Los módulos fotovoltaicos conectados en serie deben prestar atención a:
Cuando el sistema fotovoltaico está conectado a la red para la generación de energía, la instalación fotovoltaica debe realizar todo el control de seguimiento de puntos de energía para obtener la producción total de energía bajo cualquier luz solar actual de forma continua. Por lo tanto, al diseñar el número de módulos fotovoltaicos en serie, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
1) Las especificaciones, tipos, número de series y ángulos de instalación de los módulos fotovoltaicos conectados al mismo inversor deben ser consistentes.
2) Se debe considerar el coeficiente de temperatura del voltaje de trabajo óptimo (Vmp) y el voltaje de circuito abierto (Voc) de los módulos fotovoltaicos. El Vmp de la matriz fotovoltaica conectada en serie debe estar dentro del rango MPPT del inversor, y el Voc debe ser menor que el voltaje de entrada del inversor. Valor máximo.
Generalmente, el rango de voltaje de entrada de CC del inversor es específico. El voltaje máximo recomendado para el inversor fotovoltaico conectado a la red es de 1100V, y el rango MPPT es de 200V~1000V. Al seleccionar el número de módulos en una serie, hay que considerar dos aspectos: uno es el voltaje de circuito abierto. El límite superior debe ser menor que la tensión máxima de resistencia del inversor; la segunda es que el límite inferior de la tensión de trabajo nominal no sea menor que el valor mínimo del rango MPPT del inversor. Combinando las condiciones anteriores, elegimos que el número máximo de conexiones en serie para módulos fotovoltaicos no supere 21 en serie. A temperatura ambiente de 25°C, la tensión de circuito abierto es de 39,8V×20 cadenas = 796V, y la tensión total de potencia de trabajo es de 32,1V×20=642V, lo que cumple con los requisitos de la máquina.
Fiabilidad y seguridad del sistema
1. El inversor tiene buena fiabilidad y seguridad
1) Función de control síncrono en lazo cerrado: muestreo en tiempo real y comparación de la tensión, fase, frecuencia y otras señales de la red eléctrica externa, manteniendo siempre sincronizada la salida del inversor con la red eléctrica externa, la calidad de la energía es estable y fiable, no contamina la red eléctrica y tiene un buen rendimiento de seguridad.
2) Tiene la función de apagado y funcionamiento automático: el inversor detecta en tiempo real la tensión, fase, frecuencia, entrada de corriente continua, tensión de salida de CA, corriente y otras señales de la red eléctrica externa. Cuando se producen condiciones anormales, protege y desconecta automáticamente la salida de la corriente alterna; cuando la causa del fallo desaparece y la red eléctrica vuelve a la normalidad, el inversor detecta y retrasa durante un determinado periodo, luego restaura la salida de corriente alterna y se conecta automáticamente a la red, con buena fiabilidad.
3) Función de protección: Tiene funciones de protección como sobretensión, pérdida de voltaje, detección de frecuencia y protección, sobrecarga y sobrecorriente, fugas, protección contra rayos, cortocircuito de puesta a tierra y aislamiento automático de la red eléctrica.
2. Rendimiento en seguridad del sistema
Dado que todo el sistema de generación fotovoltaica está equipado con un dispositivo seguro y fiable de protección contra rayos, el inversor seleccionado cuenta con protecciones como sobretensión, bajo tensión, sobrecarga y sobrecorriente, cortocircuito, toma de tierra, fugas, etc., por lo que todo el sistema tiene estas funciones de protección para garantizar que el diseño y el equipo funcionen habitualmente para garantizar la seguridad del consumo eléctrico de todo el sistema.
En el sistema de centrales fotovoltaicas, la puesta a tierra es una parte crucial del diseño eléctrico, relacionada con la seguridad del equipo y el personal de la central. Un buen diseño de puesta a tierra puede garantizar que la central esté en un entorno operativo seguro durante mucho tiempo, reducir la frecuencia de fallos de la central y mejorar la eficiencia operativa general de la central. ¿Cuáles son los tipos de conexión a tierra más comunes en las centrales fotovoltaicas?
1. Qué es el grounding
La puesta a tierra se refiere a conectar el punto neutro del sistema eléctrico y los dispositivos eléctricos, las partes conductoras expuestas de los equipos eléctricos y las partes conductoras fuera del dispositivo a tierra a través de conductores. Se puede dividir en puesta a tierra de trabajo, conexión a tierra contra rayos y puesta a tierra protectora.
2. Función del enraizamiento
A menudo solo sabemos que el grounding puede evitar descargas personales. Pero, de hecho, además de esta función, la puesta a tierra también puede prevenir daños en equipos y líneas, prevenir incendios, prevenir rayos, prevenir daños electrostáticos y garantizar el funcionamiento regular de los sistemas eléctricos.
01 Protección contra descargas eléctricas
La impedancia del cuerpo humano tiene una gran relación con las condiciones del entorno. Por lo tanto, la conexión a tierra es una forma eficaz de prevenir descargas eléctricas. Después de que el equipo eléctrico se conecta a tierra a través del dispositivo de puesta a tierra, el potencial del equipo eléctrico se aproxima al potencial de tierra. Debido a la resistencia de puesta a tierra, el equipo eléctrico al potencial de tierra siempre existe. Cuanto más grande es, más peligroso es cuando alguien lo toca. Sin embargo, supongamos que no se proporciona el dispositivo de toma de tierra. En ese caso, el voltaje de la carcasa defectuosa del equipo será el mismo que el voltaje fase-tierra, que sigue siendo mucho mayor que el voltaje de tierra, por lo que el peligro también aumentará en consecuencia.
02 Garantizar el funcionamiento regular del sistema eléctrico
La puesta a tierra del sistema eléctrico, también conocida como puesta a tierra de funcionamiento, generalmente se conecta a tierra en el punto neutro de la subestación o subestación. El requisito de resistencia a tierra para la puesta a tierra en funcionamiento es mínimo, y se requiere una red de puesta a tierra para subestaciones a gran escala para asegurar que la resistencia a tierra sea pequeña y fiable. El propósito de la tierra de trabajo es hacer que el potencial entre el punto neutro de la rejilla y la tierra sea cercano a cero. El sistema de distribución de energía de baja tensión no puede evitar que la línea de fase toque la carcasa o la tierra después de que la línea de fase se haya rota. Si el punto neutro está aislado de tierra, el voltaje al fondo de las otras dos fases aumentará hasta tres veces el voltaje de fase, lo que puede provocar que el equipo eléctrico con una tensión de 220 se queme. Para el sistema de punto neutro con toma de tierra, incluso si una fase está en cortocircuito a tierra, las otras dos fases pueden estar cerca de la tensión de fase, por lo que el equipo eléctrico conectado a las dos fases diferentes no se dañará. Además, puede evitar que el sistema oscile, y el nivel de aislamiento de los equipos y líneas eléctricas solo debe considerarse según la tensión de fase.
03 Protección contra rayos y peligros de electricidad estática
Cuando ocurre un rayo, además del relámpago directo, también se produce relámpago de inducción, y este se divide en relámpagos de inducción estática y relámpago electromagnético de inducción. El método más importante de todas las medidas de protección contra rayos es la puesta a tierra.
3. Tipos de conexión a tierra
Los tipos comunes de puesta a tierra son los siguientes: puesta a tierra de trabajo, puesta a tierra contra rayos, puesta a tierra protectora, puesta a tierra de blindaje, puesta a tierra antiestática, etc.
01 Conexión a tierra contra rayos
La toma a tierra de protección contra rayos es un sistema de puesta a tierra para evitar daños cuando se alcanzan por un rayo (impacto directo, inducción o introducción de línea).
Como parte de las medidas de protección contra rayos, la conexión a tierra introduce corriente de rayo en la tierra. La protección contra rayos de edificios y equipos eléctricos utiliza principalmente un extremo del pararayos (incluyendo el pararrayos, el cinturón de protección contra rayos, la red de protección contra rayos, el dispositivo de supresión de rayos, etc.) para conectarse al equipo protegido. El otro extremo está conectado al dispositivo de tierra. Como resultado, el rayo se dirige hacia sí mismo y la corriente de rayo entra en la tierra a través de su conductor descendente y dispositivo de toma de tierra. Además, debido al efecto secundario de la inducción electrostática causada por rayos, para evitar daños indirectos, como incendios en viviendas o descargas eléctricas, suele ser necesario conectar a tierra el equipo metálico del edificio, tuberías metálicas y estructuras de acero.
Puesta a tierra del trabajo AC 02
La puesta a tierra de trabajo de CA consiste en conectar un punto concreto del sistema eléctrico directamente o a través de un equipo especial a la tierra para la conexión metálica. La puesta a tierra de trabajo se refiere principalmente a la puesta a tierra del extremo neutro del transformador o de la línea neutra (línea N). El cable N debe aislarse con un núcleo de cobre. Hay terminales auxiliares de enlace equipotencial en la distribución de energía, y los terminales de enlace equipotencial suelen estar en el armario. Cabe señalar que este terminal no puede ser expuesto; no puede mezclarse con otros sistemas de toma de tierra, como la toma de tierra de CC, la toma de tierra de blindaje, la toma de tierra antiestática, etc.; ni puede conectarse con cables PE.
03 Conexión a tierra de protección de seguridad
La puesta a tierra de seguridad crea una buena conexión metálica entre las partes metálicas no cargadas del equipo eléctrico y el cuerpo de tierra. En una central fotovoltaica, principalmente hay inversores, componentes y cajas de distribución que necesitan estar conectados a tierra para garantizar la seguridad.
▲Toma de tierra de la carcasa del inversor
▲Toma de tierra de módulos fotovoltaicos
04 Campo de escudo
Para evitar la interferencia de campos electromagnéticos externos, la puesta a tierra de la carcasa exterior del equipo electrónico y de los cables apantallados dentro y fuera del equipo, o de los tubos metálicos que lo atraviesan, se denomina puesta a tierra de blindaje. Este método de puesta a tierra se utiliza habitualmente para conectar a tierra la capa de blindaje de la línea de comunicación RS485 en la central fotovoltaica, lo que puede evitar eficazmente que el campo electromagnético interfiera con la comunicación cuando múltiples inversores realizan comunicación serial 485.
▲La capa de blindaje de la línea de comunicación 485 está conectada a tierra
05 Puesta a tierra antiestática
Para algunos entornos concretos de instalación de inversores, como la instalación en una sala de ordenadores secos, la puesta a tierra para evitar la interferencia del inversor electrostático generada por el clima árido de la sala de ordenadores se denomina puesta a tierra antiestática. El dispositivo de puesta a tierra antiestático puede compartirse con el dispositivo de seguridad del inversor.
Los requisitos estándar de resistencia de masa se muestran en la siguiente tabla:
Resume
Como conjunto de sistemas de operación a largo plazo, las centrales fotovoltaicas deben estar conectadas a tierra durante el diseño y la construcción para reducir la operación y el mantenimiento innecesarios en las etapas posteriores y garantizar un funcionamiento estable, seguro y eficiente a largo plazo del sistema.
Con la amplia aplicación de la generación de energía fotovoltaica, la conexión entre módulos fotovoltaicos y cadenas de módulos, la conexión de terminales de CC de cajas combinadoras, inversores y otros equipos se utilizan ampliamente en conectores MC4/H4 de estándar internacional, como se muestra en las Figuras 1 y 1. 2 mostrados.
▲Figura 1
▲Figura 2
1. Requisitos de rendimiento de los conectores fotovoltaicos
¿Cuáles son los requisitos de rendimiento de los conectores fotovoltaicos?
Primero, el conector fotovoltaico debe tener buena conductividad y la resistencia de contacto no debe ser superior a 0,35 miliohmios.
En segundo lugar, debe tener un buen rendimiento en seguridad para garantizar el rendimiento de los módulos de células solares. En tercer lugar, el entorno y el clima en los que se utilizan equipos de energía solar a veces son de condiciones meteorológicas y ambientes terribles. Por lo tanto, debe tener propiedades impermeables, altas temperaturas, resistencia a la corrosión, alto aislamiento y otras propiedades, y el nivel de protección debe alcanzar IP68.
En tercer lugar, la estructura del conector solar debe ser firme y fiable, y la fuerza de conexión entre los conectores macho y hembra no debe ser inferior a 80N. Para el conector MC4 conectado a un cable de cuatro mm², al transportar una corriente de 39A, la temperatura no debe superar el límite superior de 105 grados. Los conectores MC4/H4 son conectores de un solo núcleo con colectores macho y hembra y presentan muchas ventajas, como buen sellado, conexión cómoda, mantenimiento y mantenimiento convenientes.
2. Precauciones para la instalación de conectores fotovoltaicos
La selección del tapón debe prestar atención a la calidad del producto, incluyendo el tamaño del conductor metálico interno, el grosor del material, la elasticidad y el recubrimiento que deben cumplir con la capacidad de soportar una corriente elevada. Buen contacto, el plástico de la carcasa del tapón debería asegurar que la superficie esté lisa sin grietas y que la interfaz esté bien sellada. Al instalar el conector componente, evite la exposición a la luz solar y a la lluvia para evitar el envejecimiento del conector, corrosión del conector interno y del cable, aumento de la resistencia de contacto o incluso chispas, lo que podría provocar una disminución en la eficiencia del sistema o un accidente de incendio.
Al instalar conectores fotovoltaicos, el enlace de crimpado es la máxima prioridad, y se deben utilizar herramientas profesionales de crimpado. Antes de construir la central fotovoltaica, los instaladores de ingeniería correspondientes deben estar formados en las operaciones de crimpado.
▲Figura 3
Con el desarrollo de la tecnología de células fotovoltaicas, la capacidad de un solo módulo fotovoltaico también aumenta, y la corriente de la cadena también aumenta gradualmente. Aunque teóricamente, el diseño que lleva un borrador del conector MC4/H4 es suficiente para cumplir con los requisitos de estos módulos de gran capacidad, debido a diversas razones, en los últimos años muchas centrales fotovoltaicas han sufrido cada vez más accidentes en los que los conectores se funden, se queman e incluso provocan la combustión de cajas combinadoras e inversores. Figura 5, Figura 6, Figura 7.
▲Figura 5
▲Figura 6
▲Figura 7
Como todos sabemos, en una central fotovoltaica de 100 kWp, normalmente hay entre 600 y 1000 conectores de este tipo, y su estado de funcionamiento, como la resistencia de contacto, es fundamental para el funcionamiento regular de la central fotovoltaica. El mal estado de funcionamiento del conector afectará al aumento de la resistencia interna del lado de corriente continua, lo que provocará una disminución en la eficiencia de generación de energía de la central. En el peor de los casos, el contacto deficiente hará que el conector se caliente o incluso queme el conector, lo que provocará la combustión de la caja combinadora y del inversor (Figura 7). Y aún más graves pueden provocar incendios a gran escala.
Resumen:Los conectores de componentes, los conectores conectados a cajas combinadoras y los inversores de cadena son donde ocurren fallos con frecuencia. Aunque el conector es pequeño, es esencial en el sistema de generación fotovoltaica. Especialmente en el proceso de operación y mantenimiento tras la finalización de la central, es necesario prestar atención a su estado de funcionamiento y comprobar regularmente el aumento de temperatura del enchufe de conexión para asegurarse de que no haya anomalías y que funcione de forma regular.
En primer lugar, los enchufes indirectos de los módulos fotovoltaicos deben estar firmemente conectados y la conexión entre el cable externo y el conector debe estar estañada; Tras conectar la cadena del módulo fotovoltaico, se debe comprobar la tensión de circuito abierto y la corriente de cortocircuito de la cadena del módulo fotovoltaico; Los planos y especificaciones requieren una base fiable.
Durante la instalación de módulos fotovoltaicos, debe prestarse especial atención a las siguientes precauciones:
1) Solo los módulos fotovoltaicos del mismo tamaño y especificación pueden conectarse en serie;
2) Está estrictamente prohibido instalar módulos fotovoltaicos en condiciones de lluvia, nieve o viento;
3) Está estrictamente prohibido conectar los conectores rápidos positivo y negativo de la misma línea de conexión del módulo fotovoltaico;
4) El uso del backplane (EVA) del módulo fotovoltaico estará prohibido si se daña;
5) Está estrictamente prohibido pisar la placa de la batería para evitar daños en componentes o lesiones personales;
6) Está estrictamente prohibido exprimir o golpear, chocar o rayar el vidrio templado de los módulos fotovoltaicos con objetos punzantes;
7) Los paneles solares sin empaquetar en la obra deben colocarse planos con la parte frontal hacia arriba, con palés de madera o paneles en la parte inferior, y está estrictamente prohibido colocarlos en posición vertical, oblicua o suspendida en el aire, y está estrictamente prohibido exponer la parte trasera de los módulos directamente a la luz solar;
8) Dos personas deben transportar los módulos al mismo tiempo durante el proceso de manipulación, y deben manipularse con cuidado para evitar vibraciones significativas y evitar grietas en los módulos fotovoltaicos;
9) Está estrictamente prohibido levantar el módulo tirando de la caja de conexiones o del cable de conexión;
10) Al instalar la placa superior de la batería, presta atención a que el marco de la placa de la batería raye la placa instalada durante el transporte;
11) Está estrictamente prohibido que los trabajadores de instalación usen herramientas para tocar la placa de la batería a voluntad, causando arañazos;
12) Está estrictamente prohibido tocar las partes metálicas vivas de la cadena del módulo fotovoltaico;
13) Para componentes cuyo voltaje en circuito abierto supere los 50V o cuyo voltaje máximo nominal supere los 50V, debe haber una señal de advertencia evidente de peligro de descarga eléctrica cerca del dispositivo de conexión del componente.
Cuando el sistema fotovoltaico está conectado a la red para la generación de energía, la instalación fotovoltaica debe realizar todo el control de seguimiento de puntos de energía para obtener la producción total de energía bajo cualquier luz solar actual de forma continua. Por lo tanto, al diseñar el número de módulos fotovoltaicos en serie, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
1) Las especificaciones, tipos, número de series y ángulos de instalación de los módulos fotovoltaicos conectados al mismo inversor deben ser consistentes.
2) Se debe considerar el coeficiente de temperatura del voltaje de trabajo óptimo (Vmp) y el voltaje de circuito abierto (Voc) de los módulos fotovoltaicos. El Vmp de la matriz fotovoltaica conectada en serie debe estar dentro del rango MPPT del inversor, y el Voc debe ser menor que el voltaje de entrada del inversor. Valor máximo.
Generalmente, el rango de voltaje de entrada de CC del inversor es específico. El voltaje máximo recomendado para el inversor fotovoltaico conectado a la red es de 1100V, y el rango MPPT es de 200V~1000V. Al seleccionar el número de módulos en una serie, hay que considerar dos aspectos: uno es el voltaje de circuito abierto. El límite superior debe ser menor que la tensión máxima de resistencia del inversor; la segunda es que el límite inferior de la tensión de trabajo nominal no sea menor que el valor mínimo del rango MPPT del inversor. Combinando las condiciones anteriores, elegimos que el número máximo de conexiones en serie para módulos fotovoltaicos no supere 21 en serie. A temperatura ambiente de 25°C, la tensión de circuito abierto es de 39,8V×20 cadenas = 796V, y la tensión total de potencia de trabajo es de 32,1V×20=642V, lo que cumple con los requisitos de la máquina.
Fiabilidad y seguridad del sistema
1. El inversor tiene buena fiabilidad y seguridad
1) Función de control síncrono en lazo cerrado: muestreo en tiempo real y comparación de la tensión, fase, frecuencia y otras señales de la red eléctrica externa, manteniendo siempre sincronizada la salida del inversor con la red eléctrica externa, la calidad de la energía es estable y fiable, no contamina la red eléctrica y tiene un buen rendimiento de seguridad.
2) Tiene la función de apagado y funcionamiento automático: el inversor detecta en tiempo real la tensión, fase, frecuencia, entrada de corriente continua, tensión de salida de CA, corriente y otras señales de la red eléctrica externa. Cuando se producen condiciones anormales, protege y desconecta automáticamente la salida de la corriente alterna; cuando la causa del fallo desaparece y la red eléctrica vuelve a la normalidad, el inversor detecta y retrasa durante un determinado periodo, luego restaura la salida de corriente alterna y se conecta automáticamente a la red, con buena fiabilidad.
3) Función de protección: Tiene funciones de protección como sobretensión, pérdida de voltaje, detección de frecuencia y protección, sobrecarga y sobrecorriente, fugas, protección contra rayos, cortocircuito de puesta a tierra y aislamiento automático de la red eléctrica.
2. Rendimiento en seguridad del sistema
Dado que todo el sistema de generación fotovoltaica está equipado con un dispositivo seguro y fiable de protección contra rayos, el inversor seleccionado cuenta con protecciones como sobretensión, bajo tensión, sobrecarga y sobrecorriente, cortocircuito, toma de tierra, fugas, etc., por lo que todo el sistema tiene estas funciones de protección para garantizar que el diseño y el equipo funcionen habitualmente para garantizar la seguridad del consumo eléctrico de todo el sistema.
En el sistema de centrales fotovoltaicas, la puesta a tierra es una parte crucial del diseño eléctrico, relacionada con la seguridad del equipo y el personal de la central. Un buen diseño de puesta a tierra puede garantizar que la central esté en un entorno operativo seguro durante mucho tiempo, reducir la frecuencia de fallos de la central y mejorar la eficiencia operativa general de la central. ¿Cuáles son los tipos de conexión a tierra más comunes en las centrales fotovoltaicas?
1. Qué es el grounding
La puesta a tierra se refiere a conectar el punto neutro del sistema eléctrico y los dispositivos eléctricos, las partes conductoras expuestas de los equipos eléctricos y las partes conductoras fuera del dispositivo a tierra a través de conductores. Se puede dividir en puesta a tierra de trabajo, conexión a tierra contra rayos y puesta a tierra protectora.
2. Función del enraizamiento
A menudo solo sabemos que el grounding puede evitar descargas personales. Pero, de hecho, además de esta función, la puesta a tierra también puede prevenir daños en equipos y líneas, prevenir incendios, prevenir rayos, prevenir daños electrostáticos y garantizar el funcionamiento regular de los sistemas eléctricos.
01 Protección contra descargas eléctricas
La impedancia del cuerpo humano tiene una gran relación con las condiciones del entorno. Por lo tanto, la conexión a tierra es una forma eficaz de prevenir descargas eléctricas. Después de que el equipo eléctrico se conecta a tierra a través del dispositivo de puesta a tierra, el potencial del equipo eléctrico se aproxima al potencial de tierra. Debido a la resistencia de puesta a tierra, el equipo eléctrico al potencial de tierra siempre existe. Cuanto más grande es, más peligroso es cuando alguien lo toca. Sin embargo, supongamos que no se proporciona el dispositivo de toma de tierra. En ese caso, el voltaje de la carcasa defectuosa del equipo será el mismo que el voltaje fase-tierra, que sigue siendo mucho mayor que el voltaje de tierra, por lo que el peligro también aumentará en consecuencia.
02 Garantizar el funcionamiento regular del sistema eléctrico
La puesta a tierra del sistema eléctrico, también conocida como puesta a tierra de funcionamiento, generalmente se conecta a tierra en el punto neutro de la subestación o subestación. El requisito de resistencia a tierra para la puesta a tierra en funcionamiento es mínimo, y se requiere una red de puesta a tierra para subestaciones a gran escala para asegurar que la resistencia a tierra sea pequeña y fiable. El propósito de la tierra de trabajo es hacer que el potencial entre el punto neutro de la rejilla y la tierra sea cercano a cero. El sistema de distribución de energía de baja tensión no puede evitar que la línea de fase toque la carcasa o la tierra después de que la línea de fase se haya rota. Si el punto neutro está aislado de tierra, el voltaje al fondo de las otras dos fases aumentará hasta tres veces el voltaje de fase, lo que puede provocar que el equipo eléctrico con una tensión de 220 se queme. Para el sistema de punto neutro con toma de tierra, incluso si una fase está en cortocircuito a tierra, las otras dos fases pueden estar cerca de la tensión de fase, por lo que el equipo eléctrico conectado a las dos fases diferentes no se dañará. Además, puede evitar que el sistema oscile, y el nivel de aislamiento de los equipos y líneas eléctricas solo debe considerarse según la tensión de fase.
03 Protección contra rayos y peligros de electricidad estática
Cuando ocurre un rayo, además del relámpago directo, también se produce relámpago de inducción, y este se divide en relámpagos de inducción estática y relámpago electromagnético de inducción. El método más importante de todas las medidas de protección contra rayos es la puesta a tierra.
3. Tipos de conexión a tierra
Los tipos comunes de puesta a tierra son los siguientes: puesta a tierra de trabajo, puesta a tierra contra rayos, puesta a tierra protectora, puesta a tierra de blindaje, puesta a tierra antiestática, etc.
01 Conexión a tierra contra rayos
La toma a tierra de protección contra rayos es un sistema de puesta a tierra para evitar daños cuando se alcanzan por un rayo (impacto directo, inducción o introducción de línea).
Como parte de las medidas de protección contra rayos, la conexión a tierra introduce corriente de rayo en la tierra. La protección contra rayos de edificios y equipos eléctricos utiliza principalmente un extremo del pararayos (incluyendo el pararrayos, el cinturón de protección contra rayos, la red de protección contra rayos, el dispositivo de supresión de rayos, etc.) para conectarse al equipo protegido. El otro extremo está conectado al dispositivo de tierra. Como resultado, el rayo se dirige hacia sí mismo y la corriente de rayo entra en la tierra a través de su conductor descendente y dispositivo de toma de tierra. Además, debido al efecto secundario de la inducción electrostática causada por rayos, para evitar daños indirectos, como incendios en viviendas o descargas eléctricas, suele ser necesario conectar a tierra el equipo metálico del edificio, tuberías metálicas y estructuras de acero.
Puesta a tierra del trabajo AC 02
La puesta a tierra de trabajo de CA consiste en conectar un punto concreto del sistema eléctrico directamente o a través de un equipo especial a la tierra para la conexión metálica. La puesta a tierra de trabajo se refiere principalmente a la puesta a tierra del extremo neutro del transformador o de la línea neutra (línea N). El cable N debe aislarse con un núcleo de cobre. Hay terminales auxiliares de enlace equipotencial en la distribución de energía, y los terminales de enlace equipotencial suelen estar en el armario. Cabe señalar que este terminal no puede ser expuesto; no puede mezclarse con otros sistemas de toma de tierra, como la toma de tierra de CC, la toma de tierra de blindaje, la toma de tierra antiestática, etc.; ni puede conectarse con cables PE.
03 Conexión a tierra de protección de seguridad
La puesta a tierra de seguridad crea una buena conexión metálica entre las partes metálicas no cargadas del equipo eléctrico y el cuerpo de tierra. En una central fotovoltaica, principalmente hay inversores, componentes y cajas de distribución que necesitan estar conectados a tierra para garantizar la seguridad.
▲Toma de tierra de la carcasa del inversor
▲Toma de tierra de módulos fotovoltaicos
04 Campo de escudo
Para evitar la interferencia de campos electromagnéticos externos, la puesta a tierra de la carcasa exterior del equipo electrónico y de los cables apantallados dentro y fuera del equipo, o de los tubos metálicos que lo atraviesan, se denomina puesta a tierra de blindaje. Este método de puesta a tierra se utiliza habitualmente para conectar a tierra la capa de blindaje de la línea de comunicación RS485 en la central fotovoltaica, lo que puede evitar eficazmente que el campo electromagnético interfiera con la comunicación cuando múltiples inversores realizan comunicación serial 485.
▲La capa de blindaje de la línea de comunicación 485 está conectada a tierra
05 Puesta a tierra antiestática
Para algunos entornos concretos de instalación de inversores, como la instalación en una sala de ordenadores secos, la puesta a tierra para evitar la interferencia del inversor electrostático generada por el clima árido de la sala de ordenadores se denomina puesta a tierra antiestática. El dispositivo de puesta a tierra antiestático puede compartirse con el dispositivo de seguridad del inversor.
Los requisitos estándar de resistencia de masa se muestran en la siguiente tabla:
Resume
Como conjunto de sistemas de operación a largo plazo, las centrales fotovoltaicas deben estar conectadas a tierra durante el diseño y la construcción para reducir la operación y el mantenimiento innecesarios en las etapas posteriores y garantizar un funcionamiento estable, seguro y eficiente a largo plazo del sistema.
Con la amplia aplicación de la generación de energía fotovoltaica, la conexión entre módulos fotovoltaicos y cadenas de módulos, la conexión de terminales de CC de cajas combinadoras, inversores y otros equipos se utilizan ampliamente en conectores MC4/H4 de estándar internacional, como se muestra en las Figuras 1 y 1. 2 mostrados.
▲Figura 1
▲Figura 2
1. Requisitos de rendimiento de los conectores fotovoltaicos
¿Cuáles son los requisitos de rendimiento de los conectores fotovoltaicos?
Primero, el conector fotovoltaico debe tener buena conductividad y la resistencia de contacto no debe ser superior a 0,35 miliohmios.
En segundo lugar, debe tener un buen rendimiento en seguridad para garantizar el rendimiento de los módulos de células solares. En tercer lugar, el entorno y el clima en los que se utilizan equipos de energía solar a veces son de condiciones meteorológicas y ambientes terribles. Por lo tanto, debe tener propiedades impermeables, altas temperaturas, resistencia a la corrosión, alto aislamiento y otras propiedades, y el nivel de protección debe alcanzar IP68.
En tercer lugar, la estructura del conector solar debe ser firme y fiable, y la fuerza de conexión entre los conectores macho y hembra no debe ser inferior a 80N. Para el conector MC4 conectado a un cable de cuatro mm², al transportar una corriente de 39A, la temperatura no debe superar el límite superior de 105 grados. Los conectores MC4/H4 son conectores de un solo núcleo con colectores macho y hembra y presentan muchas ventajas, como buen sellado, conexión cómoda, mantenimiento y mantenimiento convenientes.
2. Precauciones para la instalación de conectores fotovoltaicos
La selección del tapón debe prestar atención a la calidad del producto, incluyendo el tamaño del conductor metálico interno, el grosor del material, la elasticidad y el recubrimiento que deben cumplir con la capacidad de soportar una corriente elevada. Buen contacto, el plástico de la carcasa del tapón debería asegurar que la superficie esté lisa sin grietas y que la interfaz esté bien sellada. Al instalar el conector componente, evite la exposición a la luz solar y a la lluvia para evitar el envejecimiento del conector, corrosión del conector interno y del cable, aumento de la resistencia de contacto o incluso chispas, lo que podría provocar una disminución en la eficiencia del sistema o un accidente de incendio.
Al instalar conectores fotovoltaicos, el enlace de crimpado es la máxima prioridad, y se deben utilizar herramientas profesionales de crimpado. Antes de construir la central fotovoltaica, los instaladores de ingeniería correspondientes deben estar formados en las operaciones de crimpado.
▲Figura 3
Con el desarrollo de la tecnología de células fotovoltaicas, la capacidad de un solo módulo fotovoltaico también aumenta, y la corriente de la cadena también aumenta gradualmente. Aunque teóricamente, el diseño que lleva un borrador del conector MC4/H4 es suficiente para cumplir con los requisitos de estos módulos de gran capacidad, debido a diversas razones, en los últimos años muchas centrales fotovoltaicas han sufrido cada vez más accidentes en los que los conectores se funden, se queman e incluso provocan la combustión de cajas combinadoras e inversores. Figura 5, Figura 6, Figura 7.
▲Figura 5
▲Figura 6
▲Figura 7
Como todos sabemos, en una central fotovoltaica de 100 kWp, normalmente hay entre 600 y 1000 conectores de este tipo, y su estado de funcionamiento, como la resistencia de contacto, es fundamental para el funcionamiento regular de la central fotovoltaica. El mal estado de funcionamiento del conector afectará al aumento de la resistencia interna del lado de corriente continua, lo que provocará una disminución en la eficiencia de generación de energía de la central. En el peor de los casos, el contacto deficiente hará que el conector se caliente o incluso queme el conector, lo que provocará la combustión de la caja combinadora y del inversor (Figura 7). Y aún más graves pueden provocar incendios a gran escala.
Resumen:Los conectores de componentes, los conectores conectados a cajas combinadoras y los inversores de cadena son donde ocurren fallos con frecuencia. Aunque el conector es pequeño, es esencial en el sistema de generación fotovoltaica. Especialmente en el proceso de operación y mantenimiento tras la finalización de la central, es necesario prestar atención a su estado de funcionamiento y comprobar regularmente el aumento de temperatura del enchufe de conexión para asegurarse de que no haya anomalías y que funcione de forma regular.
En primer lugar, los enchufes indirectos de los módulos fotovoltaicos deben estar firmemente conectados y la conexión entre el cable externo y el conector debe estar estañada; Tras conectar la cadena del módulo fotovoltaico, se debe comprobar la tensión de circuito abierto y la corriente de cortocircuito de la cadena del módulo fotovoltaico; Los planos y especificaciones requieren una base fiable.
Durante la instalación de módulos fotovoltaicos, debe prestarse especial atención a las siguientes precauciones:
1) Solo los módulos fotovoltaicos del mismo tamaño y especificación pueden conectarse en serie;
2) Está estrictamente prohibido instalar módulos fotovoltaicos en condiciones de lluvia, nieve o viento;
3) Está estrictamente prohibido conectar los conectores rápidos positivo y negativo de la misma línea de conexión del módulo fotovoltaico;
4) El uso del backplane (EVA) del módulo fotovoltaico estará prohibido si se daña;
5) Está estrictamente prohibido pisar la placa de la batería para evitar daños en componentes o lesiones personales;
6) Está estrictamente prohibido exprimir o golpear, chocar o rayar el vidrio templado de los módulos fotovoltaicos con objetos punzantes;
7) Los paneles solares sin empaquetar en la obra deben colocarse planos con la parte frontal hacia arriba, con palés de madera o paneles en la parte inferior, y está estrictamente prohibido colocarlos en posición vertical, oblicua o suspendida en el aire, y está estrictamente prohibido exponer la parte trasera de los módulos directamente a la luz solar;
8) Dos personas deben transportar los módulos al mismo tiempo durante el proceso de manipulación, y deben manipularse con cuidado para evitar vibraciones significativas y evitar grietas en los módulos fotovoltaicos;
9) Está estrictamente prohibido levantar el módulo tirando de la caja de conexiones o del cable de conexión;
10) Al instalar la placa superior de la batería, presta atención a que el marco de la placa de la batería raye la placa instalada durante el transporte;
11) Está estrictamente prohibido que los trabajadores de instalación usen herramientas para tocar la placa de la batería a voluntad, causando arañazos;
12) Está estrictamente prohibido tocar las partes metálicas vivas de la cadena del módulo fotovoltaico;
13) Para componentes cuyo voltaje en circuito abierto supere los 50V o cuyo voltaje máximo nominal supere los 50V, debe haber una señal de advertencia evidente de peligro de descarga eléctrica cerca del dispositivo de conexión del componente.