1. Pertama, pahami mengapa sistem fotovoltaik tidak berfungsi
Berbagai risiko paparan jangka panjang modul Fotovoltaik ke luar ruangan:
Efek titik panas: Ketika sebuah sel terhambat, rusak atau menua, sel tersebut tidak lagi menghasilkan listrik tetapi menjadi penghambat, memakan listrik yang dihasilkan oleh sel lain. Suhu di area tersebut bisa tiba-tiba naik hingga ratusan derajat Celcius, cukup untuk membakar panel belakang dan bahkan menyulut komponen.
Korsleting internal kawat: penuaan isolasi kabel, masuknya air jahitan, koneksi virtual konektor, dll., dapat menyebabkan korsleting, segera menghasilkan puluhan kali arus gangguan arus kerja normal.
Arus balik: Ketika sebuah string berhenti karena suatu kesalahan, arus dari string normal lainnya kembali melalui string yang salah, menyebabkan kerusakan sekunder.
perangkat semikonduktor daya seperti IGBT pada inverter sangatlah canggih. Setelah arus sisi DC di luar kendali, arus tersebut mungkin rusak secara permanen dalam milidetik dan seluruh inverter dapat ditinggalkan.
Seluruh misi sekering fotovoltaik adalah memutus sirkuit sepenuhnya dalam milidetik pertama setelah bencana.
2. Mekanisme proteksi komponen fotovoltaik
Perlindungan 1: Isolasi titik panas dari pembakaran.
Ketika baterai tertentu mengalami titik panas, arus gangguan meningkat dengan cepat di sepanjang rangkaian string. Ketika arus melebihi ambang batas yang ditetapkan, sekring dengan cepat meleleh, mengisolasi seluruh saluran yang rusak dari sistem. Senar normal lainnya tidak terpengaruh dan terus menghasilkan listrik. Jika tidak ada sekring, arus tinggi yang dihasilkan oleh sumber panas akan mengalir sepanjang kabel, tidak hanya membakar komponen yang rusak tetapi juga berpotensi mempengaruhi komponen di sekitarnya.
Perlindungan 2: Putuskan arus-hubungan pendek untuk mencegah kabel terbakar.
Saat terjadi hubung singkat seri,-arus hubung singkat dapat mencapai lebih dari 10 kali arus kerja normal. Jika sekring tidak dipotong tepat waktu, kabel akan menjadi terlalu panas, insulasi akan meleleh dan bahkan material di sekitarnya terbakar dalam waktu singkat. Respons sekring milidetik dapat mencegah kebakaran pada sumbernya dengan memutus sirkuit sebelum suhu kabel naik ke nilai berbahaya.
Perlindungan 3: Mencegah refluks.
Ketika sebuah string diputuskan dari jaringan dengan sekering, arus string normal lainnya tidak akan mengalir kembali ke cabang yang bersangkutan. Hal ini tampaknya merupakan "efek samping" dari sekering, namun sebenarnya merupakan bentuk perlindungan yang sangat penting-hal ini memastikan bahwa kesalahan diminimalkan dan tidak bertambah banyak atau meluas.
3. Mekanisme pelindung inverter
Perlindungan 1: Berfungsi sebagai 'garis pertahanan terakhir' untuk inverter.
Meskipun inverter itu sendiri memiliki fungsi perlindungan luapan, kecepatan respons dan kemampuan putusnya terbatas. Ketika terjadi hubungan pendek yang parah pada sisi DC, arus gangguan meningkat dengan cepat dan mungkin telah membakar IGBT sebelum rangkaian proteksi elektronik inverter diaktifkan. Inverter mekanisme peleburan fisik murni tidak bergantung pada sinyal elektronik apa pun, memiliki kecepatan respons yang cepat dan kemampuan patah yang kuat, serta merupakan perlindungan tingkat-perangkat keras yang tak tergantikan untuk terminal masukan DC inverter.
Perlindungan 2: Batasi daya kegagalan dan kurangi kerusakan.
Bahkan jika terjadi gangguan, sekring cepat dapat memperpendek durasi arus gangguan. Semakin pendek durasi arus, semakin sedikit energi yang dilepaskan ke inverter, dan semakin kecil dampaknya terhadap perangkat listrik. Dalam banyak kasus, karena sekring memutus rangkaian dalam hitungan milidetik, inverter dapat "bertahan" hanya dengan mengganti sekring agar dapat kembali bekerja, daripada mengganti seluruh perangkat.
Perlindungan 3: Mencapai isolasi cabang kesalahan yang tepat untuk memastikan pengoperasian sistem secara keseluruhan
Dalam sistem di mana beberapa string sejajar dengan inverter yang sama, jika satu string gagal tanpa sekering, masukan DC dari seluruh inverter akan terpengaruh, yang dapat memicu pemadaman pelindung inverter dan menyebabkan semua string berhenti menghasilkan listrik. Dengan sekering bertingkat, hanya cabang yang rusak yang dipotong dan rangkaian normal yang tersisa terus menyuplai inverter, sehingga meminimalkan hilangnya pembangkitan listrik sistem.
4, Lengkapi rantai logis tindakan perlindungan sekering
Jika terjadi malfungsi, seluruh proses perlindungan adalah sebagai berikut:
Yang pertama adalah anomali arus yang disebabkan oleh korsleting, arus balik hot spot, kelebihan beban, dll.
Langkah kedua adalah meningkatkan arus dengan cepat, dan ketika arus mencapai arus pengenal sekering, bagian dalam lelehan mulai memanas dan meleleh.
Langkah ketiga adalah melelehkan lelehan sepenuhnya, memutus sirkuit dalam milidetik hingga puluhan milidetik.
Langkah keempat, setel ulang arus gangguan ke nol dan lepaskan semua komponen, kabel, dan inverter dari bahaya.
Langkah kelima, operator dan personel pemeliharaan mencari dan mengganti sekring untuk memulihkan pengoperasian normal sistem.
Proses ini tidak memerlukan catu daya eksternal, tidak bergantung pada sinyal kontrol apa pun, tidak dipengaruhi oleh logika perangkat lunak apa pun, dan merupakan metode perlindungan paling murni dan andal.
5, Mengapa sekering tidak dapat sepenuhnya diganti dengan perlindungan elektronik?
Mungkin banyak yang bertanya: Bukankah inverter sudah memiliki proteksi arus lebih elektronik? Mengapa kita membutuhkan sekering?
Alasannya adalah bahwa proteksi elektronik adalah sejenis ``perlindungan lunak" yang mengandalkan deteksi sensor, penilaian chip kontrol, dan penghentian IGBT. Jika salah satu tautan pada tautan ini mengalami masalah, perlindungan mungkin gagal. Sekering adalah "perlindungan keras" yang hanya mengenali besarnya arus, dan ketika tiba, tidak meleleh, tidak memiliki tautan perantara, tidak berfungsi, tidak salah menilai, dan tidak memerlukan pemeliharaan atau kalibrasi.
"Kombinasi lunak/keras" adalah solusi teraman dalam lingkungan energi-tegangan tinggi,-arus-tinggi,-gangguan tinggi di sisi PV DC: perlindungan elektronik bertanggung jawab atas kelebihan beban harian dan anomali kecil, sedangkan sekering bertanggung jawab atas sirkuit pendek-yang paling ekstrem dan kegagalan-arus tinggi. Keduanya saling melengkapi dan tidak dapat dipisahkan.
