Fotovoltaik sistemde elektrik anahtarının iki ana işlevi vardır: Birincisi, kurulum ve bakım sırasında fotovoltaik modül, invertör, güç dağıtım kabini ve şebeke arasındaki elektrik bağlantısını kesen ve operatöre elektrik sağlayan elektriksel izolasyon işlevidir. Güvenli bir ortamda, bu eylem operatör tarafından aktif olarak gerçekleştirilir; ikincisi güvenlik koruma fonksiyonudur, elektrik sisteminde aşırı akım, aşırı gerilim, kısa devre, aşırı sıcaklık ve kaçak akım olduğunda, insanların ve ekipmanın güvenliğini korumak için devreyi otomatik olarak kesebilir. Bu eylem, anahtar tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir.

Bu nedenle, bir fotovoltaik sistemde bir anahtar açması meydana geldiğinde, bunun nedeni, anahtarın aşırı akım, aşırı gerilim, aşırı sıcaklık ve kaçak akıma sahip olabilmesidir. Aşağıda, her bir durumun nedenlerine yönelik çözümler analiz edilmektedir.

1 Akımın nedeni

Bu tür arızalar en yaygın olanıdır, devre kesici seçimi çok küçüktür veya kalite yeterince iyi değildir. Tasarlarken, önce devrenin maksimum akımını hesaplayın. Anahtarın anma akımı, devrenin maksimum akımının 1.1 katı ile 1.2 katı arasında olmalıdır. Karar esası: normal zamanlarda açma yapmayın ve sadece hava güzel olduğunda ve fotovoltaik sistemin gücü yüksek olduğunda yolculuk yapın. Çözüm: Bir devre kesiciyi yüksek nominal akımla veya güvenilir kalitede bir devre kesiciyle değiştirin.

C tipi ve D tipi olmak üzere iki tip minyatür devre kesici vardır. Bunlar gezi türleridir. C tipi ve D tipi arasındaki fark, kısa devre ani açma akımındaki farktır ve aşırı yük koruması aynıdır. C tipi manyetik açma akımı (5-10)In’dir, yani akım, nominal akımın 10 katı olduğunda ve eylem süresi 0.1 saniyeden az veya buna eşit olduğunda, geleneksel yükleri korumak için uygundur. D tipi manyetik açma akımı (10-20)In’dir, yani akım, nominal akımın 20 katı olduğunda ve eylem süresi 0.1 saniye veya daha az olduğunda açılır. Yüksek ani akıma sahip ekipmanların korunması için uygundur. Anahtardan önce ve sonra trafo gibi elektrikli ekipman varsa ve güç kesildikten sonra ani akım oluyorsa D tipi devre kesiciler seçilmelidir. Hatta trafo gibi endüktif donanım yoksa C tipi devre kesicilerin seçilmesi tavsiye edilir.

2 Voltaj nedeni

Bu tür bir arıza nispeten nadirdir. Devre kesicinin iki fazı arasında, genellikle tek kutup için 250V olmak üzere bir anma gerilimi vardır. Bu voltaj aşılırsa, tetiklenebilir. Bunun iki nedeni olabilir: biri devre kesicinin anma geriliminin yanlış seçilmesidir; diğeri ise fotovoltaik sistemin gücü yükün gücünden büyük olduğunda, inverter güç göndermek için voltajı arttırır. Karar temeli: Devre kesicinin nominal voltajını aşan açık devre voltajını ölçmek için bir multimetre kullanın. Çözüm: Hat empedansını azaltmak için devre kesiciyi daha yüksek anma gerilimi veya daha büyük tel çapı olan bir kabloyla değiştirin.

3 Sıcaklık Nedenleri

Bu tür arızalar da yaygındır. Devre kesici tarafından işaretlenen anma akımı, sıcaklık 30 derece olduğunda cihazın uzun süre geçebileceği maksimum akımdır. Sıcaklıktaki her 5 derecelik artış için akım %10 azalır. Devre kesici ayrıca kontakların varlığı nedeniyle bir ısı kaynağıdır. Devre kesicinin yüksek sıcaklığının iki nedeni vardır: biri devre kesici ile kablo arasındaki zayıf temastır veya devre kesicinin teması iyi değildir ve iç direnç büyüktür, bu da sıcaklığın artmasına neden olur. devre kesici yükselecek; diğeri ise devre kesicinin kurulu olduğu ortamdır. Kapalı ısı dağılımı iyi değil.

Karar temeli: Devre kesici çalışırken, elinizle dokunun ve sıcaklığın çok yüksek olduğunu hissedin veya terminalin sıcaklığının çok yüksek olduğunu ve hatta yanık kokusunu görebilirsiniz.

Çözüm: yeniden kablolama yapın veya devre kesiciyi değiştirin.

4 Sızıntının nedeni

Hat veya diğer elektrikli ekipman arızası, diğer elektrikli ekipman sızıntısı, hat sızıntısı, bileşen veya DC hattı yalıtım hasarı.

Karar temeli: modülün pozitif ve negatif kutupları ile AC faz kablosu arasında, modülün pozitif ve negatif kutupları, faz kablosu ve topraklama kablosu arasında düşük yalıtım direnci.

Çözüm: Arızalı ekipmanı ve kabloları tespit edin ve değiştirin.

Bir açma, bir kaçak arızasından kaynaklandığında, tekrar kapamadan önce nedeni bulunmalı ve arıza giderilmelidir. Zorla kapatma kesinlikle yasaktır. Kaçak devre kesici kırıldığında ve tetiklendiğinde, kol orta konumdadır. Yeniden kapatırken, çalıştırma mekanizmasını yeniden kilitlemek için çalıştırma kolunun aşağı doğru hareket ettirilmesi (kırma konumu) ve ardından yukarıya doğru kapatılması gerekir.

Bir fotovoltaik sistem için kaçak koruyucu nasıl seçilir: Fotovoltaik modüller dış mekana monte edildiğinden, birden fazla devre seri olarak bağlandığında DC voltajı çok yüksektir ve modüllerin toprağa az miktarda kaçak akımı olacaktır. Bu nedenle kaçak şalter seçerken kaçak akım koruma değerini sistemin büyüklüğüne göre ayarlayınız. Genel olarak, geleneksel bir 30mA kaçak anahtarı, yalnızca tek fazlı 5kW veya üç fazlı 10kW sisteme kurulum için uygundur. Kapasite aşılırsa, kaçak akım koruma değeri uygun şekilde artırılmalıdır.

Fotovoltaik sistem bir izolasyon trafosu ile donatılmışsa, kaçak akım oluşumunu azaltabilir, ancak izolasyon trafosu kablolaması yanlışsa veya bir kaçak sorunu varsa, kaçak akım nedeniyle tetiklenebilir.

Özetlemek

Bir fotovoltaik sistemde bir anahtar açma olayı meydana gelir. Uzun süredir kurulu bir elektrik santrali ise sebebi devrenin kablolama sorunu ya da anahtarın eskimesi olabilir. Yeni kurulmuş bir santral ise hatalı anahtar seçimi, zayıf hat izolasyonu, kötü trafo izolasyonu gibi sorunlar olabilir.