2025-06-10
I. Định nghĩa và chức năng của các công tắc ngắt kết nối PV
Công tắc ngắt kết nối PV là một công tắc an toàn được thiết kế dành riêng cho các mạch DC trong các hệ thống năng lượng mặt trời. Nó phục vụ hai chức năng chính: cách ly điện và tắt máy khẩn cấp, đóng vai trò là "phanh khẩn cấp" của hệ thống PV để đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình bảo trì hoặc lỗi.
Chức năng cốt lõi
Sự cô lập vật lý: Cung cấp điểm dừng có thể nhìn thấy để đảm bảo không có dòng điện nào trong quá trình bảo trì.
Bảo vệ quá tải: Một số mô hình tích hợp các cầu chì để ngăn chặn thiệt hại ngắn mạch.
Phân đoạn hệ thống: Cho phép ngắt kết nối chọn lọc các chuỗi riêng lẻ mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
Tại sao các hệ mặt trời phải sử dụng các công tắc ngắt kết nối chuyên dụng?
Các công tắc AC tiêu chuẩn không thể làm gián đoạn một cách đáng tin cậy các cung DC (nguy hiểm!).
Tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn quốc tế (ví dụ: NEC 690,17).
Ngăn chặn dòng ngược từ các thành phần gây tổn hại.
Ii. Vai trò lõi của các công tắc ngắt kết nối PV
1. Sự cô lập an toàn (mục đích chính)
An toàn bảo trì: Cung cấp một điểm dừng vật lý rõ ràng khi phục vụ bộ biến tần hoặc hệ thống dây điện.
Tắt máy khẩn cấp: Nhanh chóng cắt đứt điện áp DC cao trong trường hợp hỏa hoạn, sét, v.v.
Bảo vệ ngược dòng: Ngăn chặn bộ biến tần không cho ăn trở lại các tấm vào ban đêm.
2. Bảo vệ quá tải (các tính năng nâng cao)
Hiệu quả thực hiện loại bảo vệ
Bảo vệ ngắn mạch tích hợp cầu chì DC làm gián đoạn dòng lỗi (lên tới 1000VDC/20KA).
Cơ chế chuyến đi nhiệt từ bảo vệ quá dòng ngăn chặn cáp quá nóng/hỏa hoạn.
Bảo vệ lỗi ARC Thiết kế phá vỡ nhanh (<3MS) tuân thủ các tiêu chuẩn lỗi ARC UL1699B.
3. Quản lý hệ thống
Điều khiển cụ thể theo chuỗi: Các nhà máy lớn có thể quản lý các phần (ví dụ: 1 công tắc trên 10 chuỗi).
Tầm nhìn trạng thái: Cửa sổ chỉ báo cơ học (một số có đèn LED) hiển thị trạng thái bật/tắt.
Iii. Các loại và lựa chọn các công tắc ngắt kết nối PV
1. Bằng cấu trúc
Loại tính năng ứng dụng
Tay cầm thủ công Tay cầm cơ học + điểm dừng có thể nhìn thấy, chi phí thấp. Hệ thống thương mại dân cư/nhỏ.
Loại ngắt tải có thể làm gián đoạn dòng tải (yêu cầu máng hồ quang). Mảng PV quy mô trung bình.
Kiểu kết hợp cầu chì tích hợp cầu chì DC, thiết kế mục đích kép. Kịch bản hiện tại ngắn mạch cao.
2. Xếp hạng điện áp
Lớp 600VDC: Tiêu chuẩn cho các hệ thống dân cư (Trung Quốc/Châu Âu).
Lớp 1000VDC: Các trang trại năng lượng mặt trời lớn (Yêu cầu NEC của Hoa Kỳ).
Lớp 1500VDC: Hệ thống điện áp cực cao thế hệ (hiệu quả chi phí).
Iv. Làm thế nào để chọn một công tắc ngắt kết nối PV?
1. Kiểm tra chứng chỉ
Bắc Mỹ: UL 98B, NEC 690,17.
Châu Âu: IEC 60947-3, VDE 0660.
2. Các tham số chính
Điện áp định mức Điện áp tối đa hệ thống (rìa 20%).
Khả năng phá vỡ ≥ dự kiến ngắn mạch.
Xếp hạng bảo vệ: IP65+ để sử dụng ngoài trời.
V. Mẹo cài đặt và bảo trì
1. Vị trí cài đặt
Bắt buộc: Trong vòng 1 mét của đầu vào biến tần DC (yêu cầu NEC).
Đề xuất: Tại đầu ra hộp Combiner.
2. Bảo trì
Kiểm tra quá trình oxy hóa liên hệ cứ sau 6 tháng.
Kiểm tra tốc độ phá vỡ hàng năm.
Kiểm tra sức đề kháng nối đất trước mùa giông bão.
Kết luận: An toàn Đầu tiên, cô lập là chìa khóa!
Mặc dù các công tắc nhỏ, PV ngắt kết nối là tuyến phòng thủ cuối cùng cho sự an toàn cá nhân. Với sự gia tăng của hệ thống 1500V và PV thông minh, các công tắc thế hệ tiếp theo đang phát triển theo điện áp cao hơn, phá vỡ nhanh hơn và tích hợp IoT.