ما هو خطأ القوس DC؟
خطأ قوس هو تدفق الطاقة الكهربائية من خلال فجوة الهواء عن طريق جزيئات الغاز المتأينة. في حين يعتبر الهواء عادة وسيلة غير إجراء، والفرق المحتملة العالية (الجهد) بين اثنين من الموصلات على مقربة يمكن أن يسبب جزيئات الهواء لكسر إلى مكوناتها المؤينة (تسمى'البلازما') ، والتي يمكن أن تحمل بعد ذلك شحنة من قطب واحد إلى آخر.
درجة حرارة قوس كهربائي يعتمد على عدد من العوامل، مثل مستوى التدفق الحالي، ولكن على نظام PV نموذجي، فمن الساخن بسهولة بما يكفي لإذابة الزجاج والنحاس والألومنيوم، والشروع في احتراق المواد المحيطة بها.
DC القوس يحدث على كابلات العاصمة من النظم الشمسية الكهروضوئية.
مخطط تخطيطي–سلسلة العاكس النظام الشمسي مع كابلات DC غير المحمية. يتم عرض الكابلات والمفاصل والمعدات الكهربائية المعرضة لأخطاء قوس DC باللون الأحمر
هل تُـرَكّر مشكلة على الأنظمة الكهربائية المُسيّرة؟ لا
لا ينظر إلى القوس على أنه خطر شائع في الأنظمة الكهربائية العادية AC. ويرجع ذلك جزئيا إلى أن معايير الصناعة الكهربائية والممارسات وتصميمات المكونات تطورت على مدى السنوات ال 100 الماضية أو نحو ذلك إلى نقطة حيث المنشآت التيار المتردد الحديثة آمنة جدا.
تقوس أقل من قضية في أنظمة التيار المتردد لأن أقواس التيار المتردد تميل إلى إطفاء الذات وتناوب الجهد ، ويمر من خلال 0 فولت مائة مرة في الثانية للوازم الشبكة القياسية. لكي يكون القوس مكتفياً ذاتياً، يجب أن تكون الظروف اللازمة لبدء القوس موجودة باستمرار. DC لا يزال في الجهد المستمر ومرة واحدة تم إنشاء قوس أنها سوف تستمر طالما الجهد DC هو
هل تحدث أخطاء DC arc على جميع الأنظمة الشمسية؟ لا
DC arc أخطاء تحدث فقط على أنظمة العاكس سلسلة التي لديها غير المحمية DC الدوائر الجهد فوق ما يقرب من 80 فولت DC.
أين على النظام الشمسي لا DC صدع القوس تحدث؟
يمكن أن تحدث أخطاء في أي مكان على كابلات العاصمة التي تمتد من وحدات الطاقة الشمسية على السطح إلى العاكس السلسلة التي عادة ما يتم تثبيت المجاورة للوحة التبديل الرئيسية. هناك ما يقرب من 26 اتصالات في الدائرة DC من نظام صغير للطاقة الشمسية المحلية (2kW) التي يتم تنفيذها في الموقع من قبل المثبت الشمسي وحوالي 50 اتصالات على نظام 5kW. كل هذه الاتصالات التي تضطلع بها المثبت الشمسي هو نقطة محتملة للفشل.
وهناك أيضا اتصالات إضافية داخل وحدات الطاقة الشمسية، DC عزل والعاكس السلسلة التي هي نقاط محتملة للفشل.
ما هي أنواع DC الأعطال القوس التي تحدث على النظم الشمسية باستخدام العاكسات سلسلة؟
هناك ثلاثة أنواع شائعة من DC arc أخطاء:
سلسله–يحدث قوس سلسلة عند قطع اتصال بينما يتم إنتاج PV الحالي. أي اتصال متقطع في الدائرة DC لديه القدرة على إنتاج خطأ قوس DC. قد تتضمن هذه الاتصالات المفاصل لحام داخل الوحدة النمطية، اتصالات سلك نوع ضغط، الموصلات المستخدمة على الأسلاك يؤدي المرفقة وحدات PV، اتصالات في DC عزل، اتصالات في العاكس، أي دائرة العاصمة في العاكس أو أي من كابلات العاصمة في دائرة السلسلة.
موازيه–الأقواس المتوازية تحدث عندما يكون هناك انهيار في نظام العزل والتدفقات الحالية بين الإيجابية والسلبية. يتم تشغيل الموصلات اثنين من القطبية المعاكس في نفس الدائرة العاصمة في كثير من الأحيان على مقربة من بعضها البعض. العزل بين الأسلاك اثنين يمكن أن تصبح غير فعالة بسبب الحيوانات مضغ عليها، وتعطل الأشعة فوق البنفسجية، embrittlement، تكسير، والرطوبة والضرر الميكانيكية. يمكن أن تستمر عيوب القوس المتوازية على طول الموصلات نحو مواد حرق الصفيف على طول الطريق.
إلى الأرض–هذا الخطأ يتطلب فقط فشل نظام العزل واحد على الأرض. هذا يمكن أن يكون إطار وحدة الطاقة الشمسية، والرفد صفيف الشمسية، والسقف أو أي أسطح أخرى على أساس.
في كثير من الأحيان يمكن أن يبدأ الخطأ كنوع واحد من الخطأ (مثل خطأ السلسلة) ولكن تتطور إلى نوع مختلف من الخطأ (على سبيل المثال خطأ متوازي).
ما الذي يمكن أن يؤدي إلى خطأ قوس DC؟
انهيار استمرارية الموصلات بسبب:
·المفاصل فضفاضة بسبب سوء تركيب
·المفاصل فضفاضة بسبب اتصالات نوعية رديئة
·تآكل المفاصل مع مرور الوقت
انهيار نظام العزل:
·تدهور العزل بمرور الوقت بسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية
·عزل تكسير مع مرور الوقت بسبب التغيرات في درجة الحرارة (الساخنة–بارد)
·تدهور العزل بسبب الشيخوخة
·الأضرار التي لحقت العزل من قبل القوارض والحشرات والطيور
·الأضرار التي لحقت العزل أثناء التركيب
·الأضرار التي لحقت العزل من خلال أعمال البناء في المستقبل
·دخول المياه إلى الكابلات، و القنوات.
·دخول المياه إلى DC عزل من سوء التركيب
·دخول المياه إلى عزل DC بسبب تدهور الأختام مع مرور الوقت
·دخول الماء إلى العاكس
·دخول المياه إلى وحدة الشمسية أو مربع تقاطع
هل عيوب قوس العاصمة شيء يدعو للقلق؟نعم
تم تحديد أخطاء قوس العاصمة كسبب جذري لأكثر من 400 حريق بناء محلي وتجاري في أستراليا–حرائق المباني التي تهدد سلامة الركاب وتسبب أضرارا للممتلكات. كما تسبب أخطاء القوس DC أضرارًا كبيرة للمعدات الشمسية.
يمكن اختيار مكونات كابلات DC أعلى جودة وتثبيتها مع أكبر قدر من العناية. ومع ذلك، فإن عزل الكابلات وتدهور الموصلات يحدثان بمرور الوقت، مما قد يسبب خطأً في قوس DC.
إذا كنت ترى أو تسمع DC قوس خطأ، يمكن إيقاف العاكس الخاص بك وقف القوس؟لا
DC arc أخطاء تحدث على كابلات DC تحت مجموعة الشمسية، في أي مكان على طول كابلات العاصمة من مجموعة الشمسية على السطح إلى العاكس سلسلة وحتى داخل العاكس سلسلة. إيقاف العاكس لا إيقاف الأسلاك DC. الأسلاك DC من مجموعة للطاقة الشمسية إلى العاكس يعيش كلما الشمس مشرقة وليس هناك طريقة لعزل هذه الأسلاك. لذلك فإن إيقاف العاكس لا يطفئ خطأ قوس DC. اعتمادا على موقع الخطأ، وتشغيل سقف سقف DC العزل قد عزل خطأ وإطفاء القوس، ولكن هذا سوف يتطلب الوصول إلى السقف وتحديد موقع عازلة العاصمة المناسبة. مقاطعة DC قوس خطأ مع مع معزل لا يخلو من المخاطر الخاصة به، وسوف تعتبر فقط كملاذ أخير.
هل العاكسات سلسلة مع المدمج في قوس حماية من خطأ توفير الحماية لجميع أنواع DC arc أخطاء؟لا
هناك بعض العاكسات سلسلة المتاحة الآن مع المدمج في قوس كشف خطأ. ومع ذلك، هذه لا الكشف عن وعزل كافة أنواع DC arc أخطاء المذكورة أعلاه.
العاكسون مع هوية الكشف عن القوس المدمج خطأ القوس DC باستخدام الضوضاء على كابلات العاصمة التي تنتجها القوس. مرة واحدة يتم الكشف عن قوس الدائرة DC في العاكس سيتم عزل. وهذا سوف يطفئ'سلسله'قوس ولكن لن إطفاء'موازيه'او'الارض'قوس خطأ. والعاصمة الكابلات تحت مجموعة الشمسية وصولا الى العاكس ستبقى حية عندما يتم عزل الدائرة DC في العاكس. سوف يستمر خطأ مواز أو الأرض قوس على النظم الشمسية باستخدام العاكسات سلسلة مع DC قوس حماية من خطأ.
هل تحدث أخطاء DC قوس فقط على DC المعزولة؟لا
هناك اعتقاد شائع بين بعض التركيبات الشمسية أن DC صدع القوس تحدث فقط في DC عزل. هذا غير صحيح. DC صدعات القوس تحدث أينما هناك المفاصل في كابلات العاصمة، وانهيار استمرارية الكابلات أو انهيار العزل. يحدث هذا على الوحدات الشمسية، موصلات DC، كابلات DC، المفاصل في عازلات DC أو داخل العاكس.
هو إزالة عزل DC على السطح خيارا للحد من أخطاء قوس العاصمة؟لا
عدم تركيب عزل العاصمة على السطح سوف القضاء بالتأكيد على إمكانية فشلها في المستقبل. ومع ذلك، تملي النظرية الكهربائية الأساسية أنه من الضروري أن تكون قادرة على عزل مولد الكهرباء في أقرب وقت ممكن إلى المصدر. على سبيل المثال، إذا حدث خطأ على كابلات DC في تجويف السقف أو في أي مكان بين الوحدات الشمسية والعاكس السلسلة، يجب توفير النظام مع وسيلة لإيقاف العرض لعزل الخطأ. إذا كان الشخص من سوء الحظ بما فيه الكفاية أن يأتي في اتصال مع الأسلاك العاصمة، إجراء الإنقاذ الآمن القياسية هو عزل العرض قبل محاولة الإنقاذ.
لذلك على الرغم من إزالة عازلة العاصمة على السطح قد يبدو وكأنه وسيلة سهلة لمنعهم من الفشل، فإنه ليس من العملي ترك النظام مع أي وسيلة لعزل مجموعة الشمسية في حالة حدوث خطأ أو حادث.
هل ستؤدي إزالة أجهزة عزل DC إلى منع أخطاء قوس DC؟لا
DC صدعات القوس تحدث أينما هناك المفاصل في كابلات العاصمة، وانهيار استمرارية الكابلات أو انهيار عزل الكابلات. إذا تم استبدال معزل DC مع مربع تقاطع أو مربع تنظيم موصل DC، سيستمر حدوث أخطاء في هذه النقطة بالإضافة إلى نقاط أخرى في الدارة DC.
النهج الأكثر فعالية لمنع DC القوس الأعطال هو القضاء على وجود الفولتية DC خطيرة باستخدام microinverters أو استخدام بعض النظم DC الأمثل مع العاصمة آمنة.
هل يزيد احتمال حدوث أخطاء قوسية في DC مع تقدم الأنظمة الشمسية في عمر العاكسات الخيطية؟نعم
يزيد احتمال حدوث خطأ قوسي DC مع تقدم عمر الأنظمة الشمسية. وذلك لأن المفاصل في الأسلاك DC تآكل مع مرور الوقت زيادة المعاوقة، مما تسبب في الحرارة وانهيار استمرارية المفصل مما أدى إلى DC قوس خطأ. أيضا، الأختام على العزلات، وقنوات الخ تتحلل مع مرور الوقت السماح لزيادة المياه التي يمكن أن تسبب خطأ قوس العاصمة.
القوارض والحشرات والطيور يمكن أن تلحق الضرر العزل، والأعمال المستقبلية يمكن أن تلحق الضرر العزل أو العزل يمكن أن تتحلل ببساطة مع مرور الوقت.
هل صحيح أنه طالما تم تثبيت نظام الطاقة الشمسية DC وفقا للمعايير الأسترالية (AS5033) ويتم استخدام معدات ذات نوعية جيدة وممارسات التثبيت، ثم النظام هو'صندوق الامانات'?لا
كانت هناك العديد من حالات الحرائق التي بدأت بسبب المعدات التي تم النظر فيها'جودة عالية'في الوقت الذي تم تثبيته، إلا أن يكون قد تم استدعاؤها من قبل الشركة المصنعة بعد سنوات بسبب عيوب التصنيع أو التصميم. غالباً ما لا تظهر هذه العيوب حتى يعمل النظام لعدة سنوات.
تركيب أنظمة شمسية على ال rooves مهمة صعبة وخطيرة في بعض الأحيان ، خاصة في الظروف الساخنة وغير المريحة في كثير من الأحيان. هذه الظروف لا تفضي إلى صنعة الكمال، ويستغرق سوى هفوة لحظة من التركيز لعدم تشديد مربع تقاطع أو DC معزل إلى عزم الدوران الصحيح–والتي ستفشل في نهاية المطاف بسبب دخول المياه. التجربة العملية هي أنه حتى أفضل تاجر يمكن أن تجعل الأخطاء أحيانا ومع أنظمة العاصمة هذه الأخطاء يمكن أن يكون لها عواقب كارثية.
المعايير الأسترالية (خاصة AS5033) تذهب إلى أقصى حد في محاولة للقضاء على جميع الأسباب المحتملة لأخطاء قوس DC داخل النظام الشمسي. هناك أنظمة تفتيش صارمة في مكان (أكثر من ذلك بكثير من أي تركيب كهربائي منتظم) ، ولا تزال هناك أمثلة عديدة من أعطال قوس العاصمة الكارثية التي تحدث على أنظمة الطاقة الشمسية DC كل يوم في أستراليا. وينبغي أن يجيب هذا وحده على السؤال المتعلق بما إذا كان اتباع المعايير الأسترالية القائمة كافياً للقضاء على أخطاء قوس العاصمة.
الطريقة الوحيدة للقضاء على خطر DC القوس الأعطال هو القضاء على الجهد DC خطير نفسه من النظام أو استخدام تكنولوجيا مصممة خصيصا للحد من الجهد النظام إلى مستويات آمنة في حالة وجود خطأ.
يمكن الصيانة العادية منع DC عيوب القوس على النظم الشمسية مع العاكسات سلسلة وكابلات DC غير المحمية؟لا
هناك اعتقاد شائع أنه إذا تم تثبيت نظام DC الشمسي مع كابلات DC متوسطة الجهد غير المحمية وفقًا للمعايير الأسترالية AS5033 والحفاظ عليها بانتظام ، فهي آمنة تمامًا. هذا ليس صحيحاً يمكن لمثبت الطاقة الشمسية الحفاظ بانتظام على النظام الشمسي. ومع ذلك ، حتى في تلك الليلة بعد التفتيش أو أي ليلة بعد التفتيش القوارض ، أبوسوم الخ يمكن أن يعض من خلال العزل من كابلات العاصمة. عندما تشرق الشمس الألواح الشمسية بدء إنتاج الطاقة، الموصلات العارية تصبح حية مما تسبب في DC قوس خطأ ومبنى النار. من المستحيل عملياً لمثبت الطاقة الشمسية للتحقق من جميع الأختام هي مقاومة للماء منع دخول المياه وأيضا للتحقق من أن جميع المفاصل كابل ليست متآكلة وتخضع لموانع مقاومة عالية.
هناك ببساطة أي برنامج الصيانة التي يمكن أن تمنع DC قوس خطأ على النظم الشمسية مع العاكسات سلسلة وكابلات DC غير المحمية.
هل يحدث هذا فقط في أستراليا؟لا
وتقود الولايات المتحدة أستراليا في معالجة هذه المشكلة. في عام 2014 ، تم إدخالها عبر القانون الكهربائي الوطني (NEC) ، متطلبات الإغلاق السريع على صفائف الطاقة الشمسية. هذا دي-تنشيط كابل العاصمة من السقف إلى العاكس عندما يتم إيقاف تشغيل النظام. في حين أن هذا ساعد ، استمرت حوادث أخطاء قوس DC مع الصفيف الشمسي. لذلك هم الآن يخططون لإدخال تدابير وفقا NEC2017 حول لوحة الشمسية على مستوى إيقاف التشغيل السريع للحد من الجهد DC الحد الأقصى داخل صفائف إلى 80V DC أو أقل عندما يتم إيقاف تشغيل النظام. سيوفر الإغلاق السريع لمستوى الألواح الشمسية أمانًا أفضل لخدمات الطوارئ وأي شخص قد يكون على اتصال بالنظام الشمسي.
وقد أدركت المملكة المتحدة المشكلة وجريت تحقيقا مفصلا في حرائق الطاقة الشمسية الناجمة عن أخطاء قوس العاصمة.
(المرجع من https://www.acsolarwarehouse.com/)
