Електробезпека для сонячних/фотоелектричних систем

Електробезпека в екстремальних умовах: рішення для фотоелектричних систем та сонячних корпусів

Сонячні електростанції є одним із найскладніших середовищ на Землі для електричної інфраструктури. Незалежно від того, чи це велика сонячна електростанція в спекотній пустелі, масив вітрових турбін на вітряному гірському хребті чи дахова система в тропічному прибережному місті — електричні корпуси (комбінаційні коробки, корпуси інверторів та блоки моніторингу) повинні витримувати термін служби 25 років, що відповідає терміну служби самих панелей. У B2B-секторі сонячної енергетики корпус, який є «стандартним», а не «готовим до використання в сонячних установках», є найпоширенішою причиною передчасного виходу системи з ладу, що призводить до значних витрат на технічне обслуговування та ремонт (MRO) і втрат виробленої енергії.

1. Невидимий вбивця: деградація під впливом УФ-випромінювання та втома матеріалів

Стандартні промислові корпуси часто не мають рейтингу стійкості до екстремальної інтенсивності УФ-випромінювання, характерної для великих сонячних полів.

• Руйнування полімерів: Ультрафіолетове випромінювання руйнує молекулярні ланцюги в пластмасах низької якості, спричиняючи їх пожовтіння, крихкість і, зрештою, утворення тріщин під дією термічного напруження.
• Криза покриття: На коробках із вуглецевої сталі УФ-випромінювання може спричинити «порошкування» та відшарування стандартних порошкових покриттів уже через 24–36 місяців, відкриваючи необроблену сталь для швидкого окиснення.
• Сонячна інженерія B&J: Для наших пластикових корпусів ми використовуємо спеціальну полікарбонатну суміш, стійку до УФ-випромінювання, з інтегрованими хімічними інгібіторами. Для металевих корпусів застосовуємо архітектурні поліестерні покриття високої міцності, які спеціально протестовані на стійкість до УФ-випромінювання протягом понад 1000 годин.

2. Тепловий менеджмент: сонячне навантаження та «парниковий ефект»

Сонячні корпуси часто містять компоненти, що генерують значне внутрішнє тепло (наприклад, постійного струму високострумові автоматичні вимикачі, стрингові інвертори або шлюзи моніторингу), тоді як самі корпуси розташовані під прямими сонячними променями при температурі навколишнього середовища понад 45 °C.

• Сонячне теплове навантаження: Прямі сонячні промені можуть підвищити внутрішню температуру корпусу ще на 15–20 °C за рахунок теплового випромінювання — це явище називається «сонячне навантаження».
• Вентиляційні клапани для вирівнювання тиску: Запечатаний корпус у пустелі діє як каструля-скороварка. Удень внутрішнє повітря розширюється, а вночі охолоджується й створює вакуум. Сонячні корпуси B&J оснащені спеціалізованими вентиляційними клапанами, які забезпечують циркуляцію повітря, зберігаючи при цьому ідеальне ущільнення за стандартом IP66. Це запобігає утворенню «гарячих зон» і, що особливо важливо, запобігає конденсації, що виникає під час швидкого охолодження ввечері.

3. Пісок, пил і цілісність ущільнення в посушливих зонах

У найбільш продуктивних сонячних регіонах світу (пустелях) дрібний кварцовий пил так само небезпечний, як і вода. Він абразивний, провідний і може вивести з ладу електроніку інвертора, якщо потрапить всередину корпусу.

• Пилозахищений (IP66) базовий рівень: Для будь-якої сонячної установки ступінь захисту IP66 є обов’язковим мінімальним рівнем. Це забезпечує, що навіть під час піскової бурі з високошвидкісним вітром жодні тверді частинки не потраплять у корпус.
• Стійкість ущільнювальних прокладок до термічного циклювання: Ущільнювальні прокладки для сонячних систем повинні витримувати екстремальну «остаточну деформацію стискання». Ми використовуємо ущільнювальні прокладки з високоякісного силікону, які зберігають свою еластичність і герметичність навіть після тисяч циклів добового/нічного коливання температур у діапазоні від −20 °C до +80 °C.

4. Інженерне проектування з огляду на майбутнє систем постійного струму 1500 В

Оскільки сонячна галузь переходить від систем постійного струму 1000 В до систем постійного струму 1500 В для зменшення втрат у лініях і витрат на БОС («баланс системи»), корпуси мають бути перепроектовані.

• Стандарти відстаней по поверхні та в повітрі: При вищих напругах вимагаються значно більші повітряні проміжки та відстані по поверхні між провідними частинами. Наші спеціалізовані корпуси для сонячних систем розроблені з внутрішніми розмірами, що перевищують вимоги стандартів безпеки для постійного струму 1500 В, що запобігає виникненню дугових розрядів, які можуть спричинити пожежу.
• Непровідні варіанти з «безпечним для дотику» виконанням: У багатьох проектах комунального масштабу зараз надають перевагу високопрочним корпусам із полікарбонату. Оскільки пластик є діелектриком, він усуває необхідність заземлення самого корпусу, що спрощує систему балансу системи (BOS) та підвищує безпеку для екіпажів технічного обслуговування, які працюють на віддалених, незаземлених об’єктах.

5. Стійкість до корозії на сонячних електростанціях у прибережних зонах

Сонячні електростанції, розташовані поблизу узбережжя (як, наприклад, багато в Південно-Східній Азії чи Австралії), стикаються з подвійною загрозою ультрафіолетового випромінювання та солоного туману.

• Нержавіюча сталь марки 316: Для таких об’єктів ми пропонуємо корпуси з нержавіючої сталі марки 316, яка містить молібден для забезпечення вищої стійкості до хлоридів. Це гарантує, що корпус не буде виявляти «чайне забарвлення» або структурну іржу, що могло б порушити заземлення фотоелектричної системи.

Висновок: Глобальний досвід забезпечення надійності сонячних електростанцій

У компанії B&J Електричний ми не просто «заявляємо» про готовність до використання сонячної енергії; наша продукція доведена на практиці. Від проектів на великих висотах в Андах до спекотних масштабних електростанцій у Середньому Сході — наші корпуси забезпечують надійний захист, необхідний для забезпечення сталого та безпечного енергетичного майбутнього. Коли ви закуповуєте сонячні розподільні коробки у компанії B&J, ви інвестуєте в інфраструктуру, яка така ж міцна, як і енергія, що її керує, і яку підтверджує 25-річний досвід китайського виробництва високої якості.