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En los últimos años, con la popularidad de la energía fotovoltaica, cada vez más techos se han cubierto con energía fotovoltaica.Sin embargo, ya sea en casa o en el extranjero, el incidente de incendios en plantas de energía fotovoltaica ocurre con frecuencia.Entre ellos, el 80% de los incendios en la central eléctrica son causados por fallas en el lado de CC, y la chispa de arco causada por el alto voltaje de CC es el 'culpable' del incendio fotovoltaico.Por qué la falla de arco tiene un gran impacto en la seguridad de la central eléctrica, podemos entenderlo a partir de los siguientes aspectos.
1. Muy fácil de causar un incendio en la central eléctrica.
Cuando se produce un arco de CC, la parte de activación mantendrá una combustión estable durante mucho tiempo sin apagarse.La alta temperatura generada por el arco de CC puede superar fácilmente los 3000 ℃, lo que puede quemar el equipo de la central eléctrica y provocar un incendio.
2.Muy probable que suceda
En la estación de energía real, los módulos solares están dispuestos en una matriz en serie y se acumula el voltaje de línea de toda la cadena, que generalmente puede alcanzar un alto voltaje de 600 V ~ 1000 V.En la operación a largo plazo, los problemas como el mal contacto causado por el desajuste de las juntas, los problemas de calidad de las partes de contacto y el envejecimiento de las partes de aislamiento causado por el largo tiempo de funcionamiento causarán directamente el fenómeno del arco de CC, la ruptura de el aire y el fuego.No es difícil ver que a medida que aumenta el tiempo de funcionamiento de la central eléctrica, también aumenta la probabilidad de formación de arcos de CC.Sin considerar otros contactos y partes aislantes, en una central distribuida de 10MW, hay más de 80.000 puntos de contacto óptico, y siempre tienen la posibilidad de arco DC.
3. Método de detección
Los arcos generados en los sistemas fotovoltaicos se pueden dividir en arcos normales y arcos anormales.
El arco causado por el apagado normal del interruptor automático es un arco normal;y el arco causado por fallas como el envejecimiento del cable y el mal contacto es un arco anormal, lo que significa que la detección del arco debe distinguir correctamente entre arcos buenos y arcos malos;Debido a que existen factores tan complejos, a menudo presenta mayores desafíos para la detección de fallas de arco y también presenta requisitos más altos para los métodos y algoritmos de detección.La detección de falla de arco se encuentra en la etapa inicial de generación de arco, a través del sensor para detectar los cambios de parámetros físicos y eléctricos del arco, y analizarlo para determinar si hay un arco.
4. Medidas relacionadas
En países desarrollados como Estados Unidos, Europa, Japón, Australia, etc., se han introducido medidas obligatorias para el problema de la alta tensión DC en los sistemas fotovoltaicos.Los dispositivos de monitoreo de arco deben instalarse en plantas de energía fotovoltaica.
CTS 13001-2018 'Prueba y evaluación del sistema fotovoltaico conectado a la red doméstica' recientemente lanzado e implementado por China National Building Materials Inspection and Certification Group Co., Ltd. Sistema fotovoltaico conectado a la red doméstica instalado en el techo, cuando el DC el voltaje es superior a 120 V, se debe utilizar el sistema de detección, alarma y procesamiento de fallas de arco.
5.Programas relacionados
La función principal de la caja de protección de seguridad de arco FR-DCBS-AFC4C es detectar si existe una falla de arco en la cadena fotovoltaica en tiempo real.Si se detecta una falla de arco, se enviará una señal de alarma a través de la luz indicadora local y un correo electrónico de inmediato, y el relé de CA se activará para desconectar el inversor.El circuito de CA entre la red eléctrica y la red eléctrica hace que el inversor deje de funcionar, lo que garantiza que el circuito de CC esté en un estado sin corriente, lo que puede prevenir eficazmente riesgos de seguridad como incendios causados por arcos.Además, el usuario puede controlar de forma remota la alarma de arco de la caja de arco, el encendido y apagado del relé, el nivel actual y otros estados a través del software de la aplicación del teléfono móvil.