در سیستم فتوولتائیک، کلید برق دارای دو عملکرد اصلی است: یکی عملکرد ایزولاسیون الکتریکی، که اتصال الکتریکی بین ماژول فتوولتائیک، اینورتر، کابینت توزیع برق و شبکه را در حین نصب و نگهداری قطع می کند و در اختیار اپراتور قرار می دهد. با یک محیط امن، این عمل به طور فعال توسط اپراتور انجام می شود. دوم عملکرد حفاظت ایمنی است، هنگامی که سیستم الکتریکی دارای جریان اضافه، اضافه ولتاژ، اتصال کوتاه، دمای بیش از حد و جریان نشتی است، می تواند به طور خودکار مدار را قطع کند تا از ایمنی افراد و تجهیزات محافظت کند. این عمل به طور خودکار توسط سوئیچ انجام می شود.

بنابراین، هنگامی که یک سوئیچ در یک سیستم فتوولتائیک رخ می دهد، دلیل آن این است که سوئیچ ممکن است دارای اضافه جریان، اضافه ولتاژ، دمای بیش از حد و جریان نشتی باشد. در ادامه راه حل های علل هر موقعیت را تجزیه و تحلیل می کند.

1 علت جریان

این نوع خطا رایج ترین است، انتخاب قطع کننده مدار خیلی کوچک است یا کیفیت به اندازه کافی خوب نیست. هنگام طراحی ابتدا حداکثر جریان مدار را محاسبه کنید. جریان نامی کلید باید از 1.1 برابر تا 1.2 برابر حداکثر جریان مدار تجاوز کند. مبنای قضاوت: در زمان های معمولی سفر نکنید و فقط زمانی سفر کنید که هوا خوب است و قدرت سیستم فتوولتائیک بالا باشد. راه حل: قطع کننده مدار را با جریان نامی زیاد یا قطع کننده مدار با کیفیت قابل اعتماد جایگزین کنید.

کلیدهای مدار مینیاتوری دو نوع C و نوع D وجود دارد. اینها انواع سفر هستند. تفاوت بین نوع C و نوع D در تفاوت جریان اتصال آنی اتصال کوتاه است و حفاظت اضافه بار یکسان است. جریان تریپ مغناطیسی نوع C (5-10) اینچ است، به این معنی که وقتی جریان 10 برابر جریان نامی باشد، قطع می شود و زمان عمل کمتر یا مساوی 0.1 ثانیه است که برای محافظت از بارهای معمولی مناسب است. جریان تریپ مغناطیسی نوع D (10-20) اینچ است، به این معنی که زمانی قطع می شود که جریان 20 برابر جریان نامی باشد و زمان عمل کمتر یا مساوی 0.1 ثانیه باشد. برای محافظت از تجهیزات با جریان هجومی بالا مناسب است. هنگامی که تجهیزات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها قبل و بعد از کلید وجود دارد و پس از قطع برق جریان هجومی وجود دارد، کلیدهای مدار نوع D باید انتخاب شوند. در صورتی که خط دارای تجهیزات القایی مانند ترانسفورماتور نباشد، توصیه می شود که کلیدهای مدار نوع C را انتخاب کنید.

2 علت ولتاژ

این نوع گسل نسبتا نادر است. یک ولتاژ نامی بین دو فاز قطع کننده مدار وجود دارد که معمولاً برای یک قطب 250 ولت است. اگر از این ولتاژ بیشتر شود، ممکن است قطع شود. ممکن است دو دلیل وجود داشته باشد: یکی این که ولتاژ نامی مدارشکن اشتباه انتخاب شده است. دیگر اینکه وقتی قدرت سیستم فتوولتائیک بیشتر از توان بار باشد، اینورتر ولتاژ ارسال نیرو را افزایش می‌دهد. مبنای قضاوت: از یک مولتی متر برای اندازه گیری ولتاژ مدار باز استفاده کنید که از ولتاژ نامی مدارشکن بیشتر است. راه حل: قطع کننده مدار را با ولتاژ نامی بالاتر یا کابلی با قطر سیم بزرگتر تعویض کنید تا امپدانس خط کاهش یابد.

3 علل دما

این نوع خطا نیز رایج است. جریان نامی مشخص شده توسط قطع کننده مدار حداکثر جریانی است که دستگاه می تواند برای مدت طولانی در دمای 30 درجه عبور دهد. جریان به ازای هر 5 درجه افزایش دما 10 درصد کاهش می یابد. قطع کننده مدار نیز به دلیل وجود کنتاکت منبع گرما است. دو دلیل برای دمای بالای کلید برق وجود دارد: یکی تماس ضعیف بین کلید و کابل یا تماس خود قطع کننده خوب نیست و مقاومت داخلی زیاد است که باعث می شود دمای قطع کننده مدار بالا می رود. دیگری محیطی است که کلید مدار در آن نصب شده است. اتلاف گرمای محصور خوب نیست.

مبنای قضاوت: هنگامی که کلید برق در حال کار است، آن را با دست خود لمس کنید و احساس کنید که دما خیلی بالا است، یا می بینید که دمای ترمینال خیلی زیاد است یا حتی بوی سوختگی می آید.

راه حل: سیم کشی مجدد، یا تعویض مدار شکن.

4 علت نشتی

خرابی خط یا سایر تجهیزات الکتریکی، نشت سایر تجهیزات الکتریکی، نشتی خط، آسیب عایق قطعات یا خط DC.

مبنای قضاوت: مقاومت عایق کم بین قطب مثبت و منفی ماژول و سیم فاز AC، بین قطب مثبت و منفی ماژول، سیم فاز و سیم زمین.

راه حل: تجهیزات و سیم های معیوب را شناسایی و جایگزین کنید.

هنگامی که یک سفر ناشی از نقص نشتی است، باید دلیل آن را پیدا کرد و قبل از بسته شدن مجدد، عیب را برطرف کرد. بستن اجباری اکیدا ممنوع است. هنگامی که مدار شکن نشتی می شکند و خاموش می شود، دسته در موقعیت وسط قرار دارد. هنگام بسته شدن مجدد، دستگیره عملیاتی باید به سمت پایین (موقعیت شکست) حرکت داده شود تا مکانیسم کار دوباره قفل شود و سپس به سمت بالا بسته شود.

نحوه انتخاب محافظ نشتی برای سیستم فتوولتائیک: از آنجایی که ماژول های فتوولتائیک در خارج از منزل نصب می شوند، ولتاژ DC زمانی که چندین مدار به صورت سری به هم متصل می شوند بسیار زیاد است و ماژول ها مقدار کمی جریان نشتی به زمین خواهند داشت. بنابراین، هنگام انتخاب سوئیچ نشتی، مقدار حفاظت جریان نشتی را با توجه به اندازه سیستم تنظیم کنید. به طور کلی، یک سوئیچ نشتی 30 میلی آمپر معمولی فقط برای نصب در یک سیستم تک فاز 5 کیلووات یا سه فاز 10 کیلووات مناسب است. در صورت تجاوز از ظرفیت، مقدار حفاظت جریان نشتی باید به طور مناسب افزایش یابد.

اگر سیستم فتوولتائیک مجهز به ترانسفورماتور ایزولاسیون باشد، می تواند وقوع جریان نشتی را کاهش دهد، اما اگر سیم کشی ترانسفورماتور ایزولاسیون اشتباه باشد یا مشکل نشتی وجود داشته باشد، ممکن است به دلیل جریان نشتی قطع شود.

خلاصه کردن

یک رویداد سفر سوئیچ در یک سیستم فتوولتائیک رخ می دهد. اگر نیروگاهی است که برای مدت طولانی نصب شده است، دلیل آن ممکن است مشکل سیم کشی مدار یا مشکل قدیمی شدن کلید باشد. اگر یک نیروگاه تازه نصب شده باشد، ممکن است مشکلاتی مانند انتخاب نامناسب کلیدها، عایق کاری ضعیف خطوط و عایق کاری ضعیف ترانسفورماتور وجود داشته باشد.