مصهر التيار المستمر للكهروضوئي هو جهاز أحادي الاستخدام للحماية من زيادة التيار المستخدم حيث قد يتجاوز التيار العكسي أو أي مصدر تيار مستمر متاح الحد الآمن لسلسلة كهروضوئية أو موصل أو وحدة أو مكون متوافق. لا يتم اختياره بناءً على التيار وحده. يتحقق أيضًا من مواصفات محددة لتقييم الحد الأقصى للجهد الدائري، واجتياز مصهر التيار المستمر، والقدرة على القطع، وحدود الوحدة، والسلوك الزمني للتيار، وحامل المصهر المتوافق، وظروف الحاوية.
يحدد هذا الدليل تلك القرارات ويعرض مسار العمل المستمر. يركز على دوائر التيار المستمر لمصفوفة الكهروضوئي. تصميم مصهر التيار المتردد (AC) للبطاريات، والمركبات الكهربائية، والترانزستورات، والسيارات، والتطبيقات العامة يقع خارج نطاقه.
أين يقع مصهر تيار مستمر كهروضوئي في النظام
في سلسلة كهروضوئي بسيطة بدون مصدر آخر قادر على إدخال تيار ضار في عطل، قد لا يضيف مصهر أي حماية إضافية من زيادة التيار. تتغير مشكلة التصميم عندما تكون السلاسل متصلة بالتوازي أو عندما يمكن لمصدر آخر إدخال التيار إلى الدائرة.
إذا تسببت سلسلة متوازية واحدة في عطل، فقد تدخل سلاسل صحية تيارًا عكسيًا نحو تلك السلسلة. يتم وضع مصهر السلسلة بحيث يتمكن من قطع هذا المساهم قبل الوحدة أو الموصل الكهربائي للسلسلة المحمية أو أي مكون متوافق آخر، بحيث لا يتجاوز الحد المسموح به. لذلك، المصدر ذي الصلة ليس فقط التيار الناتج عن السلسلة المعطلة، بل التيار المتاح من باقي البنية.
تشمل مواقع المصهر الشائعة في أنظمة PV:
- مدخلات السلسلة الفردية قبل أو داخل صندوق تجميع كهروضوئي;
- شبكات أو مجموعات دوائر حيث يتم تجميع عدة مصادر معًا لإنتاج تيار متاح أعلى;
- نقاط حماية منسقة داخل المعدات المصممة والموثقة لخدمة التيار المستمر للـ PV;
يحمي المصهر حدًا كهربائيًا محددًا. لا يوفر تلقائيًا تبديلًا للتحميل، عزلًا مرئيًا، تقليلًا للارتفاعات، أو كشفًا لتيار العطل. ابدأ بالبنية الكاملة للمصدر والجهاز الموصوفة في كيفية اختيار الحماية الكهربائية للدائرة لـ PV DC النظام الشمسي;, ثم قم بتعيين المصهر فقط لوظيفة الحماية من زيادة التيار.
مصهر تيار مستمر كهروضوئي، مصهر كهروضوئي، وصلة المصهر الكهروضوئي، وحامل المصهر.
هذه المصطلحات مرتبطة ولكنها ليست قابلة للتبادل.
| مصطلح | معنى في هذا الدليل | حد يسترشد به |
|---|---|---|
| مصهر تيار مستمر | مصهر مُصمم ومُقَنَّن لقطع الظروف المباشرة للتيار والتي يتم تحديدها. | “DC” بمفرده لا يثبت ملاءمة الحماية لسلسلة كهروضوئية. |
| مصهر PV. | مصهر مصمم لخدمة الدوائر الكهروضوئية بموجب إطار المنتج التطبيقي. | تحقق من العلامة الدقيقة والجهد والتيار وقدرة القطع والوثائق. |
| وصلة مصهر PV. | نظام الكهروضوئي قابل للاستبدال، المرتبط بحماية شاملة للكهروضوئية بموجب إطار عمل IEC 60269-6 | العلامة مرتبطة بمهمة محددة ل وصلة المصهر؛ فهي ليست ملصقًا عامًا لجميع مصهر التيار المستمر |
| حامل المصهر | المكون الذي يقبل ويوصل وصلة المصهر | جهد الحامل، والتيار، والسلوك الحراري، والموصلات، والحماية اللمسية، والتنسيق يجب أن تتوافق مع الرابط |
| تجميع المصهر | التركيبة المثلى لموصلات كهربائية، وحامل المصهر، والأسلاك، والموصلات الطرفية، والحاوية، وظروف الخدمة. | لا يمكن لربط مناسب أن يعوض عن حامل مصهر غير مناسب أو توصيل طرفي متضرر من الحرارة الزائدة. |
العنصر القابل للاستبدال هو وصلة المصهر. و حامل المصهريوفر واجهة ميكانيكية وكهربائية. يجب أن تحدد السجلات المتعلقة بالمشتريات والتصميم كلتاهما، لأن تغيير حامل المصهر، أو شكل الوصلة، أو ترتيب الموصلات، أو درجة حرارة الحاوية يمكن أن يغير سلوك نقطة الحماية المثبتة.
كيف يعمل مصهر تيار مستمر كهروضوئي
تحتوي وصلة المصهر على عنصر يسخن عندما يتدفق التيار. عندما يصل التيار ومدته إلى الخصائص التشغيلية للرابط، يذوب العنصر ويقطع الدائرة ضمن قدرتها المقننة. والنتيجة هي حالة مفتوحة دائمة: على عكس قاطع الدائرة، لا يمكن إعادة ضبط المصهر.
يؤدي هذا التشغيل لمرة واحدة إلى نتيجة صيانة مهمة. استبدال مصهر مفتوح دون التحقيق في السبب يمكن أن يستعيد نفس مسار الخطأ. يجب أن يحدد عملية الخدمة سبب عمل المصهر وفحص الحامل المرتبط، والموصلات، والقطبية، والسلسلة المتأثرة، والمكونات المنسقة وفقًا للإجراءات الآمنة المعتمدة في الموقع. لا يقدم هذا المقال إجراء اختبار أو استبدال في وضع التشغيل.
يعتمد عمل المصهر أيضًا على أكثر من عدد مطبوع بالأمبير. يؤثر السلوك الزمني للتيار، وتحميل PV الدورية، ودرجة حرارة الحاوية، ومقاومة الاتصال، وحالة الحامل، والتيار العكسي أو تيار العطل المتاح جميعها على النتيجة الفعلية للحماية. يجب تسجيل هذه المتغيرات في السجلات الهندسية، وليس كقاعدة عالمية افتراضية.
أنواع المصهرات الكهروضوئية والتنسيقات الفيزيائية
تستخدم حماية PV المصهرات وصلات المصهر وحواملها في عدة تركيبات في العائلة الحالية من VIOX Solar. بالنسبة للجيل الحالي، فإن التنسيقات الدائرية ذات الصلة هي:
- 10 × 38 ملم, والتي تُستخدم بواسطة منصة RT18-32 / VOPV-32;
- 14 × 51 ملم, والتي تُستخدم بواسطة منصة RT18-63 / VOPV-63.
الحجم الفيزيائي هو واجهة، وليس مواصفة كاملة. يجب عدم اعتبار الرابطين اللذين يتناسبان بنفس التنسيق المقنن كبديلين حتى يتم مقارنة مهامهم في مجال PV/DC والجهد والتيار والقدرة على القطع والبيانات الزمنية للتيار والأبعاد والتوافق مع الحامل والتوثيق المنظم.
هذا التمييز مهم بشكل خاص عندما يمكن لمنتج من عائلة واحدة أن يخدم دوائر كهربائية منخفضة الجهد الأخرى. يمكن لربط المصهر العام، والمصهر التيار المتردد، وربط المصهر المقنن PV أن يمتلك شكلًا مألوفًا مع اختلاف أدلة التطبيق.
التقييمات التي تحدد تطبيق مصهر كهروضوئي
الخريطة التالية تفصل الحقول الرئيسية للمواصفات والأدلة المطلوبة لإغلاق كل منها.
| حقل المواصفات | لماذا يهم | ما يجب التحقق منه |
|---|---|---|
| الجهد المستمر الأقصى | يجب أن يفصل المصهر عند أعلى جهد كهربائي موثق للدائرة، وليس فقط الجهد التشغيلي المقنن. | تم تصحيح أعلى جهد مفتوح للدائرة الكهروضوئية، وتخطيط الدائرة، وتكوين قطبية، وتقييم التيار المستمر الدقيق للوصلات/الحوامل. |
| التيار المقنن | يجب أن يحمل الوصلة التيار المتوقع للنظام الكهروضوئي دون تشغيل غير مرغوب فيه، مع الحفاظ على الحدود المسموح بها للمعدات المحمية. | بيانات تيار الوحدة، عوامل التصميم، الظروف البيئية، حدود الموصلات، والتقييمات القياسية المتاحة. |
| واجب استخدام النظام الكهروضوئي | يمكن أن تعرض السلاسل الكهروضوئية ظروف تيار عطل مستمر نسبيًا مقارنة بالعديد من الدوائر التقليدية. | يُطبق نظام كهروضوئي أو أي مهمة مُوثقة أخرى لنظام كهروضوئي لهذا المنتج والسوق المحدد. |
| قدرة القطع. | يجب أن يقطع المصهر التيار المباشر المتاح في ظل الجهد والظروف الدائرية المحددة. | التقييم المُعلن لقدرة القطع وأقصى تيار عكسي/تيار عطل متاح في هذا الموقع. |
| الخصائص الزمنية للتيار والقطع | يحدد وقت التشغيل ما إذا كان المصهر يحمي المكون المقصود دون فتحه بشكل غير ضروري. | منحنى الشركة المصنعة، والتحمل، والتحميل الدورية، والسلوك في حالة الدخول المفاجئ أو الزيادات، ودراسة التنسيق. |
| حد أقصى لمصهر السلسلة للموديل. | تحدد الشركة المصنعة للموديل حد التنسيق الرئيسي. | بيانات فنية دقيقة ومُراقبة للموديل المعتمد، ومراجع الموديل المعتمد للمشروع. |
| تنسيق الموصلات | يجب أن يبقى الموصل المحمي ضمن حدّه الحراري المطبق. | نوع الكابل، ومقاطع عرضي، وطريقة التركيب، ودرجة الحرارة، والتجميع، والقواعد التصميمية المطبقة. |
| شكل وصلة المصهر. | يجب أن تتناسب الوصلة وتتصل بشكل صحيح. | 10 × 38، أو 14 × 51، أو نظام أبعاد دقيق آخر وتكوين اتصال. |
| تقييم حامل المصهر. | يحمل الحامل التيار بشكل مستمر ويحتوي على حدث الانقطاع. | الجهد المستمر، التيار، الرابط المقبول، نطاق الطرفية، بيانات الشد، الحماية اللمسية، والسلوك الحراري. |
| ظروف الحاوية. | يمكن أن يؤدي الحرارة، والانتشار، والتلوث، والارتفاع، ومقاومة الطرفية إلى تغيير الأداء. | ارتفاع درجة حرارة التجميع، تصنيف الحاوية، التهوية، التركيب، الارتفاع، الوصول للصيانة، وحدود الشركة المصنعة. |
يجب مقارنة جهد الدائرة بالتقييم الكامل لمجموعة المصهر. وبالمثل، فإن الحد الأقصى لمصهر السلسلة للموديل ليس توصية لتركيب قيمة الأمبير هذه؛ بل هو حد تنسيق علوي يجب مراعاته مع التيار التشغيلي، وتعرض التيار العكسي، وحماية الموصل، وخصائص المصهر المتاحة.
كيفية تحديد ما إذا كانت السلسلة الكهروضوئية تحتاج إلى مصهر
لا يوجد إجابة عالمية موثوقة تعتمد فقط على عبارة مثل "ثلاثة سلاسل تحتاج إلى مصهر". يمكن لعدد السلاسل المتوازية أن يؤثر على التعرض للتيار العكسي، ولكن القرار النهائي يعتمد على السلوك الكهربائي والحدود الفعلية للنظام.
استخدم هذه السلسلة على مستوى التوجيه:
- ارسم كل مسار مصدر.حدد سلاسل PV، ونقاط الجمع، ومدخلات العاكس، ومعدات معالجة التيار المستمر، وأي مصدر آخر يمكن أن يغذي الدائرة.
- حدد الحدود المعيبة.حدد السلسلة أو الموصل أو الوحدة النمطية أو المكون الذي سيحميّه الجهاز الواقي.
- حدد التيار العكسي أو التيار الناتج عن العطل المتاح.ضع في الاعتبار المصادر المتوازية السليمة والافتراضات التشغيلية المطلوبة بالطريقة التصميمية المعمول بها.
- تحقق من بيانات الوحدة النمطية المنضبطة.سجل تيار القصر ذي الصلة والمعاملات ذات الصلة والحد الأقصى لمعدل القطع للمصهر التسلسلي من ورقة بيانات الوحدة النمطية الدقيقة.
- تحقق من الموصل والتجميع. قم بتضمين تركيب الكابلات، والحامل، والطرفية، ودرجة حرارة الحاوية، والتنسيق مع الأجهزة العلوي والأسفلية.
- طبق قواعد السوق المستهدف.يجب ألا يتم دمج المعايير القائمة على IEC والمعايير القائمة على NEC وأي أطر وطنية في صيغة واحدة.
- صُغّ مواصفة كاملة.اذكر مهام وصلة المصهر، والجهد، والتيار، والقدرة على القطع، والتنسيق، والحامل، والظروف البيئية، والأدلة المطلوبة.
يحدد هذا الإجراء ما إذا كانت الحماية مطلوبة قبل تحديد رقم كتالوج. يمكن لمعاينة مستقبلية مفصلة يمكنها أن تمرر مدخلات المشروع المعتمدة من خلال سير عمل التقييم وطلب عرض الأسعار؛ هذا المركز يتوقف بشكل متعمد عند خريطة القرار.
المصهر الكهروضوئي مقارنة بقاطع الدائرة المستمر، ومفتاح العزل، وجهاز الحماية من زيادة الجهد
يتم تجميع الأجهزة DC الشمسية معًا في بعض الأحيان بسبب ظهورها في نفس صندوق التجميع أو التجميع على جانب العاكس. وظائفها تظل مختلفة.
| الجهاز | الوظيفة الأساسية | ما لا يتم توفيره تلقائيًا |
|---|---|---|
| قاطع PV | جهاز قطع التيار الزائد أحادي الاستخدام ضمن واجبه المُوثق في أنظمة الكهروضوئي/التيار المستمر | إعادة الضبط، التبديل الروتيني، العزل المرئي، الحد من الزيادات في الجهد |
| قاطع دائرة التيار المستمر | قطع تيار زائد تلقائي مع آلية إعادة الضبط عند التصنيف والتشغيل المناسبين | ليس كل قاطع هو قاطع تحميل/عزل تلقائي أو مناسب لجميع بنيات أنظمة الكهروضوئي |
| مفتاح فصل التيار المستمر | التبديل والعزل المقصود ضمن نطاق الاستخدام الوثيق المحدد | الحماية من زيادة التيار إلا إذا كان التجميع يتضمن ويقوم بتنسيقها بشكل صريح |
| جهاز الحماية من زيادة الجهد لنظام الكهروضوئي DC | يحد من ارتفاع الجهد العابر عن طريق توجيه التيار الزائد | الحماية من زيادة التيار المستمر، التبديل، أو العزل المستمر |
يجب عدم مقارنة المصهر والعاكس على أنهما متفوقان عالميًا. يحدد السلوك المصدر، واجبار القطع، واحتياجات التبديل، واستراتيجية الصيانة، والهدف من التنسيق، والتيار العادي للخطأ، والأدلة من المنتج، التوافق. بالنسبة للتوجيه المحدد للعاكس، استخدم دليل قاطع الدائرة المستمر لنظامات الكهروضوئية الشمسية.
معايير وحدود الأدلة
تختلف المعايير للإجابة على أسئلة مختلفة. لا تثبت المعيار المسمى في مواصفة بمفرده أنه يتوافق منتج أو حامل أو حاوية مجمعة معينة.
- IEC 60269-1يوفر متطلبات عامة لمصاهر التيار المنخفض.
- IEC 60269-6يضيف متطلبات إضافية لمصاهر-روابط المستخدمة لحماية أنظمة الطاقة الكهروضوئية الشمسية. يغطي النطاق المنشور له أنظمة PV strings والصفوف في الدوائر حتى 1500 فولت تيار مستمر.
- IEC TR 60269-5يوفر إرشادات تطبيقية لمصاهر التيار المنخفض ويشمل إرشادات حماية أنظمة الطاقة الشمسية.
- IEC 62548-1يعالج متطلبات تصميم شبكة الطاقة الشمسية، بما في ذلك توصيلات التيار المستمر والأجهزة الكهربائية الواقية.
- UL 248-19تم تحديده بواسطة UL Solutions كفحص لتقييم فكوك التيار الشمسي في السوق الأمريكية.
- UL 4248-19يتم تحديدها بواسطة UL Solutions كنظام كهروضوئي للمُصَهَّر.
الحد الأقصى للجهد 1500 فولت في IEC 60269-6 هو بيان نطاق معايير، وليس تقييمًا لمنتج VIOX. تُظهر صفحة عائلة مُصَهَّر التيار المستمر PV VIOX الحالية أن...1000 فولت تيار مستمريجب أيضًا أن تعتمد قواعد التركيب على السوق المستهدف والمشروع. سجل رمز الشفرة أو معيار التصميم المناسب بشكل منفصل عن معيار المنتج للمُصَهَّر، والأدلة على الحامل، ورسومات الوحدة، وإثبات التجميع.
يجب أيضًا أن تعتمد قواعد التركيب على السوق المستهدف والمشروع. سجل رمز الشفرة أو معيار التصميم المناسب بشكل منفصل عن معيار المنتج للمُصَهَّر، والأدلة على الحامل، ورسومات الوحدة، وإثبات التجميع.
عائلة مصاهر التيار المستمر الكهروضوئية من VIOX
تقدم VIOX Solar حاليًا منصتين من نظام كهروضوئي VIOX DIN-rail. البيانات أدناه هي بيانات اتجاه عائلة المنتج من سجل المنتج الحالي لـ Payload؛ تحدد ورقة البيانات والنسبة المعتمدة التكوين المقدم.
| منصة VIOX | تنسيق وصلة المصهر | حدود العائلة المنشورة | مسار المنتج |
|---|---|---|---|
| RT18-32 / VOPV-32 | 10 × 38 ملم | جزء من عائلة 1–50 أمبير، تعتمد على النموذج عند 1000 فولت تيار مستمر | مراجعة RT18-32 / VOPV-32 |
| RT18-63 / VOPV-63 | 14 × 51 ملم | جزء من عائلة تتراوح بين 1–50 أمبير، تعتمد على النموذج عند 1000 فولت تيار مستمر | راجع RT18-63 / VOPV-63 |
تم تقديم كلا المنصتين داخلعائلة مصاهر التيار المستمر الكهروضوئية من VIOX, والتي تسرد TH35 / 35 مم تركيب على مسارات DIN. لا تستنتج قدرة قطع محددة، أو شهادة، أو منحنى، أو تيار نموذج من هذا الملخص؛ اطلب المرجع المنظم الدقيق للتكوين المطلوب.
اختر مصدرك التالي للوصلات الكهربائية المستمرة
استخدم الصفحة التالية التي تتطابق مع العمل الذي تفعله:
- للبنية المتعددة الأجهزة الكاملة، ابدأ بـ اختيار حماية الدائرة الكهربائية المستمرة للطاقة الشمسية.
- بالنسبة إلى الحاوية والحد من تجميعها، راجع ما الذي تفعله وحدة تجميع كهروضوئي و كيفية اختيار صندوق تجميع كهروضوئي.
- للحماية من زيادة التيار القابلة لإعادة الضبط، استخدم دليل قاطع الدائرة المستمر DC.
- للتوفر بتنسيقات المصهر VIOX والمسارات النموذجية، استخدم عائلة منتجات المصهر DC PV.
لتأكيد الطراز، أرسل الحد الأقصى لجهد التيار المستمر للمشروع، وورقة بيانات الوحدة الدقيقة، وترتيب السلاسل، ومدخلات التيار، وتنسيق وصلة المصهر، وظروف الحامل والحاوية، والسوق المستهدف، والوثائق المطلوبة إلى sales@vioxsolar.com.