Analisi e gestione guasti di combiner box fotovoltaici

Essendo una componente importante della moderna energia verde, il funzionamento e la manutenzione delle centrali fotovoltaiche sono cruciali. Essendo un'apparecchiatura elettrica chiave negli impianti fotovoltaici, la scatola di combinazione è della massima importanza nel funzionamento e nella manutenzione quotidiana.

Funzioni di base e struttura del quadro combinato fotovoltaico

La funzione principale di un quadro di distribuzione fotovoltaico è quella di raccogliere l'energia elettrica CC da più stringhe fotovoltaiche e trasmetterla in modo sicuro ai successivi armadi di distribuzione CC o inverter attraverso dispositivi di protezione come interruttori automatici e parafulmini. La sua struttura solitamente comprende un involucro scatolare, un terminale di ingresso CC, una protezione contro i fulmini, un interruttore automatico CC, un'unità di monitoraggio e terminali di cablaggio.

Di seguito è riportato un diagramma schematico della struttura interna del quadro combinatore:

◆ Involucro della scatola:Realizzato in acciaio inossidabile o materiale plastico, ha una buona tenuta, resistenza alla corrosione e dissipazione del calore. Il livello di protezione raggiunge solitamente IP65, che può impedire efficacemente l'ingresso di polvere e umidità.

◆ Terminale di ingresso CC:Ciascun quadro combinatore dispone di più porte di ingresso, corrispondenti alla ricezione di correnti da diverse stringhe fotovoltaiche. Ciascuna porta è dotata di connettori MC4 o terminali di cablaggio dedicati per un facile collegamento delle stringhe.

◆ Protezione contro i fulmini:Il parafulmine integrato, solitamente un dispositivo di protezione da sovratensione (SPD) appositamente progettato per il fotovoltaico, viene utilizzato per prevenire la sovratensione causata dai fulmini e proteggere il sistema dai danni dei fulmini.

◆ Interruttore automatico CC:Ciascun terminale di ingresso è dotato di un interruttore automatico CC per la protezione da sovracorrente. Quando viene rilevata una corrente anomala (come cortocircuito o sovraccarico), il circuito viene automaticamente disconnesso per proteggere la sicurezza dei moduli e dei sistemi fotovoltaici

◆ Morsetti di cablaggio:I terminali di cablaggio con contrassegni chiari all'interno sono utili per il personale di manutenzione per l'ispezione e la risoluzione dei problemi.

Analisi dei guasti comuni e struttura del quadro combinato fotovoltaico

◆ Analisi del fenomeno di intervento frequente degli interruttori automatici

Individuazione della causa principale: questo fenomeno può essere dovuto a collegamenti in cortocircuito tra stringhe, danni fisici ai moduli fotovoltaici, funzionamento errato durante il cablaggio o sistema sottoposto a carichi superiori al range di progettazione.

Guida all'elaborazione: il primo passo è isolare il circuito di ingresso interessato, quindi utilizzare un multimetro per misurare con precisione la tensione a circuito aperto e la corrente di cortocircuito della stringa fotovoltaica interessata per individuare con precisione il componente anomalo. Se durante l'ispezione iniziale non vengono rilevati problemi evidenti, è necessario controllare attentamente i cavi di collegamento per confermare se il danno all'isolamento è causato da invecchiamento, usura o fattori esterni, che possono portare a guasti a terra. Infine, non può essere ignorata la valutazione dell'interruttore stesso, incluso se la sua corrente nominale, tensione e altri parametri corrispondono ai requisiti del sistema. Se necessario, è necessario effettuare la sostituzione per garantire il funzionamento stabile del sistema.

◆ Strategie di risposta al guasto del parafulmine

Motivo del guasto: essendo un'apparecchiatura chiave per la protezione del sistema da fulmini e sovratensione, i parafulmini spesso si guastano a causa di fulmini diretti o sovratensione interna del sistema.

Procedura: controllare regolarmente lo stato della finestra dell'indicatore o della luce LED del parafulmine è un mezzo efficace per prevenire guasti. Quando la finestra dell'indicatore diventa rossa o perde la visualizzazione, indica che il parafulmine è stato danneggiato e deve essere sostituito immediatamente per evitare potenziali rischi per la sicurezza.

◆ Soluzione al problema dell'elevata temperatura interna nel quadro combinatore

Analisi delle cause: la temperatura interna della scatola del combinatore è troppo elevata, solitamente a causa di corpi estranei che bloccano i fori di dissipazione del calore, eccessivo accumulo di polvere all'interno della scatola o surriscaldamento degli elementi riscaldanti causato da corrente eccessiva.

Soluzione: innanzitutto è necessario pulire i fori di ventilazione e di dissipazione del calore della scatola del combinatore per garantire una circolazione dell'aria senza ostacoli. Allo stesso tempo, controllare e rimuovere la polvere all'interno della scatola per ridurre la resistenza termica. Se il problema non è stato risolto radicalmente, si può prendere in considerazione l'aggiunta di una ventola di raffreddamento o l'ottimizzazione del design dell'isolamento della scatola per ridurre l'impatto dell'ambiente esterno sulla temperatura all'interno della scatola. Inoltre, è necessario rintracciare la fonte della corrente eccessiva e regolare o riparare i componenti correlati per garantire che la corrente del sistema rientri in un intervallo di sicurezza.

◆ Gestione dei problemi di surriscaldamento dei giunti dei cavi

Analisi del motivo: il surriscaldamento dei giunti dei cavi è dovuto principalmente a uno scarso contatto, che aumenta la resistenza di contatto e genera una grande quantità di calore.

Suggerimento per la gestione: utilizzare una termocamera a infrarossi per monitorare regolarmente la temperatura dei giunti dei cavi all'interno e all'esterno della scatola del combinatore. Una volta rilevati punti anomali di temperatura elevata, i circuiti interessati dovrebbero essere immediatamente interrotti per prevenire incendi. Allo stesso tempo, verificare lo stato di fissaggio del giunto surriscaldato e, se necessario, rifare il giunto o sostituire le parti danneggiate per garantire un buon contatto e conduttività del giunto.

Struttura di prevenzione e manutenzione dei guasti per quadro elettrico fotovoltaico

◆ Piano di ispezione regolare

Sviluppare un piano di ispezione dettagliato, compresi controlli di sicurezza elettrica, pulizia e manutenzione, test delle prestazioni, ecc., per garantire che tutti gli aspetti siano eseguiti secondo il piano.

◆ Adeguamento all'adattabilità ambientale

Dovrebbero essere adottate misure corrispondenti per le diverse condizioni climatiche, come il rafforzamento delle misure di protezione dall’umidità e di dissipazione del calore nelle aree ad alta temperatura e piovose, aumentando la frequenza di pulizia nelle aree con grandi tempeste di sabbia e riducendo l’ostruzione e l’usura.

◆ Gestione e inventario dei ricambi

Mantenere l'inventario dei pezzi di ricambio necessari, in particolare delle parti vulnerabili come interruttori automatici, parafulmini, connettori, ecc., per garantire una rapida sostituzione in caso di guasto e ridurre i tempi di fermo

◆ Formazione e scambio tecnico

Organizzare il team di funzionamento e manutenzione per partecipare alla formazione professionale, condividere le ultime tecnologie di funzionamento e manutenzione e i casi di guasto e migliorare il livello di competenza generale e le capacità di risposta alle emergenze del team.

◆ Ispezione e pulizia regolari

Si consiglia di pulire l'esterno della scatola di connessione ogni tre mesi-sei mesi per rimuovere polvere e sporco e mantenere liberi i fori di dissipazione del calore; Contemporaneamente verificare la tenuta della scatola per accertarsi che non vi siano infiltrazioni di vapore acqueo.

◆ Test delle prestazioni elettriche

Almeno una volta all'anno, condurre un test completo delle prestazioni elettriche, inclusa la misurazione della tensione e della corrente di ciascun circuito di ingresso per garantire che siano normali, il controllo dello stato di funzionamento degli interruttori automatici e dei parafulmini e la garanzia della stabilità delle connessioni dei moduli di comunicazione.

◆ Protezione contro i fulmini e conferma della messa a terra

Verificare regolarmente l'efficacia del sistema di protezione contro i fulmini, controllare l'indicazione di stato del parafulmini e, se necessario, condurre test di protezione contro i fulmini; Allo stesso tempo, assicurarsi che la continuità e la resistenza di terra della scatola combinata soddisfino i requisiti.