Електрическата безопасност на разпределената фотоволтаична инсталация е от решаващо значение. Тази статия разработва съответните изисквания от аспектите на компонентите, окабеляването, инверторите и инсталацията на разпределителната кутия, като защита от напрежение на отворена верига и заземяване на компоненти, подходящи методи за окабеляване и избор на кабел. Едновременно проучване на риска от изтичане на електричество, посочване на неговата вреда за човешкото здраве, подчертаване, че защитни устройства с остатъчен ток и редовни проверки на безопасността могат ефективно да го предотвратят, за да се гарантира безопасната работа на системата и безопасността на персонала.
1. Изисквания за електрическа безопасност за разпределена фотоволтаична инсталация
(1) Инсталиране на компоненти
Защита от напрежение на отворена верига:При инсталиране на фотоволтаични модули трябва да се обърне внимание на факта, че модулите ще генерират напрежение на отворена верига при излагане на светлина. Особено когато множество компоненти са свързани последователно, напрежението ще се натрупа и ще се повиши. Инсталиращият персонал трябва да се увери, че по време на операцията човешкото тяло не влиза в контакт едновременно с положителните и отрицателните полюси на компонента, за да се предотврати токов удар. Например, използване на изолирани инструменти за свързване и фиксиране на компоненти, за да се предотврати случайна електрическа проводимост на инструмента.
Заземяване на компоненти:Рамката на фотоволтаичните модули обикновено трябва да бъде заземена. Това е за вкарване на ток в земята в случай на повреда на компонент, като например удари на мълния или повреда на вътрешната изолация, причиняваща наелектризиране, за да се избегне рискът от токов удар на човешкото тяло, причинен от електрифицирани компонентни рамки. Съпротивлението на заземяване трябва да отговаря на местните стандарти за електрическа безопасност, като обикновено се изисква съпротивлението на заземяване да бъде по-малко от определена стойност (като 10 Ω), а заземителната връзка трябва да е стабилна и надеждна.
(2) Безопасност на окабеляването
Избор на кабел:Изборът на подходящ кабел за пренос на фотоволтаична енергия е от решаващо значение. Номиналното напрежение, токовият капацитет и други параметри на кабела трябва да отговарят на изискванията на системата. Например, за разпределена фотоволтаична система с висока мощност е необходимо да изберете кабели, които могат да издържат на високо напрежение и висок ток, за да се предотврати прегряването на кабела от причиняване на пожари или повреда на изолацията.
Метод на окабеляване:Полагането на кабели трябва да избягва механични повреди. Обикновено се полага през тръби или кабелни скари. При полагане на кабели на открито трябва да се имат предвид фактори като хидроизолация, слънцезащита и предотвратяване на ухапвания от гризачи. Ако кабелът е изложен на тежка среда за дълго време, неговият изолационен слой е податлив на стареене и повреда, което може да доведе до злополуки с изтичане. В същото време свързващите части на кабела трябва да бъдат добре изолирани, като например използването на професионални кабелни съединения и изолационна лента за запечатване и опаковане.
(3) Монтаж на инвертор
Електрическа хлабина и път на пълзене:Вътре в инвертора има верига с високо напрежение. При инсталиране на инвертор е необходимо да се осигури достатъчна електрическа хлабина и път на пълзене между вътрешните му компоненти. Електрическата хлабина се отнася до най-късото пространствено разстояние между два проводими компонента, докато разстоянието на пълзене се отнася до най-късия път между два проводящи компонента, измерен по изолационната повърхност. Ако тези две разстояния не са достатъчни, това може да причини дъгово разреждане, да повреди оборудването и да предизвика електрически пожари.
Заземителна връзка:Металният корпус на инвертора трябва да бъде надеждно заземен. По този начин, когато има електрическа повреда вътре в инвертора, която причинява наелектризиране на корпуса, токът може да бъде въведен в земята, за да се гарантира личната безопасност. Освен това връзката на заземителната система трябва да бъде свързана към заземителната мрежа на цялата фотоволтаична система, за да се образува цялостна заземителна система.
(4) Монтаж на разпределителна кутия
Ниво на защита:Разпределителната кутия трябва да има подходящо ниво на защита, за да се предотврати навлизането на прах, вода и др. във вътрешността на разпределителната кутия и причиняване на късо съединение. Например разпределителните кутии, инсталирани на открито, трябва да имат ниво на защита най-малко IP54, което може да предотврати навлизането на чужди предмети и пръскането на вода.
Избор на разпределителна уредба:Разпределителната апаратура в разпределителната кутия, като прекъсвачи, предпазители и т.н., трябва да бъде разумно избрана според изискванията за ток, ниво на напрежение и защита от късо съединение на фотоволтаичната система. Тези превключващи устройства могат незабавно да прекъснат веригата и да защитят оборудването и безопасността на персонала в случай на претоварване на системата, късо съединение и други повреди.
2. Риск от изтичане и предотвратяване на увреждане на персонала
Ако една разпределена фотоволтаична система претърпи изтичане, това наистина може да представлява опасност за личната безопасност. Когато човешкото тяло влезе в контакт с устройство за утечка, токът, преминаващ през човешкото тяло, може да причини нараняване с токов удар. Когато токът достигне определено ниво (обикновено се счита, че е над 10 mA за променлив ток и над 50 mA за постоянен ток), той може да причини мускулни спазми, затруднения в дишането и дори сърдечен арест.
За да се предотврати изтичането на електричество от причиняване на опасност за персонала, разпределените фотоволтаични системи обикновено инсталират защитни устройства с остатъчен ток (RCD). RCD може да открие остатъчния ток във веригата. Когато остатъчният ток превиши зададената стойност (като 30mA), RCD ще прекъсне веригата за много кратко време (обикновено не надвишава 0,1 секунди), за да избегне токов удар на човешкото тяло. В същото време могат да се провеждат редовни проверки на електрическата безопасност на фотоволтаичните системи, включително изпитване на съпротивлението на изолацията, изпитване на съпротивлението на заземяване и т.н., за бързо откриване и адресиране на проблеми като повреда на изолацията и лошо заземяване, като ефективно се намалява рискът от електрически утечки.
В процеса на разпределена фотоволтаична инсталация стриктното спазване на изискванията за електрическа безопасност и ефективните мерки за защита от течове могат да увеличат максимално безопасната работа на системата и личната безопасност.