Les modules photovoltaïques connectés en série doivent faire attention à :
Lorsque le système photovoltaïque est connecté au réseau pour la production d’électricité, le générateur photovoltaïque doit réaliser l’ensemble du contrôle de suivi du point de puissance pour obtenir la puissance totale de sortie sous n’importe quel ensoleillement actuel en continu. Par conséquent, lors de la conception du nombre de modules photovoltaïques en série, les problèmes suivants doivent être pris en compte :
1) Les spécifications, les types, le nombre de séries et les angles d’installation des modules photovoltaïques connectés au même onduleur doivent être cohérents.
2) Le coefficient de température de la tension de fonctionnement optimale (Vmp) et de la tension en circuit ouvert (Voc) des modules photovoltaïques doit être pris en compte. Le Vmp du générateur photovoltaïque connecté en série doit se situer dans la plage MPPT de l’onduleur et le Voc doit être inférieur à la tension d’entrée de l’onduleur. Valeur maximale.
Généralement, la plage de tension d’entrée DC de l’onduleur est spécifique. La tension d’entrée CC maximale recommandée de l’onduleur connecté au réseau photovoltaïque est de 1100 V et la plage MPPT est de 200 V ~ 1000 V. Lors de la sélection du nombre de modules dans une série, deux aspects doivent être pris en compte : l’un est la tension en circuit ouvert. La limite haute doit être inférieure à la tension de tenue maximale de l’onduleur ; la seconde est que la limite basse de la tension de fonctionnement nominale n’est pas inférieure à la valeur minimale de la plage MPPT de l’onduleur. En combinant les conditions ci-dessus, nous choisissons que le nombre maximum de connexions en série pour les modules photovoltaïques ne dépasse pas 21 en série. À température ambiante de 25°C, la tension en circuit ouvert est de 39,8 V×20 cordes = 796 V et la tension de fonctionnement de puissance totale est de 32,1 V×20 = 642 V, ce qui répond aux exigences de la machine.
Fiabilité et sécurité du système
1. L’onduleur a une bonne fiabilité et sécurité
1) Fonction de contrôle synchrone en boucle fermée : échantillonnage en temps réel et comparaison de la tension, de la phase, de la fréquence et d’autres signaux du réseau électrique externe, et maintenez toujours la sortie de l’onduleur synchronisée avec le réseau électrique externe, la qualité de l’énergie est stable et fiable, ne pollue pas le réseau électrique et a de bonnes performances de sécurité.
2) Il a la fonction d’arrêt et de fonctionnement automatiques : l’onduleur détecte la tension, la phase, la fréquence, l’entrée CC, la tension de sortie CA, le courant et d’autres signaux du réseau électrique externe en temps réel. Lorsque des conditions anormales se produisent, il protégera et déconnectera automatiquement la sortie CA ; lorsque la cause du défaut disparaît et que le réseau électrique revient à la normale, l’onduleur détectera et retardera pendant un certain temps, puis rétablira la sortie AC et se connectera automatiquement au réseau, avec une bonne fiabilité.
3) Fonction de protection : Il a des fonctions de protection telles que la surtension, la perte de tension, la détection et la protection de fréquence, la surcharge et la surintensité, les fuites, la protection contre la foudre, les courts-circuits de mise à la terre et l’isolation automatique du réseau électrique.
2. Performance de sécurité du système
Étant donné que l’ensemble du système de production d’énergie photovoltaïque est équipé d’un dispositif de protection contre la foudre sûr et fiable, l’onduleur sélectionné dispose de protections telles que les surtensions, les sous-tensions, les surcharges et les surintensités, la mise à la terre des courts-circuits, les fuites, etc., de sorte que l’ensemble du système dispose de ces fonctions de protection pour garantir que la conception et l’équipement fonctionnent généralement pour assurer la sécurité de la consommation d’électricité de l’ensemble du système.
Dans le système de centrale photovoltaïque, la mise à la terre est une partie cruciale de la conception électrique, qui est liée à la sécurité de l’équipement et du personnel de la centrale électrique. Une bonne conception de mise à la terre peut garantir que la centrale électrique reste dans un environnement de fonctionnement sûr pendant une longue période, réduire la fréquence des défauts de la centrale électrique et améliorer l’efficacité opérationnelle globale de la centrale électrique. Quels sont donc les types de mise à la terre courants dans les centrales photovoltaïques ?
1. Qu’est-ce que la mise à la terre
La mise à la terre fait référence à la connexion du point neutre du système d’alimentation et des appareils électriques, des parties conductrices exposées des équipements électriques et des parties conductrices à l’extérieur de l’appareil à la terre par des conducteurs. Il peut être divisé en mise à la terre de travail, mise à la terre de protection contre la foudre et mise à la terre de protection.
2.Rôle de la mise à la terre
Nous savons souvent seulement que la mise à la terre peut prévenir les chocs personnels. Mais, en fait, en plus de cette fonction, la mise à la terre peut également empêcher les équipements et les lignes d’être endommagés, prévenir les incendies, prévenir les coups de foudre, prévenir les dommages électrostatiques et assurer le fonctionnement régulier des systèmes d’alimentation.
01 Protection contre les chocs électriques
L’impédance du corps humain a une grande relation avec les conditions de l’environnement. Par conséquent, la mise à la terre est un moyen efficace d’éviter les chocs électriques. Une fois que l’équipement électrique est mis à la terre à travers le dispositif de mise à la terre, le potentiel de l’équipement électrique est proche du potentiel de terre. En raison de la résistance de mise à la terre, le potentiel de l’équipement électrique à la terre existe toujours. Plus il est gros, plus il est dangereux lorsque quelqu’un le touche. Cependant, supposons que le dispositif de mise à la terre ne soit pas fourni. Dans ce cas, la tension du boîtier de l’équipement défectueux sera la même que la tension phase-terre, qui est toujours beaucoup plus élevée que la tension de mise à la terre, de sorte que le danger augmentera également en conséquence.
02 Assurer le fonctionnement régulier du système d’alimentation
La mise à la terre du système d’alimentation, également connue sous le nom de mise à la terre de travail, est généralement mise à la terre au point neutre de la sous-station ou de la sous-station. La résistance de mise à la terre requise pour la mise à la terre de travail est minimale, et une grille de mise à la terre est nécessaire pour les sous-stations à grande échelle afin de garantir que la résistance de mise à la terre est faible et fiable. Le but du sol de travail est de rendre le potentiel entre le point neutre de la grille et le sol proche de zéro. Le système de distribution d’énergie basse tension ne peut pas empêcher la ligne de phase de toucher la coque ou la terre après la rupture de la ligne de phase. Si le point neutre est isolé du sol, la tension au bas des deux autres phases atteindra trois fois la tension de phase, ce qui peut provoquer l’épuisement de l’équipement de travail électrique avec une tension de 220. Pour le système mis à la terre au point neutre, même si une phase est court-circuitée vers la terre, les deux autres phases peuvent toujours être proches de la tension de phase, de sorte que l’équipement électrique connecté aux deux phases différentes ne sera pas endommagé. De plus, il peut empêcher le système d’osciller, et le niveau d’isolation des équipements et des lignes électriques ne doit être pris en compte qu’en fonction de la tension de phase.
03 Protection contre la foudre et les risques d’électricité statique
Lorsque la foudre se produit, en plus de la foudre directe, la foudre à induction est également produite, et la foudre à induction est divisée en foudre à induction contondante statique et en foudre à induction électromagnétique. La méthode la plus importante de toutes les mesures de protection contre la foudre est la mise à la terre.
3. Types de mise à la terre
Les types de mise à la terre courants sont les suivants : mise à la terre de travail, mise à la terre de protection contre la foudre, mise à la terre de protection, mise à la terre de blindage, mise à la terre antistatique, etc.
01 Mise à la terre de la protection contre la foudre
La mise à la terre de la protection contre la foudre est un système de mise à la terre permettant d’éviter les dommages en cas de foudre (frappe directe, induction ou introduction de ligne).
Dans le cadre des mesures de protection contre la foudre, la mise à la terre de la protection contre la foudre introduit un courant de foudre dans le sol. La protection contre la foudre des bâtiments et des équipements électriques utilise principalement une extrémité du parafoudre (y compris le paratonnerre, la ceinture de protection contre la foudre, le filet de protection contre la foudre, le dispositif d’extinction de la foudre, etc.) pour se connecter à l’équipement protégé. L’autre extrémité est connectée à l’appareil de terre. En conséquence, la foudre est dirigée vers elle-même et le courant de foudre pénètre dans la terre par son conducteur descendant et son dispositif de mise à la terre. De plus, en raison de l’effet secondaire de l’induction électrostatique causée par la foudre, pour éviter les dommages indirects, tels que l’incendie de la maison ou les chocs électriques, il est généralement nécessaire de mettre à la terre les équipements métalliques, les tuyaux métalliques et les structures en acier du bâtiment.
02 Mise à la terre de travail AC
La mise à la terre du travail AC consiste à connecter un certain point du système d’alimentation directement ou par le biais d’un équipement spécial à la terre pour la connexion métallique. La mise à la terre de travail fait principalement référence à la mise à la terre de l’extrémité neutre du transformateur ou de la ligne neutre (ligne N). Le fil N doit être isolé avec un noyau en cuivre. Il y a des bornes de liaison équipotentielle auxiliaires dans la distribution d’alimentation, et les bornes de liaison équipotentielle sont généralement dans l’armoire. Il convient de noter que ce terminal ne peut pas être exposé ; il ne peut pas être mélangé avec d’autres systèmes de mise à la terre, tels que la mise à la terre CC, la mise à la terre de blindage, la mise à la terre antistatique, etc. ; il ne peut pas non plus être connecté avec des fils PE.
03 Mise à la terre de la protection de sécurité
La mise à la terre de sécurité établit une bonne connexion métallique entre les parties métalliques non chargées de l’équipement électrique et le corps de mise à la terre. Dans une centrale photovoltaïque, il y a principalement des onduleurs, des composants et des boîtiers de distribution qui doivent être mis à la terre pour la protection de la sécurité.
▲Mise à la terre de la coque de l’onduleur
▲Mise à la terre du module photovoltaïque
04 Masse du bouclier
Pour éviter l’interférence de champs électromagnétiques externes, la mise à la terre du boîtier extérieur de l’équipement électronique et des fils blindés à l’intérieur et à l’extérieur de l’équipement ou des tuyaux métalliques qui le traversent est appelée mise à la terre de blindage. Cette méthode de mise à la terre est généralement utilisée pour mettre à la terre la couche de blindage de la ligne de communication RS485 dans la centrale photovoltaïque, ce qui peut empêcher efficacement le champ électromagnétique d’interférer avec la communication lorsque plusieurs onduleurs effectuent une communication série 485.
▲La couche de blindage de la ligne de communication 485 est mise à la terre
05 Mise à la terre antistatique
Pour certains environnements d’installation d’onduleurs particuliers, tels que l’installation dans une salle informatique sèche, la mise à la terre pour éviter les interférences de l’onduleur électrostatique générées par le climat aride de la salle informatique est appelée mise à la terre antistatique. Le dispositif de mise à la terre antistatique peut être partagé avec le dispositif de mise à la terre de sécurité de l’onduleur.
Les exigences de spécification de résistance de mise à la terre standard sont indiquées dans le tableau suivant :
Résumer
En tant qu’ensemble de systèmes d’exploitation à long terme, les centrales photovoltaïques doivent être mises à la terre pendant la conception et la construction afin de réduire l’exploitation et la maintenance inutiles à un stade ultérieur afin d’assurer un fonctionnement stable, sûr et efficace à long terme du système.
Avec la large application de la production d’énergie photovoltaïque, la connexion entre les modules photovoltaïques et les chaînes de modules, la connexion des bornes CC des boîtiers de combinaison, des onduleurs et d’autres équipements sont largement utilisées dans les connecteurs MC4 / H4 standard internationaux, comme le montrent les figures 1 et 1. 2 illustrés.
▲Graphique 1
▲Graphique 2
1. Exigences de performance des connecteurs photovoltaïques
Quelles sont donc les exigences de performance des connecteurs photovoltaïques ?
Tout d’abord, le connecteur photovoltaïque doit avoir une bonne conductivité et la résistance de contact ne doit pas être supérieure à 0,35 milliohms.
Deuxièmement, il doit avoir de bonnes performances de sécurité pour garantir les performances de sécurité des modules de cellules solaires. Troisièmement, l’environnement et le climat dans lesquels les équipements d’énergie solaire sont utilisés sont parfois dans des conditions météorologiques et environnementales terribles. Par conséquent, il doit avoir une résistance à l’eau, à haute température, à la corrosion, une isolation élevée et d’autres propriétés, et le niveau de protection doit atteindre IP68.
Troisièmement, la structure du connecteur solaire doit être ferme et fiable, et la force de connexion entre les connecteurs mâle et femelle ne doit pas être inférieure à 80N. Pour le connecteur MC4 connecté à un câble de quatre mm², lorsqu’il transporte un courant de 39A, la température ne doit pas dépasser la température limite supérieure de 105 degrés. Les connecteurs MC4/H4 sont des connecteurs unipolaires avec des embases mâles et femelles et présentent de nombreux avantages tels qu’une bonne étanchéité, une connexion pratique, un entretien et une maintenance pratiques.
2. Précautions d’installation des connecteurs photovoltaïques
La sélection de la prise doit prêter attention à la qualité du produit, y compris la taille du conducteur métallique interne, l’épaisseur du matériau, l’élasticité et le revêtement doit répondre à la capacité de transporter un courant important. Bon contact, le plastique de la coque de la prise doit garantir que la surface est lisse sans fissures et que l’interface est bien scellée. Lors de l’installation du connecteur de composant, évitez l’exposition au soleil et à la pluie pour éviter le vieillissement du connecteur, la corrosion du connecteur interne et du câble, l’augmentation de la résistance de contact, voire l’étincelle, entraînant une diminution de l’efficacité du système ou un accident d’incendie.
Lors de l’installation de connecteurs photovoltaïques, le lien de sertissage est la priorité absolue et des outils de sertissage professionnels doivent être utilisés. Avant de construire la centrale photovoltaïque, les installateurs ingénieurs concernés doivent être formés aux opérations de sertissage.
▲Graphique 3
Avec le développement de la technologie des cellules photovoltaïques, la capacité d’un seul module photovoltaïque augmente également, et le courant de chaîne augmente également progressivement. Bien que théoriquement, la conception portant un brouillon du connecteur MC4/H4 soit suffisante pour répondre aux exigences de ces modules de grande capacité, pour diverses raisons, ces dernières années, de nombreuses centrales photovoltaïques ont connu de plus en plus d’accidents dans lesquels les connecteurs sont fondus, brûlés, et même conduisent à la combustion des boîtiers de combinaison et des onduleurs. Figure 5, Figure 6, Figure 7.
▲Graphique 5
▲Graphique 6
▲Graphique 7
Comme nous le savons tous, dans une centrale photovoltaïque de 100 kWc, il y a généralement 600 à 1000 connecteurs de ce type, et leurs états de fonctionnement, tels que la résistance de contact, sont essentiels au fonctionnement régulier de la centrale photovoltaïque. Le mauvais état de fonctionnement du connecteur affectera l’augmentation de la résistance interne du côté DC, ce qui entraînera une diminution de l’efficacité de la production d’énergie de la centrale. Dans le pire des cas, un mauvais contact fera chauffer le connecteur, voire le brûlera, ce qui entraînera la combustion du boîtier de combinaison et de l’onduleur (Figure 7). Et même plus grave peut entraîner l’apparition d’incendies à grande échelle.
Résumé:Les défaillances sont fréquentes dans les connecteurs de composants, les plug-ins de connecteurs connectés aux boîtiers de combinaison et les onduleurs de chaîne. Bien que le connecteur soit petit, il est essentiel dans le système de production d’énergie photovoltaïque. En particulier dans le processus de fonctionnement et de maintenance après l’achèvement de la centrale électrique, il est nécessaire de faire attention à son état de fonctionnement et de vérifier régulièrement l’élévation de température de la fiche de connexion pour s’assurer qu’il n’y a pas d’anomalie et un fonctionnement régulier.
Tout d’abord, les plug-ins indirects des modules photovoltaïques doivent être solidement connectés, et la connexion entre le câble externe et le connecteur doit être étamée ; une fois la chaîne de modules photovoltaïques connectée, la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit de la chaîne de modules photovoltaïques doivent être testés ; Les dessins et les spécifications nécessitent une mise à la terre fiable.
Lors de l’installation de modules photovoltaïques, une attention particulière doit être portée aux précautions suivantes :
1) Seuls les modules photovoltaïques de même taille et de même spécification peuvent être connectés en série ;
2) Il est strictement interdit d’installer des modules photovoltaïques dans des conditions météorologiques pluvieuses, enneigées ou venteuses ;
3) Il est strictement interdit de connecter les prises rapides positives et négatives d’un même morceau de ligne de connexion de module photovoltaïque ;
4) L’utilisation du fond de panier du module photovoltaïque (EVA) sera interdite s’il est endommagé ;
5) Il est strictement interdit de marcher sur la carte de la batterie pour éviter d’endommager les composants ou de vous blesser ;
6) Il est strictement interdit de presser ou de battre, de faire entrer en collision ou de rayer le verre trempé des modules photovoltaïques avec des objets pointus ;
7) Les panneaux solaires déballés sur le chantier de construction doivent être placés à plat avec l’avant vers le haut, avec des palettes en bois ou des panneaux d’emballage en bas, et il est strictement interdit de les placer à la verticale, obliquement ou en suspension dans les airs, et il est strictement interdit d’exposer directement l’arrière des modules à la lumière du soleil ;
8) Deux personnes doivent porter les modules en même temps pendant le processus de manipulation, et ils doivent être manipulés avec soin pour éviter les vibrations importantes afin d’éviter la fissuration des modules photovoltaïques ;
9) Il est strictement interdit de soulever le module en tirant sur la boîte de jonction ou le fil de connexion ;
10) Lors de l’installation de la carte de batterie supérieure, faites attention au cadre de la carte de batterie qui raye la carte de batterie installée pendant le transport ;
11) Il est strictement interdit aux installateurs d’utiliser des outils pour toucher à volonté la carte de la batterie, provoquant des rayures ;
12) Il est strictement interdit de toucher les parties métalliques sous tension de la chaîne du module photovoltaïque ;
13) Pour les composants dont la tension en circuit ouvert dépasse 50 V ou dont la tension nominale maximale dépasse 50 V, il doit y avoir un signe d’avertissement visible de danger de choc électrique à proximité du dispositif de connexion du composant.
Lorsque le système photovoltaïque est connecté au réseau pour la production d’électricité, le générateur photovoltaïque doit réaliser l’ensemble du contrôle de suivi du point de puissance pour obtenir la puissance totale de sortie sous n’importe quel ensoleillement actuel en continu. Par conséquent, lors de la conception du nombre de modules photovoltaïques en série, les problèmes suivants doivent être pris en compte :
1) Les spécifications, les types, le nombre de séries et les angles d’installation des modules photovoltaïques connectés au même onduleur doivent être cohérents.
2) Le coefficient de température de la tension de fonctionnement optimale (Vmp) et de la tension en circuit ouvert (Voc) des modules photovoltaïques doit être pris en compte. Le Vmp du générateur photovoltaïque connecté en série doit se situer dans la plage MPPT de l’onduleur et le Voc doit être inférieur à la tension d’entrée de l’onduleur. Valeur maximale.
Généralement, la plage de tension d’entrée DC de l’onduleur est spécifique. La tension d’entrée CC maximale recommandée de l’onduleur connecté au réseau photovoltaïque est de 1100 V et la plage MPPT est de 200 V ~ 1000 V. Lors de la sélection du nombre de modules dans une série, deux aspects doivent être pris en compte : l’un est la tension en circuit ouvert. La limite haute doit être inférieure à la tension de tenue maximale de l’onduleur ; la seconde est que la limite basse de la tension de fonctionnement nominale n’est pas inférieure à la valeur minimale de la plage MPPT de l’onduleur. En combinant les conditions ci-dessus, nous choisissons que le nombre maximum de connexions en série pour les modules photovoltaïques ne dépasse pas 21 en série. À température ambiante de 25°C, la tension en circuit ouvert est de 39,8 V×20 cordes = 796 V et la tension de fonctionnement de puissance totale est de 32,1 V×20 = 642 V, ce qui répond aux exigences de la machine.
Fiabilité et sécurité du système
1. L’onduleur a une bonne fiabilité et sécurité
1) Fonction de contrôle synchrone en boucle fermée : échantillonnage en temps réel et comparaison de la tension, de la phase, de la fréquence et d’autres signaux du réseau électrique externe, et maintenez toujours la sortie de l’onduleur synchronisée avec le réseau électrique externe, la qualité de l’énergie est stable et fiable, ne pollue pas le réseau électrique et a de bonnes performances de sécurité.
2) Il a la fonction d’arrêt et de fonctionnement automatiques : l’onduleur détecte la tension, la phase, la fréquence, l’entrée CC, la tension de sortie CA, le courant et d’autres signaux du réseau électrique externe en temps réel. Lorsque des conditions anormales se produisent, il protégera et déconnectera automatiquement la sortie CA ; lorsque la cause du défaut disparaît et que le réseau électrique revient à la normale, l’onduleur détectera et retardera pendant un certain temps, puis rétablira la sortie AC et se connectera automatiquement au réseau, avec une bonne fiabilité.
3) Fonction de protection : Il a des fonctions de protection telles que la surtension, la perte de tension, la détection et la protection de fréquence, la surcharge et la surintensité, les fuites, la protection contre la foudre, les courts-circuits de mise à la terre et l’isolation automatique du réseau électrique.
2. Performance de sécurité du système
Étant donné que l’ensemble du système de production d’énergie photovoltaïque est équipé d’un dispositif de protection contre la foudre sûr et fiable, l’onduleur sélectionné dispose de protections telles que les surtensions, les sous-tensions, les surcharges et les surintensités, la mise à la terre des courts-circuits, les fuites, etc., de sorte que l’ensemble du système dispose de ces fonctions de protection pour garantir que la conception et l’équipement fonctionnent généralement pour assurer la sécurité de la consommation d’électricité de l’ensemble du système.
Dans le système de centrale photovoltaïque, la mise à la terre est une partie cruciale de la conception électrique, qui est liée à la sécurité de l’équipement et du personnel de la centrale électrique. Une bonne conception de mise à la terre peut garantir que la centrale électrique reste dans un environnement de fonctionnement sûr pendant une longue période, réduire la fréquence des défauts de la centrale électrique et améliorer l’efficacité opérationnelle globale de la centrale électrique. Quels sont donc les types de mise à la terre courants dans les centrales photovoltaïques ?
1. Qu’est-ce que la mise à la terre
La mise à la terre fait référence à la connexion du point neutre du système d’alimentation et des appareils électriques, des parties conductrices exposées des équipements électriques et des parties conductrices à l’extérieur de l’appareil à la terre par des conducteurs. Il peut être divisé en mise à la terre de travail, mise à la terre de protection contre la foudre et mise à la terre de protection.
2.Rôle de la mise à la terre
Nous savons souvent seulement que la mise à la terre peut prévenir les chocs personnels. Mais, en fait, en plus de cette fonction, la mise à la terre peut également empêcher les équipements et les lignes d’être endommagés, prévenir les incendies, prévenir les coups de foudre, prévenir les dommages électrostatiques et assurer le fonctionnement régulier des systèmes d’alimentation.
01 Protection contre les chocs électriques
L’impédance du corps humain a une grande relation avec les conditions de l’environnement. Par conséquent, la mise à la terre est un moyen efficace d’éviter les chocs électriques. Une fois que l’équipement électrique est mis à la terre à travers le dispositif de mise à la terre, le potentiel de l’équipement électrique est proche du potentiel de terre. En raison de la résistance de mise à la terre, le potentiel de l’équipement électrique à la terre existe toujours. Plus il est gros, plus il est dangereux lorsque quelqu’un le touche. Cependant, supposons que le dispositif de mise à la terre ne soit pas fourni. Dans ce cas, la tension du boîtier de l’équipement défectueux sera la même que la tension phase-terre, qui est toujours beaucoup plus élevée que la tension de mise à la terre, de sorte que le danger augmentera également en conséquence.
02 Assurer le fonctionnement régulier du système d’alimentation
La mise à la terre du système d’alimentation, également connue sous le nom de mise à la terre de travail, est généralement mise à la terre au point neutre de la sous-station ou de la sous-station. La résistance de mise à la terre requise pour la mise à la terre de travail est minimale, et une grille de mise à la terre est nécessaire pour les sous-stations à grande échelle afin de garantir que la résistance de mise à la terre est faible et fiable. Le but du sol de travail est de rendre le potentiel entre le point neutre de la grille et le sol proche de zéro. Le système de distribution d’énergie basse tension ne peut pas empêcher la ligne de phase de toucher la coque ou la terre après la rupture de la ligne de phase. Si le point neutre est isolé du sol, la tension au bas des deux autres phases atteindra trois fois la tension de phase, ce qui peut provoquer l’épuisement de l’équipement de travail électrique avec une tension de 220. Pour le système mis à la terre au point neutre, même si une phase est court-circuitée vers la terre, les deux autres phases peuvent toujours être proches de la tension de phase, de sorte que l’équipement électrique connecté aux deux phases différentes ne sera pas endommagé. De plus, il peut empêcher le système d’osciller, et le niveau d’isolation des équipements et des lignes électriques ne doit être pris en compte qu’en fonction de la tension de phase.
03 Protection contre la foudre et les risques d’électricité statique
Lorsque la foudre se produit, en plus de la foudre directe, la foudre à induction est également produite, et la foudre à induction est divisée en foudre à induction contondante statique et en foudre à induction électromagnétique. La méthode la plus importante de toutes les mesures de protection contre la foudre est la mise à la terre.
3. Types de mise à la terre
Les types de mise à la terre courants sont les suivants : mise à la terre de travail, mise à la terre de protection contre la foudre, mise à la terre de protection, mise à la terre de blindage, mise à la terre antistatique, etc.
01 Mise à la terre de la protection contre la foudre
La mise à la terre de la protection contre la foudre est un système de mise à la terre permettant d’éviter les dommages en cas de foudre (frappe directe, induction ou introduction de ligne).
Dans le cadre des mesures de protection contre la foudre, la mise à la terre de la protection contre la foudre introduit un courant de foudre dans le sol. La protection contre la foudre des bâtiments et des équipements électriques utilise principalement une extrémité du parafoudre (y compris le paratonnerre, la ceinture de protection contre la foudre, le filet de protection contre la foudre, le dispositif d’extinction de la foudre, etc.) pour se connecter à l’équipement protégé. L’autre extrémité est connectée à l’appareil de terre. En conséquence, la foudre est dirigée vers elle-même et le courant de foudre pénètre dans la terre par son conducteur descendant et son dispositif de mise à la terre. De plus, en raison de l’effet secondaire de l’induction électrostatique causée par la foudre, pour éviter les dommages indirects, tels que l’incendie de la maison ou les chocs électriques, il est généralement nécessaire de mettre à la terre les équipements métalliques, les tuyaux métalliques et les structures en acier du bâtiment.
02 Mise à la terre de travail AC
La mise à la terre du travail AC consiste à connecter un certain point du système d’alimentation directement ou par le biais d’un équipement spécial à la terre pour la connexion métallique. La mise à la terre de travail fait principalement référence à la mise à la terre de l’extrémité neutre du transformateur ou de la ligne neutre (ligne N). Le fil N doit être isolé avec un noyau en cuivre. Il y a des bornes de liaison équipotentielle auxiliaires dans la distribution d’alimentation, et les bornes de liaison équipotentielle sont généralement dans l’armoire. Il convient de noter que ce terminal ne peut pas être exposé ; il ne peut pas être mélangé avec d’autres systèmes de mise à la terre, tels que la mise à la terre CC, la mise à la terre de blindage, la mise à la terre antistatique, etc. ; il ne peut pas non plus être connecté avec des fils PE.
03 Mise à la terre de la protection de sécurité
La mise à la terre de sécurité établit une bonne connexion métallique entre les parties métalliques non chargées de l’équipement électrique et le corps de mise à la terre. Dans une centrale photovoltaïque, il y a principalement des onduleurs, des composants et des boîtiers de distribution qui doivent être mis à la terre pour la protection de la sécurité.
▲Mise à la terre de la coque de l’onduleur
▲Mise à la terre du module photovoltaïque
04 Masse du bouclier
Pour éviter l’interférence de champs électromagnétiques externes, la mise à la terre du boîtier extérieur de l’équipement électronique et des fils blindés à l’intérieur et à l’extérieur de l’équipement ou des tuyaux métalliques qui le traversent est appelée mise à la terre de blindage. Cette méthode de mise à la terre est généralement utilisée pour mettre à la terre la couche de blindage de la ligne de communication RS485 dans la centrale photovoltaïque, ce qui peut empêcher efficacement le champ électromagnétique d’interférer avec la communication lorsque plusieurs onduleurs effectuent une communication série 485.
▲La couche de blindage de la ligne de communication 485 est mise à la terre
05 Mise à la terre antistatique
Pour certains environnements d’installation d’onduleurs particuliers, tels que l’installation dans une salle informatique sèche, la mise à la terre pour éviter les interférences de l’onduleur électrostatique générées par le climat aride de la salle informatique est appelée mise à la terre antistatique. Le dispositif de mise à la terre antistatique peut être partagé avec le dispositif de mise à la terre de sécurité de l’onduleur.
Les exigences de spécification de résistance de mise à la terre standard sont indiquées dans le tableau suivant :
Résumer
En tant qu’ensemble de systèmes d’exploitation à long terme, les centrales photovoltaïques doivent être mises à la terre pendant la conception et la construction afin de réduire l’exploitation et la maintenance inutiles à un stade ultérieur afin d’assurer un fonctionnement stable, sûr et efficace à long terme du système.
Avec la large application de la production d’énergie photovoltaïque, la connexion entre les modules photovoltaïques et les chaînes de modules, la connexion des bornes CC des boîtiers de combinaison, des onduleurs et d’autres équipements sont largement utilisées dans les connecteurs MC4 / H4 standard internationaux, comme le montrent les figures 1 et 1. 2 illustrés.
▲Graphique 1
▲Graphique 2
1. Exigences de performance des connecteurs photovoltaïques
Quelles sont donc les exigences de performance des connecteurs photovoltaïques ?
Tout d’abord, le connecteur photovoltaïque doit avoir une bonne conductivité et la résistance de contact ne doit pas être supérieure à 0,35 milliohms.
Deuxièmement, il doit avoir de bonnes performances de sécurité pour garantir les performances de sécurité des modules de cellules solaires. Troisièmement, l’environnement et le climat dans lesquels les équipements d’énergie solaire sont utilisés sont parfois dans des conditions météorologiques et environnementales terribles. Par conséquent, il doit avoir une résistance à l’eau, à haute température, à la corrosion, une isolation élevée et d’autres propriétés, et le niveau de protection doit atteindre IP68.
Troisièmement, la structure du connecteur solaire doit être ferme et fiable, et la force de connexion entre les connecteurs mâle et femelle ne doit pas être inférieure à 80N. Pour le connecteur MC4 connecté à un câble de quatre mm², lorsqu’il transporte un courant de 39A, la température ne doit pas dépasser la température limite supérieure de 105 degrés. Les connecteurs MC4/H4 sont des connecteurs unipolaires avec des embases mâles et femelles et présentent de nombreux avantages tels qu’une bonne étanchéité, une connexion pratique, un entretien et une maintenance pratiques.
2. Précautions d’installation des connecteurs photovoltaïques
La sélection de la prise doit prêter attention à la qualité du produit, y compris la taille du conducteur métallique interne, l’épaisseur du matériau, l’élasticité et le revêtement doit répondre à la capacité de transporter un courant important. Bon contact, le plastique de la coque de la prise doit garantir que la surface est lisse sans fissures et que l’interface est bien scellée. Lors de l’installation du connecteur de composant, évitez l’exposition au soleil et à la pluie pour éviter le vieillissement du connecteur, la corrosion du connecteur interne et du câble, l’augmentation de la résistance de contact, voire l’étincelle, entraînant une diminution de l’efficacité du système ou un accident d’incendie.
Lors de l’installation de connecteurs photovoltaïques, le lien de sertissage est la priorité absolue et des outils de sertissage professionnels doivent être utilisés. Avant de construire la centrale photovoltaïque, les installateurs ingénieurs concernés doivent être formés aux opérations de sertissage.
▲Graphique 3
Avec le développement de la technologie des cellules photovoltaïques, la capacité d’un seul module photovoltaïque augmente également, et le courant de chaîne augmente également progressivement. Bien que théoriquement, la conception portant un brouillon du connecteur MC4/H4 soit suffisante pour répondre aux exigences de ces modules de grande capacité, pour diverses raisons, ces dernières années, de nombreuses centrales photovoltaïques ont connu de plus en plus d’accidents dans lesquels les connecteurs sont fondus, brûlés, et même conduisent à la combustion des boîtiers de combinaison et des onduleurs. Figure 5, Figure 6, Figure 7.
▲Graphique 5
▲Graphique 6
▲Graphique 7
Comme nous le savons tous, dans une centrale photovoltaïque de 100 kWc, il y a généralement 600 à 1000 connecteurs de ce type, et leurs états de fonctionnement, tels que la résistance de contact, sont essentiels au fonctionnement régulier de la centrale photovoltaïque. Le mauvais état de fonctionnement du connecteur affectera l’augmentation de la résistance interne du côté DC, ce qui entraînera une diminution de l’efficacité de la production d’énergie de la centrale. Dans le pire des cas, un mauvais contact fera chauffer le connecteur, voire le brûlera, ce qui entraînera la combustion du boîtier de combinaison et de l’onduleur (Figure 7). Et même plus grave peut entraîner l’apparition d’incendies à grande échelle.
Résumé:Les défaillances sont fréquentes dans les connecteurs de composants, les plug-ins de connecteurs connectés aux boîtiers de combinaison et les onduleurs de chaîne. Bien que le connecteur soit petit, il est essentiel dans le système de production d’énergie photovoltaïque. En particulier dans le processus de fonctionnement et de maintenance après l’achèvement de la centrale électrique, il est nécessaire de faire attention à son état de fonctionnement et de vérifier régulièrement l’élévation de température de la fiche de connexion pour s’assurer qu’il n’y a pas d’anomalie et un fonctionnement régulier.
Tout d’abord, les plug-ins indirects des modules photovoltaïques doivent être solidement connectés, et la connexion entre le câble externe et le connecteur doit être étamée ; une fois la chaîne de modules photovoltaïques connectée, la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit de la chaîne de modules photovoltaïques doivent être testés ; Les dessins et les spécifications nécessitent une mise à la terre fiable.
Lors de l’installation de modules photovoltaïques, une attention particulière doit être portée aux précautions suivantes :
1) Seuls les modules photovoltaïques de même taille et de même spécification peuvent être connectés en série ;
2) Il est strictement interdit d’installer des modules photovoltaïques dans des conditions météorologiques pluvieuses, enneigées ou venteuses ;
3) Il est strictement interdit de connecter les prises rapides positives et négatives d’un même morceau de ligne de connexion de module photovoltaïque ;
4) L’utilisation du fond de panier du module photovoltaïque (EVA) sera interdite s’il est endommagé ;
5) Il est strictement interdit de marcher sur la carte de la batterie pour éviter d’endommager les composants ou de vous blesser ;
6) Il est strictement interdit de presser ou de battre, de faire entrer en collision ou de rayer le verre trempé des modules photovoltaïques avec des objets pointus ;
7) Les panneaux solaires déballés sur le chantier de construction doivent être placés à plat avec l’avant vers le haut, avec des palettes en bois ou des panneaux d’emballage en bas, et il est strictement interdit de les placer à la verticale, obliquement ou en suspension dans les airs, et il est strictement interdit d’exposer directement l’arrière des modules à la lumière du soleil ;
8) Deux personnes doivent porter les modules en même temps pendant le processus de manipulation, et ils doivent être manipulés avec soin pour éviter les vibrations importantes afin d’éviter la fissuration des modules photovoltaïques ;
9) Il est strictement interdit de soulever le module en tirant sur la boîte de jonction ou le fil de connexion ;
10) Lors de l’installation de la carte de batterie supérieure, faites attention au cadre de la carte de batterie qui raye la carte de batterie installée pendant le transport ;
11) Il est strictement interdit aux installateurs d’utiliser des outils pour toucher à volonté la carte de la batterie, provoquant des rayures ;
12) Il est strictement interdit de toucher les parties métalliques sous tension de la chaîne du module photovoltaïque ;
13) Pour les composants dont la tension en circuit ouvert dépasse 50 V ou dont la tension nominale maximale dépasse 50 V, il doit y avoir un signe d’avertissement visible de danger de choc électrique à proximité du dispositif de connexion du composant.