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Gleichstrom-Hochspannung „Nemesis“ in Photovoltaik-Systemen

In einem PV-System sind PV-Module Geräte, die Solarenergie in Gleichstrom (DC) umwandeln. Sie werden normalerweise seriell verbunden, um PV-Strings zu bilden, und dann wird der Gleichstrom (DC) durch einen Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt. Seriell verbundene PV-Module bilden oft eine Gleichstrom-Hochspannung im Bereich von Hunderten bis Tausenden von Volt.

Gleichspannung bis 1000V Wechselrichter Stromnetz

In einem traditionellen PV-System können wir das PV-System nur auf System- oder String-Ebene durch einen Wechselrichter oder einen Schalter trennen. Jedoch, aufgrund der Betriebsmerkmale von PV-Modulen, bleibt nach dem Trennvorgang, solange die Module weiterhin Sonnenlicht erhalten, die Gleichstrom-Hochspannung bestehen.bliebinnerhalb der Stränge. In verteilten PV-Szenarien sind PV-Systeme oft in Gebäude integriert oder in der Nähe von Bereichen, in denen Menschen sich täglich aufhalten, platziert. In diesem Szenario werden die Brandschutzanforderungen von PV-Systemen zweifellos wichtiger. Ob es nun zu einem Brandunfall im Gebäude kommt oder das PV-System aufgrund eines Fehlers Feuer fängt, ein PV-System, das keine Niederspannungs-Sicherheitsabschaltung durchführen kann, gefährdet die Brandbekämpfung, Erste Hilfe und andere Einsätze ernsthaft. Das Sicherheitsproblem für das Personal wird zu größeren Verlusten führen.

Die Implementierung eines modularen Schnellabschaltverfahrens (RSD) in PV-Systemen ist der direkteste und effektivste Weg, um die oben genannten Probleme zu lösen. RSD-Ausrüstung kann im Notfall jedes einzelne PV-Modul im System schnell trennen, wodurch das Gleichstrom-Hochspannungsrisiko im System beseitigt wird und so die Sicherheit des Systems verbessert wird sowie die Sicherheit von Personen, Eigentum und Feuerschutz gewährleistet wird.

< AndSolar module level rapid shutdown solution >

Der US-amerikanische National Electrical Code (NEC) ist eine der detailliertesten elektrischen Vorschriften bezüglich Photovoltaiksystemen. Er wird in den Vereinigten Staaten und vielen anderen Ländern umgesetzt. Er ist auch die erste Vorschrift, die einen schnellen Abschaltvorgang von PV-Systemen vorschreibt. Sie legt den Abstand von 30 cm zum PV-System als Array-Grenze fest. Das Photovoltaiksystem muss in der Lage sein, die Spannung innerhalb der Array-Grenze auf 80 V Gleichstrom und die Spannung außerhalb der Array-Grenze auf unter 30 V Gleichstrom innerhalb von 30 Sekunden zu reduzieren, was bedeutet, dass das PV-System auf Modulniveau getrennt werden muss. Von Kapitel 690.12 des NEC 2014, das die ersten Anforderungen für einen schnellen Abschaltvorgang von PV-Systemen festlegte, bis hin zur NEC-Version 2017 & 2020, die diese Anforderungen obligatorisch und vollständiger aktualisierte, hat der schnelle Abschaltvorgang auf Modulniveau der PV-Module sich zu einem Schlüssel zur Sicherheit verteilter PV-Systeme entwickelt. Derzeit integrieren immer mehr Länder und Regionen ähnliche Anforderungen in ihre Vorschriften oder Standards.

Nach der weltweiten Förderung von Standards für eine schnelle Abschaltung auf Modulniveau in der Photovoltaik hat die National Energy Administration Chinas im November 2021 den „Entwurf zur Stärkung der Sicherheit der dezentralen PV-Elektrizitätserzeugung (Entwurf zur Kommentierung)” herausgegeben, der klar fordert, dass PV-Module eine Sicherheitsabschaltfunktion haben müssen. Darüber hinaus haben auch Orte wie Beijing, Dongguan in Guangdong, Shenzhen in Guangdong, Haining in Zhejiang und andere eigene lokale Standards oder Verwaltungsmaßnahmen erlassen, die gemeinsam betonen, dass PV-Projekte über eine schnelle Abschaltung auf Modulniveau verfügen müssen, um die Sicherheit von Personen und Eigentum zu gewährleisten. Diese Entwicklung zeigt deutlich, dass die schnelle Abschaltung auf Modulniveau allmählich zu einem globalen Standard wird, um die Sicherheit dezentraler PV-Anlagen sicherzustellen.

AndSolar Module-level Smart Rapid Shutdown Device

AMCL Serieder intelligenten SchnellabschaltungProdukteDie von AndSolar Technology Co., Ltd. (im Folgenden „AndSolar“ genannt) eingeführte Technologie würde PV-Systemen nicht nur grundlegende Schnellabschaltfunktionen verleihen, um die Anforderungen der NEC-Vorschriften zu erfüllen, sondern auchAutomatische Abschaltung vor Ort, per Fernzugriff oder durch FehlerFunktionen und andere Abschaltmethoden, um maximale Systemsicherheit zu gewährleisten. Darüber hinaus könnten die Produkte der AMCL-Serie auch realisierenPositionierung und Überwachung auf Modulebene, um die Digitalisierung und intelligente PV-Kraftwerke zu realisieren, Betriebs- und Wartungskosten zu senken und verschiedene intelligente Anwendungen zu realisieren.

Als Unternehmen, das sich zur Aufgabe gemacht hat, die Sicherheit von PV-Systemen kontinuierlich zu verbessern, hat AndSolar immer Produkte unter den strengsten Sicherheits- und Zuverlässigkeitsstandards entwickelt. Die AMCL-Serie RSD hat die Zertifizierungen UL1741, UL3741, IEC 62109-1, IEC 61000-6-1/-2/-3/-4 und andere verwandte Zertifikate bestanden. In diesem Artikel werden wir Ihnen auch den Hintergrund dieser Zertifizierungen erklären.

UL1741 :

UL 1741 ist das höchste Sicherheits- und Elektrizitätssicherheitsstandard in Nordamerika für PV-Erzeugeranlagen, einschließlich Wechselrichter, Stromwandler, Controller und Schaltgeräte. Gleichzeitig konzentriert sich dieser Standard auch auf die relevanten Anforderungen zur Definition eines schnellen Abschaltens in den NEC-Vorschriften. Um die Zuverlässigkeit des Produkts sicherzustellen, beauftragte AndSolar die renommierte unabhängige Prüf- und Zertifizierungsstelle CSA, die Hardware-Designs, Software-Designs, Funktionssicherheit und Produktzuverlässigkeit der AMCL-Serie intelligenter RSD-Produkte gemäß dem UL1741-Standard unter verschiedenen extremen und harten Bedingungen zu überprüfen. Es wurde in vielen Bereichen getestet und erfolgreich der umfassenden Bewertung des Standards standgehalten und erhielt die Zertifizierung dieses Standards, der die höchsten Anforderungen an RSD darstellt. Es beweist auch, dass die Produkte der AMCL-Serie den regulatorischen Anforderungen von NEC 2017&2020 entsprechen.

UL3741 :

Norm für Sicherheit: Photovoltaische Gefahrenkontrolle, herausgegeben im Dezember 2020, stellt diese Norm das Konzept des „PV-Gefahrenkontrollsystems“ vor. Feuerwehrkräfte könnten auf elektrische Gefahren ausgesetzt sein, wenn PV-Ausrüstung bei Operationen in PV-bezogenen Gebäuden beschädigt wird, und da PV-bezogene Systeme eine Reihe von Ausrüstungen von verschiedenen Herstellern umfassen können. Die UL3741-Norm erstellt eine Liste der PV-Gefahrenkontrollausrüstungen (PVHCE) zur Bewertung von PV-Systemen. Die Merkmale dieser Ausrüstungen und die Funktionsintegrität bei der Aufrechterhaltung der Gefahrenkontrollfunktionen werden als Bewertungspunkte verwendet. Um die UL 3741-Zertifizierung zu erhalten, fügte AndSolar die AMCL-Serie-Produkte zum gesamten Photovoltaiksystem hinzu und bestand eine Reihe von Tests oder Bewertungen, was sicherstellt, dass Heguang Tongyao Produkte die Sicherheit des gesamten Photovoltaiksystems gewährleisten.

IEC 62109-1:

Sicherheit von Netzanbindewandlern für den Einsatz in photovoltaischen Anlagensystemen –

Teil 1: Allgemeine Anforderungen, Sicherheit von Stromumwandlungsgeräten in photovoltaischen Kraftanlagen - Teil 1 - Allgemeine Anforderungen, als Zugangsvoraussetzung für photovoltaische elektronische Geräte, legt entsprechende Sicherheitsanforderungen fest, einschließlich: elektrischer Sicherheit, mechanischer Sicherheit, thermischer Sicherheit, Brandschutz und andere Bereiche, wobei die elektrische Sicherheit hauptsächlich auf Sicherheitsmaßnahmen wie Isolierung, Erdschaltung und Schutz vor Elektroschock bei elektrischen Geräten fokussiert, um das Auftreten von Elektroschocks und anderen elektrischen Unfällen zu verhindern, während die mechanische Sicherheit die Sicherheitsanforderungen an die mechanischen Mechanismen, Bedienteile usw. von elektrischen Geräten regelt, um sicherzustellen, dass das Gerät unter verschiedenen Umständen keine Gefahr für Personen darstellt. Das AndSolar AMCL Modul-Level-Schnellausschaltgerät hat erfolgreich den Standard bestanden, welches die Sicherheit des Stromverbrauchs der Nutzer in praktischen Betriebsbedingungen effektiv gewährleisten kann.

IEC 61000-6-1/-2/-3/-4 :

IEC 61000-6 ist ein elektromagnetische Verträglichkeit (EMC)-Standard. Elektronische und elektrische Geräte erzeugen bei ihrem Betrieb elektromagnetische Felder, die sich gegenseitig beeinflussen können. Der IEC 61000-6-Standard umfasst eine Reihe von EMC-Tests und Anforderungen, die darauf abzielen, sicherzustellen, dass elektrische und elektronische Geräte in einer Vielzahl unterschiedlicher Umgebungen normal funktionieren, ohne sich gegenseitig zu stören und ohne kontrolliert zu werden. Dieser Standard ist auf verschiedene Geräte und verschiedene Umgebungen anwendbar. Er enthält vier Teile, darunter (1) Elektromagnetische Verträglichkeit, Allgemeinstandard - Störfestigkeit für Wohn-, Gewerbe- und leichte Industrieumgebungen, (2): Elektromagnetische Verträglichkeit, Allgemeinstandard - Störfestigkeit für Industrieumgebungen, (2): Elektromagnetische Verträglichkeit, Allgemeinstandard - Störfestigkeit für Industrieumgebungen, (2) 3): Elektromagnetische Verträglichkeit, Ausstoßstandards für Wohn-, Gewerbe- und leichte Industrieumgebungen, (4) Elektromagnetische Verträglichkeit, Ausstoßstandards für Industrieumgebungen. Das Solar AMCL Modul-Level-Schnellausschaltgerät hat den Standard erfolgreich bestanden und kann die oben genannten EMC-Anforderungen effektiv erfüllen.