Detecção de arco em sistemas solares fotovoltaicos: guia de implementação essencial

Todos na indústria fotovoltaica sabem que os arcos CC são as “bombas invisíveis” das usinas de energia – eles podem ser causados ​​por módulos rachados, fiação solta ou até mesmo ratos mastigando cabos. Assim que ocorrer um arco, um incêndio ocorrerá se não for tratado imediatamente. No entanto, escolher e instalardetecção de arcoequipamento não é uma tarefa aleatória. Hoje vamos detalhar os equipamentos Fonrich, que funcionam tanto para novas usinas quanto para retrofits de antigas.

Primeiro: esclareça “Qual nível” de detecção de arco sua planta precisa – não instale no lugar errado!

A detecção de arco para sistemas fotovoltaicos é dividida em 3 níveis. Onde instalá-los e quantos usar depende da escala e estrutura da planta – não siga cegamente os outros:

1. Detecção em nível de módulo: prioridade para pequenas plantas/fotovoltaicos em telhados, até cada painel

Se você possui um sistema fotovoltaico residencial ou uma pequena planta industrial (menos de 100 kW) com módulos densamente dispostos e sombreamento frequente,detecção de arco em nível de móduloé recomendado. Isso significa equipar cada painel com um otimizador que possui detecção de arco integrada, como o DC Optimizer da Fonrich. Ele não apenas aborda problemas de sombreamento, mas também monitora os riscos de arco em painéis individuais em tempo real.

Vantagens:

• Localização precisa: se um painel tiver um problema (por exemplo, um arco de uma rachadura oculta), você poderá identificar o painel exato sem desmontar uma sequência inteira – a manutenção é rápida.

• Perda mínima: Cortar a energia de um painel com defeito não afetará a geração de outros painéis.

2. Detecção em nível de string: obrigatória para plantas de médio a grande porte, protegendo cada string

Para plantas montadas no solo, plantas industriais (acima de 1 MW) ou sistemas com múltiplas cadeias longas e cabos estendidos,disjuntores de detecção de arco em nível de string(por exemplo, disjuntor detector de arco da Fonrich) deve ser instalado em caixas combinadoras. Equipe um disjuntor por sequência – se ocorrer um arco em uma sequência (por exemplo, fiação solta, cabos envelhecidos), somente a energia dessa sequência será cortada.

Nota Crítica: Nunca tente cortar custos compartilhando um disjuntor em várias cadeias!

3. Detecção do lado CC do inversor: necessária para todas as plantas, protegendo o "último portão"

Independentemente do tamanho da planta, umdisjuntor mestre de detecção de arcodeve ser instalado na entrada CC do inversor. Isto funciona como uma "blindagem" para o inversor: se os arcos ignorarem as proteções no nível do módulo e no nível da string, este disjuntor corta a energia antes que o arco chegue ao inversor - evitando danos aos módulos IGBT do inversor (que custam centenas de milhares de baht para substituir).

O disjuntor de detecção de arco do lado do inversor da Fonrich suporta alta tensão de 1500V, compatível com grandes inversores convencionais. Pode ser instalado diretamente no gabinete de entrada CC do inversor, exigindo modificações mínimas no circuito.

Instalação prática: estes 5 detalhes devem ser feitos corretamente - caso contrário, a instalação será inútil!

Escolher o equipamento certo não é suficiente; detalhes de instalação inadequados reduzirão drasticamente a eficácia da detecção. Preste atenção especial a estes 5 pontos:

1. Fiação: Sem conexões reversas, sem fios ausentes, rotulagem clara

• Para disjuntores e otimizadores de nível de string, sempre faça distinção entre terminais positivos e negativos – conexões reversas queimarão o equipamento.

• Aperte todos os fios com segurança: O mau contato pode causar arcos (essencialmente criando um perigo durante a instalação da proteção).

• Identifique os fios após a instalação (por exemplo, "String 1 – Caixa Combinadora 1 – Disjuntor A") para acelerar a solução de falhas posteriormente.

O equipamento da Fonrich possui um design de conexão anti-reversa – os fios não podem ser conectados ao contrário, mesmo para novos instaladores.

2. Instalação da caixa combinadora: não sobrecarregue a caixa, deixe espaço adequado para dissipação de calor

Ao instalar disjuntores de nível de string em caixas combinadoras:

• Não encha a caixa – deixe um espaço de pelo menos 5 cm ao redor de cada dispositivo para dissipação de calor. As altas temperaturas nas caixas combinadoras durante o verão podem impedir o disparo dos disjuntores quando necessário.

• Se a caixa combinadora for muito pequena, substitua-a por uma maior ou utilize os disjuntores ultrafinos da Fonrich (30% mais economia de espaço do que os modelos padrão).

3. Instalação do otimizador: não bloqueie as saídas de calor, monte próximo às caixas de junção do módulo

• Instale otimizadores de nível de módulo nos suportes do módulo, garantindo que as saídas de calor não estejam bloqueadas (o superaquecimento reduz a eficiência).

• Monte os otimizadores o mais próximo possível das caixas de junção do módulo para reduzir o comprimento do cabo – isso reduz as perdas de linha e os riscos de arco.

Os otimizadores da Fonrich possuem um design de encaixe – eles podem ser fixados diretamente nos suportes sem furar. Os técnicos podem instalar 10 otimizadores em meia hora.

4. Aterramento: deve ser conectado para evitar vazamentos e choques elétricos

• Conecte os terminais de aterramento de todos os equipamentos de detecção de arco à rede de aterramento da planta, garantindo que a resistência do terra esteja abaixo de 4 ohms.

• Sem aterramento adequado, o vazamento do equipamento pode causar choque elétrico e os sinais de detecção serão interrompidos (isso não é negociável).

Após a instalação, use um testador de resistência de aterramento para verificar a conformidade – não pule esta etapa.

5. Comissionamento de ligação: conecte-se a inversores e plataformas de monitoramento, não trabalhe isoladamente

O equipamento de detecção de arco não é independente; deve se conectar com inversores e plataformas de monitoramento:

• Quando um arco é detectado, o equipamento deve não apenas cortar a energia, mas também enviar um sinal para o inversor desligar.

• Deverá também acionar um alerta na plataforma de monitoramento para notificar a equipe de manutenção.

O equipamento da Fonrich é diretamente compatível com inversores convencionais (Huawei, Sungrow, GoodWe) via protocolo Modbus. Ele se conecta à plataforma de monitoramento SafeSolar, permitindo visualizar qual string está com falha e quando a energia foi cortada – tudo a partir do seu telefone, sem necessidade de visitar o local.

Perguntas e respostas relacionadas

P: Ao reformar uma usina antiga com detecção de arco, precisamos desligar toda a usina? Como isso afeta a geração de energia?R: Não há necessidade de desligar a fábrica inteira! Retrofit em lotes: por exemplo, primeiro desligue as cadeias 1 a 5, instale disjuntores no nível da cadeia, comissione-os e reinicie essas cadeias. Em seguida, passe para as cordas 6–10. Dessa forma, apenas algumas strings ficam offline por dia, minimizando a perda de geração. Fonrich também tem experiência com “retrofits ao vivo” (sob as devidas precauções de segurança).

P: Os otimizadores em nível de módulo serão muito caros para sistemas fotovoltaicos residenciais?R: Na verdade, eles oferecem um ótimo valor! Os sistemas fotovoltaicos residenciais ficam em telhados, onde os riscos de incêndio são elevados. O custo de adicionar um otimizador por painel (cerca de 100+ THB) é muito menor do que o custo de reparar um telhado ou substituir equipamento após um incêndio. Além disso, os otimizadores da Fonrich aumentam a geração de energia em 15% – a renda extra cobre o custo do otimizador em pouco mais de 6 meses. É seguro e lucrativo.

P: O que devo fazer se o detector de arco disparar devido a um arco?R: 1. Primeiro, use a plataforma de monitoramento para localizar a string/painel com defeito.2. Desligue a energia e inspecione o local:

• Se um otimizador de nível de módulo disparou, verifique se há rachaduras ocultas no painel correspondente ou uma caixa de junção queimada.

• Se um disjuntor no nível da string desarmar, verifique se há danos ou conectores soltos nos cabos da string.

3. Após os reparos, reinicie o equipamento via plataforma de monitoramento. A plataforma da Fonrich possui uma função de “redefinição com um clique” – nenhuma operação no local é necessária.