Application de l'AFCI dans les onduleurs photovoltaïques

May 08, 2024

1. Arrière-plan
  Risque d'incendie : L'incendie constitue la plus grande perte économique des centrales photovoltaïques. S'il est installé sur le toit d'une usine ou d'un immeuble résidentiel, il peut facilement mettre en danger la sécurité des personnes.
  Dans les systèmes photovoltaïques centralisés en général, il y a des dizaines de mètres de lignes CC haute tension entre 600 V et 1 000 V entre le module photovoltaïque et l'onduleur, ce qui peut être considéré comme un risque potentiel pour la sécurité des personnes et des bâtiments. Il existe de nombreux facteurs provoquant des incendies dans les centrales photovoltaïques. Selon les statistiques, plus de 80 % des incendies dans les centrales photovoltaïques sont causés par des défauts du côté courant continu, et les arcs électriques CC en sont la principale raison.
  
  2. Raisons
  Dans l'ensemble du système photovoltaïque, la tension côté CC atteint généralement 600-1 000 V. Un arc CC peut facilement se produire en raison de joints desserrés des modules photovoltaïques, d'un mauvais contact, de l'humidité dans les fils, d'une isolation rompue, etc.
  Un arc CC entraînera une forte augmentation de la température de la pièce de contact. L'arc continu produira une température élevée de 3 000 à 7 000 ℃, accompagnée d'une carbonisation à haute température des appareils environnants. Dans le moindre des cas, les fusibles et les câbles seront grillés. Dans le pire des cas, les composants et équipements seront brûlés et provoqueront des incendies. Actuellement, les réglementations de sécurité UL et NEC imposent des exigences obligatoires pour les fonctions de détection d'arc pour les systèmes CC supérieurs à 80 V.
  Étant donné qu’un incendie dans une installation photovoltaïque ne peut pas être éteint directement avec de l’eau, l’alerte précoce et la prévention sont très importantes. Surtout pour les toits en tuiles d'acier colorées, il est difficile pour le personnel de maintenance de vérifier les points de défaut et les dangers cachés, il est donc nécessaire d'installer un onduleur avec fonction de détection d'arc. Très nécessaire.
  
  3. Solutions
  En plus du courant continu à haute tension qui provoque facilement des incendies, il est également difficile d'éteindre les incendies lorsqu'un incendie se déclare. Selon la norme nationale GB/T18379 Spécification de tension CC pour les équipements électriques des bâtiments, pour les systèmes photovoltaïques sur les toits des maisons, les solutions système avec une tension côté CC ne dépassant pas 120 V sont préférées.
  Pour les systèmes photovoltaïques avec une tension côté DC supérieure à 120 V, il est recommandé d'installer des dispositifs de protection tels que des interrupteurs contre les défauts d'arc (AFCI) et des interrupteurs DC ; si le câble CC du module photovoltaïque à l'onduleur dépasse 1,5 mètres, il est recommandé d'ajouter un dispositif d'arrêt rapide ou d'utiliser un optimiseur, afin qu'en cas d'incendie, le courant continu haute tension puisse être coupé à temps pour s'éteindre. le feu.
  AFCI : (Arc-Fault Circuit-Interrupter) est un dispositif de protection qui déconnecte le circuit d'alimentation avant que le défaut d'arc ne se transforme en incendie ou qu'un court-circuit ne se produise en identifiant le signal caractéristique du défaut d'arc dans le circuit.
  En tant que dispositif de protection de circuit, la fonction principale de l'AFCI est de prévenir les incendies provoqués par des arcs de défaut et peut détecter efficacement les vis desserrées et les mauvais contacts dans la boucle CC. En même temps, il a la capacité de détecter et de distinguer les arcs normaux et les arcs de défaut générés par l'onduleur lors du démarrage, de l'arrêt ou de la commutation, et coupe rapidement le circuit après avoir détecté les arcs de défaut.
  
  De plus, l’AFCI présente les caractéristiques suivantes :
  1. Il dispose d'une capacité d'identification efficace de l'arc CC, permettant au courant CC maximum d'atteindre 60 A ;
  2. Il dispose d'une interface conviviale et peut être connecté à distance aux disjoncteurs ou aux connecteurs de contrôle ;
  3. Il dispose d'une fonction de communication RS232 à 485 et peut surveiller l'état du module en temps réel ;
  4. La LED et le buzzer peuvent être utilisés pour identifier rapidement l'état de fonctionnement du module et fournir des alarmes sonores et lumineuses ;
  5. Modularisation fonctionnelle, facile à transplanter sur diverses séries de produits
  
  En termes de protection contre les défauts d'arc des systèmes photovoltaïques, nous jouons pleinement le rôle de l'énergie photovoltaïque propre et développons des AFCI spéciaux pour les systèmes photovoltaïques à courant continu, impliquant une protection en série contre les défauts d'arc CC des onduleurs photovoltaïques, des boîtiers de combinaison et des modules de batteries photovoltaïques.
  Pour répondre aux nouvelles exigences du réseau intelligent pour les appareils de commutation et réaliser la communication et la mise en réseau de l'AFCI, l'intelligence et la technologie de bus associée, la communication et la mise en réseau ainsi que d'autres technologies joueront un rôle plus important. En termes de sérialisation et de standardisation des produits AFCI, la sérialisation, la standardisation et la modularisation des accessoires d'AFCI augmenteront considérablement son champ d'application dans la distribution d'énergie des terminaux.

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