do zastosowań w systemach PV, gdzie wymagana jest szybka reakcja na przeciążenia.
Bezpieczniki ze wskaźnikami zadziałania ułatwiają z kolei szybkie i łatwe wykrywanie uszkodzeń, co jest kluczowe dla szybkiego przywrócenia systemu do pracy po awarii.
Bezpieczniki fotowoltaiczne odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa i niezawodności instalacji PV. Odpowiedni dobór i zastosowanie bezpieczników może znacząco zmniejszyć ryzyko awarii i uszkodzeń, zapewniając ciągłą i bezpieczną pracę systemów PV. Inwestycja w wysokiej jakości bezpieczniki to inwestycja w bezpieczeństwo i trwałość systemu fotowoltaicznego.
Damian Żabicki
Jesteś zainteresowany podobnymi produktami lub usługami?
Kliknij w wybraną wizytówkę, żeby dowiedzieć się więcej.
