太陽光発電システムにおける回路ブレーカーの重要な役割

再生可能エネルギーに対する世界的な需要の増加に伴い、太陽光発電（太陽）発電システムは、清潔で持続可能な性質のために広く採用されています。 PVシステムでは、電気的安全性が非常に重要であり、サーキットブレーカーは、主要な保護装置として、安定した動作を確保し、電気断層を防止する上で不可欠な役割を果たします。この記事では、PVシステムにおける回路ブレーカーの重要性、機能、および選択基準について説明します。

1。PVシステムにおける回路ブレーカーの役割

1.1過負​​荷保護

操作中、PVシステムは、日光強度の変動、老化成分、または突然の負荷の変化などの要因により、電流を超える定格値を経験する可能性があります。回路ブレーカーは、このような過負荷条件を検出し、回路を迅速に中断し、ワイヤーの過熱、機器の損傷、さらには火災の危険性を防ぐことができます。

1.2短絡保護

PVシステムの短絡は、断熱材の損傷、配線エラー、または機器の故障に起因する場合があり、短絡電流は通常の電流の数倍または数十倍に達します。回路ブレーカーは、ミリ秒以内に回路を切断し、システムコンポーネント（例：インバーター、バッテリー、PVモジュールなど）を損傷から保護できます。

1.3隔離とメンテナンスの安全

システムのメンテナンスまたは検査中、サーキットブレーカーは回路を遮断するための手動スイッチとして機能し、オペレーターの安全性を確保します。また、障害診断の明確な切断点を提供します。

1.4 DCおよびAC回路の保護

PVシステムは、DC側（ソーラーパネルへのインバーター）とAC側（グリッドまたは荷重のインバーター）で構成されています。 DCにはゼロ回転ポイントがないため、ARC消滅はACよりも困難です。したがって、DC回路ブレーカーには特別な設計が必要ですが、AC回路ブレーカーは主にインバーターの出力とグリッド接続保護に使用されます。

2。PVシステムで回路ブレーカーを選択するための重要な考慮事項

2.1定格電圧と電流

回路ブレーカーの定格電圧は、PVシステムの最大動作電圧（1000Vまたは1500V DCシステムなど）を超える必要があります。

定格電流は、システムの最大連続電流よりもわずかに高く、温度と環境要因を占めている必要があります。

2.2 DCとAC回路ブレーカーの違い

DC回路ブレーカー：永続的なDCアークを処理するために、より強力なアーク拡張機能が必要です。

AC回路ブレーカー：インバーター出力側で使用され、グリッド相互接続標準に準拠する必要があります。

2.3破壊容量

PVシステムは、短絡中に高電流を生成できます。回路ブレーカーの破壊容量（たとえば、10ka、20ka）は、断層電流を安全に中断するのに十分でなければなりません。

2.4環境適応性

通常、PVシステムは屋外に設置されているため、サーキットブレーカーは、長期的な信頼性のために、防塵、防水、高温耐性設計を備えている必要があります。

3。サーキットブレーカーの一般的なタイプ

3.1 DC回路ブレーカー

ミニチュア回路ブレーカー（MCB）、ヒューズ、または特殊なPV DC回路ブレーカーなどのソーラーアレイとインバーター入力に使用されます。

一部のモデルには、バックフィード電流を防ぐための逆極性保護が含まれています。

3.2 AC回路ブレーカー

成形ケースサーキットブレーカー（MCCB）やエアサーキットブレーカー（ACB）など、インバーター出力側に適用されます。

ULやIECなどの認定基準を満たす必要があります。

4。回路ブレーカーの障害と予防措置の一般的な原因

4.1迷惑トリップ

原因：過負荷、短絡、不適切な選択、または老化。

ソリューション：適切なサイジング、定期的なテスト、過負荷の回避。

4.2侵食に連絡します

原因：頻繁な切り替え、接触不良、またはアーク。

ソリューション：高品質の回路ブレーカーを使用し、不必要な操作を最小限に抑えます。

4.3環境への影響

原因：高温、湿度、または粉塵の分解性能。

ソリューション：保護評価（IP65など）の回路ブレーカーを選択し、定期的なメンテナンスを実行します。

5。結論

回路ブレーカーは、PVシステムの保護障壁であるだけでなく、安全で安定した動作を確保する重要なコンポーネントでもあります。適切な選択、正しい設置、および定期的なメンテナンスは、電気リスクを大幅に削減し、機器の寿命を延ばし、システム全体の効率を高めることができます。 PVテクノロジーが進むにつれて、将来のサーキットブレーカーはより高いパフォーマンスとよりスマートな機能に向けて進化し、再生可能エネルギーシステムのより強力な保護手段を提供します。