Vai trò của cầu chì trong các hệ thống quang điện và cách chọn đúng

Chức năng của cầu chì trong các hệ thống PV

Bảo vệ quá dòng

Tại lõi của nó, cầu chì là một thiết bị an toàn điện được thiết kế để bảo vệ mạch điện. Trong bối cảnh của một hệ thống PV, nó hoạt động như một sentinel cảnh giác, liên tục theo dõi dòng chảy của dòng điện. Khi dòng điện vượt quá mức an toàn, được xác định trước (dòng điện của cầu chì), dải hoặc dây kim loại của cầu chì, được gọi là phần tử, tan chảy. Điều này có hiệu quả phá vỡ mạch, tạm dừng dòng chảy quá mức. Bằng cách đó, nó ngăn chặn thiệt hại cho các thành phần nhạy cảm như tấm pin mặt trời, bộ biến tần và bộ điều khiển sạc. Nếu không có sự bảo vệ này, quá dòng có thể dẫn đến quá nóng, thất bại thành phần và thậm chí là hỏa hoạn.

Bảo vệ ngắn mạch

Mạch ngắn là một kịch bản đặc biệt nguy hiểm trong các hệ thống PV. Chúng xảy ra khi một đường dẫn nhiệt độ thấp được tạo ra giữa hai điểm trong mạch, cho phép dòng điện tăng vọt. Điều này có thể được gây ra bởi hệ thống dây điện bị hư hỏng, một thành phần trục trặc hoặc cài đặt không đúng. Cầu chì được thiết kế để đáp ứng nhanh chóng với các mạch ngắn. Trong trường hợp có lỗi như vậy, phần tử cầu chì tan chảy gần như ngay lập tức, ngắt kết nối phần bị lỗi của mạch. Điều này không chỉ bảo vệ các thành phần liên quan trực tiếp đến ngắn mạch mà còn ngăn chặn dòng điện quá mức lan truyền và gây ra thiệt hại thêm cho toàn bộ hệ thống PV.

Phòng cháy chữa cháy

Các đám cháy điện là một rủi ro đáng kể trong bất kỳ hệ thống điện nào và cài đặt PV cũng không ngoại lệ. Các mạch quá dòng và ngắn có thể tạo ra nhiệt cường độ cao, có thể đốt cháy các vật liệu dễ cháy trong vùng lân cận. Cầu chì là một tuyến phòng thủ thiết yếu chống lại mối đe dọa này. Bằng cách nhanh chóng làm gián đoạn dòng điện khi phát hiện sự bất thường, chúng làm giảm nguy cơ quá nóng và các đám cháy tiếp theo. Điều này rất quan trọng không chỉ cho sự an toàn của chính hệ thống PV mà còn cho môi trường xung quanh, bao gồm các tòa nhà và nhân sự.

Các loại cầu chì: có và không có đèn báo

Cầu chì không sáng

Cầu chì không sáng là loại truyền thống hơn. Chúng đơn giản trong thiết kế và chức năng. Khi một lỗi xảy ra và cầu chì thổi, không có dấu hiệu trực quan trên chính cầu chì. Để xác định xem một cầu chì không sáng đã bị thổi, người ta thường cần sử dụng đồng hồ vạn năng hoặc kiểm tra trực quan mạch để biết các dấu hiệu mất điện. Các cầu chì này thường có chi phí hơn - hiệu quả và phù hợp cho các ứng dụng trong đó chi phí là mối quan tâm chính, chẳng hạn như trong các hệ thống PV dân cư quy mô nhỏ hoặc trong các tình huống mà hệ thống được giám sát và duy trì thường xuyên. Tuy nhiên, việc thiếu dấu hiệu trực quan của họ có thể giúp phát hiện lỗi nhiều thời gian hơn - tiêu thụ, đặc biệt là trong các cài đặt PV lớn hoặc phức tạp.

Lit cầu chì

Lit cầu chì, mặt khác, đi kèm với một tính năng được thêm vào - một đèn báo. Khi cầu chì thổi và mạch bị gián đoạn, ánh sáng trên cầu chì chiếu sáng. Điều này cung cấp một dấu hiệu trực quan ngay lập tức và rõ ràng rằng cầu chì đã bị vấp ngã. Trong các nhà máy PV thương mại hoặc công nghiệp lớn, nơi có thể có nhiều cầu chì trải rộng trên một khu vực rộng, tính năng này là vô giá. Nhân viên bảo trì có thể nhanh chóng xác định cầu chì bị thổi mà không phải kiểm tra từng người. Điều này làm giảm đáng kể thời gian dành cho chẩn đoán và sửa chữa lỗi, giảm thiểu thời gian chết và đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống PV.

Cách chọn cầu chì phù hợp với hệ thống PV của bạn

Xem xét dòng điện được đánh giá

Dòng điện được đánh giá của cầu chì là lượng dòng tối đa mà nó có thể mang theo liên tục mà không cần tan chảy. Khi chọn cầu chì cho hệ thống PV, điều quan trọng là phải khớp với dòng điện của cầu chì với dòng điện tối đa mà mạch dự kiến ​​sẽ mang theo. Nếu dòng được định mức quá thấp, cầu chì có thể thổi trong điều kiện hoạt động bình thường, gây ra sự gián đoạn không cần thiết cho hệ thống. Ngược lại, nếu dòng được định mức quá cao, cầu chì có thể không thổi khi xảy ra quá dòng hoặc ngắn mạch, khiến hệ thống không được bảo vệ. Theo nguyên tắc chung, đối với các ứng dụng PV, dòng điện của cầu chì nên được tính toán dựa trên dòng điện ngắn của các tấm pin mặt trời. Trong nhiều trường hợp, số nhân gấp 1,56 lần dòng điện ngắn (ISC) của bảng điều khiển năng lượng mặt trời được sử dụng làm điểm khởi đầu để xác định xếp hạng cầu chì thích hợp. Ví dụ: nếu ISC của bảng điều khiển năng lượng mặt trời là 10a, xếp hạng cầu chì được đề xuất sẽ là 1,56 x 10a = 15.6a. Sau đó, người ta sẽ chọn xếp hạng cầu chì tiêu chuẩn tiếp theo trên giá trị này.

Đánh giá xếp hạng điện áp 、

Xếp hạng điện áp của cầu chì cho thấy điện áp tối đa mà cầu chì có thể gián đoạn một cách an toàn. Trong hệ thống PV, điện áp có thể thay đổi tùy thuộc vào các yếu tố như số lượng tấm pin mặt trời theo chuỗi, loại biến tần được sử dụng và các điều kiện hoạt động. Điều cần thiết là chọn cầu chì với xếp hạng điện áp bằng hoặc lớn hơn điện áp tối đa mà mạch sẽ trải nghiệm. Trong các hệ thống PV, các mức điện áp phổ biến dao động từ 48V trong các hệ thống lưới nhỏ - đến 1500V trong các cài đặt quy mô tiện ích lớn. Sử dụng cầu chì với xếp hạng điện áp không đủ có thể dẫn đến việc sử dụng và không làm gián đoạn mạch đúng cách, làm tổn hại đến sự an toàn của hệ thống.

Yếu tố trong môi trường và điều kiện cài đặt

Các hệ thống PV thường được lắp đặt trong các môi trường khác nhau, từ mái nhà đầy nắng đến các địa điểm sa mạc từ xa. Nhiệt độ hoạt động, độ ẩm và độ cao của vị trí lắp đặt đều có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của cầu chì. Ví dụ, trong môi trường nhiệt độ cao, điện trở của yếu tố cầu chì có thể tăng lên, khiến nó nóng lên nhanh hơn. Điều này có thể dẫn đến sự tan chảy sớm và vấp ngã. Một số cầu chì được thiết kế để hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ cụ thể và điều quan trọng là chọn cầu chì có thể chịu được các điều kiện môi trường của trang web cài đặt của hệ thống PV. Ngoài ra, nếu các cầu chì được lắp đặt trong một không gian hạn chế, chẳng hạn như hộp nối, thông gió thích hợp và xem xét tản nhiệt là cần thiết để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy.

Tìm kiếm các sản phẩm cao và chất lượng và đáng tin cậy

Với vai trò quan trọng là hợp nhất trong việc bảo vệ các hệ thống PV, điều cần thiết là chọn các sản phẩm chất lượng cao từ các nhà sản xuất có uy tín. Một cầu chì đáng tin cậy sẽ có đặc điểm hiệu suất nhất quán, xếp hạng chính xác và tuổi thọ dài. Nó cũng sẽ đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp có liên quan, chẳng hạn như IEC 60269 - 6 cho cầu chì PV. Cầu chì chất lượng cao ít có khả năng bị hỏng sớm, vấp ngã hoặc không làm gián đoạn mạch khi được yêu cầu. Đọc đánh giá sản phẩm, tư vấn với các chuyên gia trong ngành và kiểm tra danh tiếng của nhà sản xuất là tất cả các bước hữu ích để đảm bảo bạn chọn cầu chì đáng tin cậy cho hệ thống PV của mình.

Tóm lại, cầu chì là một phần không thể thiếu của bất kỳ hệ thống PV nào, cung cấp sự bảo vệ thiết yếu chống lại các mạch quá dòng, ngắn và các đám cháy tiềm năng. Hiểu các loại cầu chì khác nhau có sẵn, chẳng hạn như các loại có và không có đèn báo và biết cách chọn cầu chì phù hợp dựa trên các yếu tố như dòng điện, xếp hạng điện áp và điều kiện môi trường là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của việc cài đặt PV của bạn. Bằng cách đưa ra quyết định sáng suốt khi chọn cầu chì, bạn có thể tăng cường độ tin cậy và tuổi thọ của hệ thống PV của mình, tối đa hóa năng lượng của nó - tạo ra tiềm năng trong khi giảm thiểu nguy cơ thất bại và nguy cơ an toàn tốn kém.