التبديل الصناعي و
حلول التحكم

احصل على المفاتيح الدوارة الممتازة والعوازل ومكونات اللوحة مباشرة من الشركة المصنعة.

  • جودة معتمدة من ISO 9001
  • دعم تصنيع المعدات الأصلية والتخصيص
  • توصيل عالمي سريع

طلب عرض أسعار

املأ النموذج أدناه للحصول على الأسعار والكتالوجات والدعم الفني.

عرض نموذج الاتصال التوضيحي
نظرة عامة فنية على توصيلات مفتاح العزل DC بين مجمع السلاسل والمحول

فحوصات توصيلات مفتاح العزل DC بين وحدة التجميع والمحول

يُعد توصيل عازل التيار المستمر للطاقة الشمسية مشكلة تتعلق بالقطبية والتخطيط في المقام الأول. أما وضع العلامات على الأطراف، ومدخل الكابلات، ومساحة العلبة، فهي تأتي بعد مسار التيار المستمر.

تتطلب أسلاك مفتاح العزل للتيار المستمر (DC) بين مجمع السلاسل والمحول وجود نقطة فصل مخصصة تعمل على قطع التيار الكامل في ناقل التيار المستمر قبل أطراف دخل المحول. في نظام الطاقة الكهروضوئية النموذجي المركب على السطح أو على الأرض، يقوم مجمع السلاسل بتجميع دوائر سلاسل متعددة، يحمل كل منها جهد الدائرة المفتوحة حتى 1,000 فولت تيار مستمر أو 1,500 فولت تيار مستمر، في سكة إخراج تيار مستمر واحدة مزودة بفتيل تأمين تغذي العاكس. يجب أن يكون العازل مصنّفًا بشكل صحيح وفقًا لجهد التيار المستمر، والتيار المستمر، وفئة الاستخدام، وفئة حماية الغلاف قبل توصيل أي موصل. يؤدي اختيار المفتاح الخاطئ وتوصيله إلى خلق خطر عطل كامن قد لا تكتشفه التصوير الحراري وقوائم فحص التشغيل حتى وقوع العطل.

المعلمات الكهربائية التي تحدد مسار الأسلاك

يجب اختيار مفتاح العزل وتوصيله وفقًا لثلاثة معايير أساسية: الجهد الأقصى للنظام، والتيار المستمر الأقصى عند مخرج وحدة التجميع، وقيمة تيار الدائرة القصيرة التي لا تقل عن تيار العطل المتوقع عند ذلك المخرج.

يبلغ الجهد الأقصى للنظام عادةً 1,000 فولت تيار مستمر للمنشآت السكنية والتجارية وفقًا للمعيار IEC 60364-7-712، أو 1,500 فولت تيار مستمر للمصفوفات على نطاق المرافق. بالنسبة لمُجمِّع مكون من أربعة سلاسل حيث تنتج كل سلسلة 10 أمبير، يجب أن يتحمل العازل ما لا يقل عن 40 أمبير تيار مستمر عند جهد النظام، مع هامش أمان مؤكد من السعة المقننة للربط والقطع الواردة في ورقة بيانات المفتاح المختار وفقًا لمعايير DC-21B أو DC-22B أو فئة الاستخدام الخاصة بالطاقة الكهروضوئية وفقًا لمعيار قاطع التوصيل.

المعيار المعياري الذي يحكم هذا التطبيق هو المنشور الرسمي الخاص بمفصلات التبديل التابعة للجنة الكهربائية الدولية (IEC), ، والتي تنطبق على المفاتيح الكهربائية، وقواطع الدائرة، والمفاتيح-القواطع، ووحدات الصمامات المركبة المخصصة لدوائر التوزيع ودوائر المحركات، ذات الجهد المقنن الذي يصل إلى 1,000 فولت تيار متردد أو 1,500 فولت تيار مستمر. وتتناول الملحق P من تلك المواصفة فئتي الاستخدام الخاصتين بالطاقة الكهروضوئية DC-PV1 و DC-PV2. وللحصول على إرشادات كاملة حول متطلبات المواصفة لأي جهاز في هذا الموضع من الدائرة، انظر مرجع Shieldhz حول نطاق مواصفة مفاتيح الفصل.

جدول مرجعي للمعلمات المُصنَّفة

المعلمةالمتطلبات الميدانية النموذجيةالمرجع التنظيميملاحظة ميدانية
الجهد الكهربائي المستمر الأقصى1,000 فولت تيار مستمر أو 1,500 فولت تيار مستمرمعيار قاطع التوصيليجب أن يتجاوز القيمة المقاسة (Voc) للسلسلة عند أدنى درجة حرارة محيطة مسجلة، وليس في ظروف الاختبار القياسية (STC)
التيار المقنن1.25 × Isc لكل خرج سلسلة مجمعةIEC 60364-7-712يجب تخفيض القدرة بشكل إضافي في حالة الحمل المستمر بالتيار المستمر؛ حيث يقوم مجمع الخرج بتجميع عدة سلاسل
فئة الاستخدامDC-PV1 (مؤرض) أو DC-PV2 (غير مؤرض/عائم)معيار قاطع التوصيل المرفق Pيتطلب الطراز DC-PV2 قدرة محسّنة على قطع القوس الكهربائي؛ يرجى التأكد من بنية العاكس قبل تحديد المواصفات
جهد العزل المقدرتساوي أو تزيد عن نظام Voc في جميع ظروف درجات الحرارةمعيار قاطع التوصيليجب أن تغطي Ui قيمة Voc في أسوأ حالات درجات الحرارة المنخفضة
درجة الحماية من دخول العناصر الخارجيةIP65 كحد أدنى للاستخدام في الهواء الطلق؛ IP66 أو IP67 للمواقع المكشوفة أو الساحليةIEC 60529غالبًا ما تكون المسارات الممتدة من جهاز الدمج إلى المحول محمية جزئيًا، ولكنها ليست محمية بالكامل

فئة الاستخدام DC-PV1 مقابل DC-PV2

يحدد ما إذا كانت المصفوفة مؤرضة بشكل ثابت (DC-PV1) أو عائمة وغير مؤرضة (DC-PV2) متطلبات قطع القوس الكهربائي المفروضة على ملامسات العازل. تفرض تطبيقات DC-PV2 طاقة قطع أعلى لأن تيار العطل لا يمتلك مسار عودة محددًا إلى الأرض. قد يفشل الجهاز الذي تم اختباره فقط للعمل في وضع DC-PV1 في إزالة عطل في نظام محول بدون محول، مع حدوث انصهار في نقاط التلامس أو استمرار القوس الكهربائي كنوع من أنواع الفشل.

بالنسبة لمخرجات المجمعات التي تغذي محولات مركزية أو محولات سلاسل التي تزيد تصنيفها عن 600 فولت تيار مستمر، فإن مفاتيح العزل الكهروضوئية للتيار المستمر المصممة خصيصًا لهذا الغرض والمتوافقة مع الملحق P لمعيار مفاتيح الفصل هي المواصفات الميدانية القياسية. يجب دائمًا التحقق من الجهد التشغيلي المقنن لمفتاح العزل مقارنةً بقيمة Voc في أسوأ الحالات المحسوبة عند أدنى درجة حرارة تصميمية للموقع، وهي قيمة تتجاوز عادةً القيمة المذكورة على اللوحة التعريفية لظروف الاختبار القياسية (STC) بنسبة تتراوح بين 5 و10 في المائة في المناخات الباردة.

احصل على معامل درجة الحرارة الخاص بـ Voc من الشركة المصنعة للوحدة، واحسب قيمة Voc في أسوأ الحالات عند أدنى درجة حرارة مسجلة في الموقع قبل طلب أي عازل. بالنسبة للمواقع التي تضم محولات مختلطة، حيث تكون بعض الوحدات معزولة بمحول وأخرى بدون محول، تأكد من هيكل التأريض لكل محول على حدة. قد يتطلب صف المجمّع نفسه فئات استخدام مختلفة عند توصيلات العاكسات المختلفة. اطلب شهادات اختبار المقطع الكهربائي وفقًا لمعيار الملحق P بدلاً من قبول تصنيف الجهد العام. فالمقطع الكهربائي المُعلَّم بعلامة “1,000 فولت تيار مستمر” دون وثائق الملحق P لم يتم اختباره من حيث قدرته على قطع قوس التيار الكهربائي الناتج عن الألواح الكهروضوئية.

رسم تخطيطي لمفهوم توصيلات مفتاح العزل DC بين مجمع السلاسل والمحول
الشكل 1. المفهوم الأساسي الذي يستند إليه اختيار الأسلاك الخاصة بمفتاح العزل للتيار المستمر في أنظمة الطاقة الشمسية.

توبولوجيا التوصيلات المادية في ظروف الميدان

في عمليات التركيب الميدانية، يتطلب كل من قضيب التوصيل الموجب والسالب في جهاز التجميع قطبًا منفصلاً في الدائرة الكهربائية بحيث يتم قطع التيار عن كلا الموصلين في آن واحد. ويُعد هذا التكوين ذو القطبين هو الحد الأدنى لنظام التيار المستمر غير المؤرض. يمر التوصيل الكهربائي من مخرج جهاز التجميع عبر أنبوب أو حامل كابلات إلى أطراف خط العازل، ثم يستمر إلى مدخل التيار المستمر للعاكس.

يتم تحديد مقاس الكابل بناءً على حسابات انخفاض الجهد، بحيث لا يتجاوز الانخفاض 1 في المائة عبر المقطع الممتد من جهاز التجميع إلى العاكس، وذلك لحماية دقة نقطة التتبع الأقصى للطاقة (MPPT) في العاكس. كما يجب أن يأخذ اختيار المقطع العرضي للموصل في الاعتبار درجة امتلاء الأنبوب، وتصحيح درجة الحرارة المحيطة، ونطاق القبول الطرفي لإطار العازل المختار.

بالنسبة للتركيبات الخارجية، يجب أن يتمتع غلاف العازل بدرجة حماية لا تقل عن IP65 وفقًا للمعيار IEC 60529، مما يمنع تسرب الرطوبة التي تسرع من حدوث القوس الكهربائي للتيار المستمر عبر الأطراف غير المحمية. يعد فهم الفروق بين تصنيفات IP65 وIP66 وIP67 أمرًا مهمًا في هذا الموضع من الدائرة، لأن مسار التوصيل بين جهاز الدمج والمحول الذي يمر عبر حوامل كابلات محمية جزئيًا قد يتعرض لرذاذ الماء أثناء صيانة السقف أو في حالات العواصف. توفر مرجع Shieldhz بشأن متطلبات تصنيف IP مقارنة عملية بين هذه الفئات لاتخاذ قرارات الاختيار الميدانية.

إن مفتاح عزل التيار المستمر الكهروضوئي GF40 تم تصميمه خصيصًا لهذا الموقع الميداني، حيث يدمج قدرة قطع تيار مستمر مصنفة داخل غلاف مقاوم لتسرب العوامل الخارجية ومناسب لمسارات الأسلاك بين وحدة التجميع والمحول. يرجى الرجوع إلى ورقة البيانات للتأكد من الإطار الحالي المحدد، وتكوين الأقطاب، وتصنيف الغلاف قبل تحديد المواصفات.

تسلسل وثائق التوصيلات الكهربائية الخاصة بالموظفين المؤهلين

ينطبق الإجراء الوارد أدناه على الأنظمة الكهروضوئية السكنية والتجارية التي تعمل بجهد سلسلة يصل إلى 1,000 فولت تيار مستمر، وتيارات سلسلة مجمعة لا تتجاوز السعة التصنيفية لقطع التيار الخاصة بالمعزل. يجب تكييف هذا الإجراء مع قواعد التوصيلات الكهربائية الخاصة بالموقع والمعايير الوطنية المعمول بها.

حدود الأمان: هذا القسم ليس دليلًا لتوصيل الأسلاك بنفسك. يجب أن يتولى فنيون كهربائيون مؤهلون أعمال توصيل أسلاك عازل التيار المستمر للأنظمة الكهروضوئية، والتشغيل، والصيانة، وفحص الأعطال، وذلك وفقًا لإجراءات السلامة الخاصة بالمشروع. قبل فتح العلبة أو فحص الأطراف، يجب اتباع إجراءات القفل/الوسم، وفصل التيار عن الدائرة المعنية حيثما يتطلب الإجراء ذلك، والتحقق من عدم وجود جهد كهربائي باستخدام معدات اختبار مناسبة مصنفة للتيار المستمر.

نقاط التوقف المتعلقة بالسلامة قبل بدء العمل

قبل لمس أي موصل، تأكد مما يلي:

  • جميع دوائر السلاسل الكهروضوئية محجوبة أو معطلة، مما يؤدي إلى انخفاض جهد الدائرة المفتوحة إلى أدنى مستوى ممكن.
  • مفتاح مدخل التيار المستمر (DC) الخاص بالمحول في وضع «إيقاف التشغيل» (OFF) ومُغلق وفقًا لإجراءات الإغلاق/وضع العلامات الخاصة بالموقع.
  • يجب توفر مقياس جهد تيار مستمر معاير، مصمم لقياس جهد التيار المستمر الأقصى للنظام على الأقل، ويجب اختباره باستخدام مصدر معروف.

تسلسل التوثيق للمركّبين المؤهلين

الخطوة 1: التحقق من مواصفات العازل. تأكد من أن مفتاح العزل للتيار المستمر المحدد يتحمل جهدًا اسميًّا للتيار المستمر أكبر من أو يساوي الجهد الأقصى للدائرة المفتوحة للنظام، وتيارًا اسميًّا أكبر من أو يساوي 1.25 ضعف تيار الدائرة القصيرة الإجمالي للسلسلة، وذلك وفقًا لإرشادات تحديد الأحجام الواردة في المعيار IEC 60364-7-712.

الخطوة 2: قم بتركيب غلاف العازل. ضع الوحدة بين أطراف خرج مجمع الألياف الضوئية ومدخل التيار المستمر للعاكس، بحيث يكون الوصول إليها سهلاً لأغراض التشغيل والصيانة. وجّه العلبة بحيث تكون فتحات مرور الأنابيب متجهةً نحو الأسفل لمنع تسرب المياه، لا سيما في حالات التركيب على الأسطح حيث يتم التأكد من متطلبات تصنيف IP الميداني من خلال تقييم الموقع.

الخطوة 3: مد كابلات التيار المستمر وتركيبها. اسحب الموصلات الموجبة والسالبة من جهاز التجميع عبر أنابيب منفصلة أو مجمعة وفقًا لقواعد التوصيلات الكهربائية المحلية. حافظ على الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء لتجنب إجهاد العازل عند نقطة دخول العازل؛ وتحقق من بيانات الشركة المصنعة للكابلات فيما يتعلق بنوع الموصل المحدد المستخدم.

الخطوة 4: إنهاء الموصلات من جانب المُدمج. قم بتوصيل سلك التغذية الموجب المجمع بالطرف الموجب من جانب الخط في العازل، وسلك التغذية السالب المجمع بالطرف السالب من جانب الخط. قم بربط أطراف الكابلات بعزم الدوران المحدد في ورقة بيانات المفتاح؛ ولا تستخدم قيمة عزم دوران مرجعية عامة. تعتمد القيمة الصحيحة على تصميم الطرف، والمقطع العرضي للموصل، ونوع طرف التوصيل.

الخطوة 5 – نقطة الانتظار – فحص ما قبل التشغيل. باستخدام مقياس الجهد الكهربائي للتيار المستمر، قم بالقياس عبر أطراف التوصيل الخاصة بالخط مع وضع الفاصل في وضع الفتح. تأكد من صحة القطبية ومن أن الجهد لا يتجاوز الجهد المقنن للتيار المستمر الخاص بالفاصل. لا تواصل العمل حتى تكون القراءة ضمن النطاق المتوقع وتتم التأكد من صحة القطبية.

الخطوة 6: قم بإنهاء الموصلات من جانب العاكس. قم بتوصيل الموصلات الموجبة والسالبة من جانب الحمل بأطراف مدخل التيار المستمر في العاكس، مع مراعاة علامات القطبية. بالنسبة للتركيبات التي تستخدم فاصل التيار المستمر الكهروضوئي GF51, ، تأكد من محاذاة مؤشر موضع المقبض مع وضع «OFF» قبل إجراء التوصيلات من جانب الحمل.

الخطوة 7: أغلق العازل وتأكد من أنه يعمل. أدر مقبض العازل إلى وضع «ON»، ثم تأكد من ظهور جهد ناقل التيار المستمر الخاص بالعاكس على شاشة العاكس. قم بتسجيل قيم الجهد والتيار المقاسة في سجلات التشغيل الأولي. قارن جهد الدخل المستمر المقاس بنطاق Voc المحسوب لأسوأ الحالات وفقًا لظروف البيئة المحيطة وقت التشغيل الأولي.

فحوصات اختيار توصيلات مفتاح العزل بالتيار المستمر بين مجمع السلاسل والمحول
الشكل 2. يجب أن تربط فحوصات الاختيار جهد التيار المستمر، وتيار السلسلة، وعدد الأعمدة، والحاوية، ومدخل الكابل، والوثائق.

الظروف الميدانية التي تؤثر على اختيار وموضع عازل التيار المستمر

تؤثر فئة الغلاف، وموقع التثبيت، ودرجة الحرارة المحيطة، وهندسة مسار الكابلات، جميعها على تحديد تكوين العازل الذي يظل آمنًا ومتوافقًا مع المعايير طوال العمر التشغيلي للمنشأة.

تصنيف الغلاف مقابل موقع التركيب

موقع التركيبالحد الأدنى لتصنيف الغلافملاحظة بشأن الاختيار
في الهواء الطلق، مكشوف تمامًاIP65 أو IP66التأكد من أن مادة الهيكل مقاومة للأشعة فوق البنفسجية
في الهواء الطلق، تحت مظلة أو سقيفةIP54 كحد أدنى، ويفضل IP65يُفضل استخدام معيار IP65 في الحالات التي قد تتضمن فيها أعمال الصيانة استخدام الماء
حجرة داخلية ذات تهويةمن IP20 إلى IP40تأكد من أن درجة الحرارة المحيطة بالصندوق تتوافق مع القيم المحددة للمفتاح
المنطقة الساحلية أو ذات الرطوبة العاليةمعيار IP66 مع هيكل مقاوم للأشعة فوق البنفسجيةيتحلل البولي كربونات العادي بشكل ملحوظ في غضون 3 إلى 5 سنوات عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية المشبعة بالملح

تخفيض السعة الحرارية

تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل مباشر على سعة التيار المستمر. في التركيبات المثبتة على الأسطح، يمكن أن تصل درجات حرارة الهواء الداخلي في علب العوازل المثبتة على السطح إلى مستويات أعلى بكثير من درجة الحرارة المحيطة في الأيام الهادئة المشمسة. يتم تصنيف معظم إطارات عوازل التيار المستمر على أساس درجة حرارة محيطة مرجعية تبلغ 40 درجة مئوية. بالنسبة للتركيبات التي تتجاوز فيها درجات الحرارة الداخلية للعلبة هذه القيمة المرجعية بشكل روتيني، يجب تطبيق منحنى تخفيض السعة المحدد من قبل الشركة المصنعة واختيار إطار التيار الأعلى التالي. لا تفترض أن تصنيف التيار المذكور على اللوحة التعريفية ينطبق عند ارتفاع درجات الحرارة الداخلية للعلبة دون مراجعة بيانات تخفيض السعة الواردة في ورقة بيانات المنتج.

يمكن أن ترتفع درجات الحرارة الداخلية في العلب غير المُهواة المثبتة على أسطح معدنية داكنة إلى مستويات أعلى بكثير من درجة الحرارة المحيطة المرجعية للمفتاح في ذروة الصيف. تأكد من أن أي غرفة مجمّع أو مأوى للعاكس مغلق يتم تهويته ميكانيكيًا قبل افتراض أن التصنيف القياسي لدرجة الحرارة المحيطة ينطبق عليه.

شروط توجيه الكابلات

تؤثر زاوية دخول الكابل، ودرجة امتلاء القناة، ونصف قطر الانحناء على كل من الإجهاد الميكانيكي على الأطراف الكهربائية وتبديد الحرارة. وعندما تدخل كابلات التيار المستمر إلى العازل من الأسفل — وهو أمر شائع في التركيب من جانب العاكس — فإن تصميم «حلقة التصريف» يمنع تسرب الرطوبة حتى في العلب ذات تصنيف IP المعتدل. تتطلب حزم الكابلات المتوازية التي يتم توجيهها عبر القنوات في درجات حرارة محيطة مرتفعة تصحيحًا لسعة التيار وفقًا لقواعد الأسلاك الوطنية المعمول بها، مما قد يؤدي إلى زيادة المقطع العرضي للموصل وبالتالي متطلبات حجم الأطراف على إطار العازل المحدد.

بالنسبة لمجمعات السلاسل المتعددة التي تغذي محولًا مركزيًّا، يجب مراجعة كامل نطاق مفاتيح العازل الكهروضوئي للتيار المستمر يساعد في تحديد الهياكل المزودة بكتل طرفية وخيارات علب متوافقة مع أحجام الكابلات المستخدمة.

تطبيق وتوصيلات مفتاح العزل DC بين مجمع السلاسل والمحول
الشكل 3. يجب التحقق من توصيلات الأسلاك الخاصة بالتطبيق بمقارنتها بمخطط التوصيلات الصادر عن الشركة المصنعة قبل بدء التشغيل.

الأعطال الشائعة في الأسلاك وكيفية اكتشافها في الموقع

تعد أعطال الأسلاك في مفتاح العزل للتيار المستمر بين جهاز تجميع السلاسل والمحول من بين الأسباب الأكثر شيوعًا لانخفاض أداء النظام وحالات الإغلاق غير المرغوب فيها في المنشآت الكهروضوئية.

الأعراض: يُشير العاكس إلى وجود عطل في العزل أو لا يعمل

السبب الجذري: انعكاس القطبية عند أطراف مدخل عازل التيار المستمر. ويحدث هذا عندما يتم تبديل الموصلين الموجب والسالب القادمين من جهاز التجميع أثناء التوصيل، مما يؤدي إلى ظهور جهد مرجعي سالب في مرحلة مدخل التيار المستمر للمحول.

الإجراء التصحيحي: افصل التيار عن دوائر السلسلة باستخدام مصاهر جهاز التجميع. استخدم مقياسًا متعددًا للتيار المستمر معايرًا للتحقق من القطبية عند أطراف العازل من جانب الخط قبل إعادة التوصيل. تأكد من مطابقة الترميز اللوني للموصلات مع مخطط الأسلاك الخاص بالموقع قبل إعادة التوصيل.

الأعراض: جهد خرج تيار مستمر أقل من المتوقع مع مستوى إشعاع طبيعي

السبب الجذري: اتصال عالي المقاومة عند أطراف الجانب الخاص بالحمل في العازل، وينجم عادةً عن عدم إحكام ربط أطراف الكابلات بالضغط الكافي. وتؤدي هذه التوصيلات غير المحكمة إلى حدوث قوس كهربائي دقيق تحت تأثير تيار الحمل، مما يؤدي إلى زيادة تدريجية في مقاومة التلامس وينتج عنه انخفاض قابل للقياس في الجهد عبر العازل حتى في وضع الإغلاق.

الإجراء التصحيحي: أعد ربط جميع الأطراف بالقوة المحددة من قبل الشركة المصنعة باستخدام مفك براغي معاير. قم بقياس انخفاض الجهد عبر نقاط التلامس المغلقة عند التيار المقنن. إذا تجاوزت القيم حدًا كبيرًا المواصفات الواردة في ورقة بيانات العازل فيما يتعلق بانخفاض الجهد، فيجب استبدال الأطراف أو العازل نفسه.

الأعراض: ظهور إنذارات متقطعة بوجود عطل أرضي بعد هطول الأمطار

السبب الجذري: تسرب الرطوبة إلى غلاف غير مطابق للمواصفات أو تالف. فالأغلفة التي تحتوي على حشيات تالفة أو مداخل كابلات غير محكمة الإغلاق تصبح أقل من فئة IP المصنفة لها، مما يسمح بتكوّن التكثيف على أطراف التيار المستمر الحاملة للتيار، مما يؤدي إلى تكوين مسار تسرب جزئي تفسره دائرة كشف الأعطال الأرضية في العاكس على أنه عطل في العزل.

الإجراء التصحيحي: افحص جميع حشيات مداخل الكابلات وحشيات العلب. استبدل أي حشية تظهر عليها تشققات أو علامات انضغاط. بالنسبة للمواقع التي تشهد هطول أمطار موسمية غزيرة، يُفضل الترقية إلى نموذج علبة ذي تصنيف IP أعلى بدلاً من الصيانة المتكررة للحشيات. تأكد من أن تصنيف IP للعلبة البديلة يغطي نوع التعرض المحدد للتركيب وفقًا لتعريف المعيار IEC 60529.

الأعراض: المقبض يدور بحرية لكن الدائرة الكهربائية لا تنقطع

السبب الجذري: انفصال ميكانيكي بين عمود المشغل والكاميرا الداخلية أو آلية التلامس، وغالبًا ما ينتج عن الدوران المفرط أو التلف الناتج عن الصدمات أو الإجهاد الميكانيكي في التطبيقات التي تتطلب دورات تشغيل عالية. ويؤدي هذا العطل إلى ظهور حالة خطيرة كامنة: حيث يعتقد المشغل أن الدائرة معزولة، في حين أن الجهد الكهربائي لا يزال موجودًا في أطراف التوصيل من جانب الحمل.

الإجراء التصحيحي: لا تعتمد على وضع المقبض كدليل وحيد على العزل في أي مرحلة من مراحل التحضير للأعمال تحت الجهد. تأكد دائمًا من انعدام الجهد عند أطراف التوصيل من جانب الحمل باستخدام مقياس جهد تيار مستمر مصنّف قبل القيام بأي أعمال لاحقة. استبدل العازل على الفور. لا يمكن إصلاح هذا العطل ميدانيًّا، ويجب إيقاف تشغيل الجهاز.

كيف تتحقق شركة Shieldhz من صحة وثائق مسار النموذج والتوصيلات الكهربائية لتطبيقات عوازل الألواح الكهروضوئية

«Shieldhz» هي العلامة التجارية المخصصة للتصدير لشركة Zhejiang Shihe Electric Co., Ltd.، التي تأسست عام 2014 ويقع مقرها في تجمع صناعة الأجهزة الكهربائية بمدينة يوتشينغ في مقاطعة تشجيانغ، الصين. تبلغ مساحة المنشأة أكثر من 5,000 متر مربع، ويعمل بها أكثر من 100 موظف، وتضم أكثر من 40 آلة إنتاج. وتحظى مجموعة المنتجات بشهادة إدارة الجودة ISO 9001، كما تحمل المنتجات الفردية شهادات CE وTUV وRoHS وUL وUKCA وCCC وCB وفقًا للسوق المستهدفة وفئة المنتج.

عندما يقدم المشتري استفسارًا بشأن مفتاح عازل التيار المستمر (DC) المثبت بين جهاز تجميع السلاسل والمحول، تعمل شركة Shieldhz على مراجعة قائمة مراجعة المواصفات المنظمة قبل تأكيد اختيار الطراز أو إصدار عرض الأسعار. والهدف من ذلك هو منع وصول الأجهزة غير المطابقة للمواصفات أو التي يتم استخدامها بشكل خاطئ إلى الموقع.

المعلومات المطلوبة من المشتري في مرحلة الاستفسار

  • الجهد المستمر للنظام: الجهد الأقصى لسلسلة الخلايا في حالة الدائرة المفتوحة في ظروف درجات الحرارة المنخفضة، وعادةً ما يكون 600 فولت تيار مستمر، أو 1,000 فولت تيار مستمر، أو 1,500 فولت تيار مستمر
  • تيار السلسلة المجمّع: إجمالي التيار Isc عند مخرج المُدمج، وهو ما يحدد اختيار الإطار الحالي
  • عدد الأعمدة المطلوبة: ثنائي الأقطاب للأنظمة المُؤرضة، رباعي الأقطاب لتكوينات ناقل التيار المستمر غير المُؤرض أو العائم
  • تصنيف IP للحاوية: تم التأكيد بناءً على تقييم موقع التركيب ونوع التعرض
  • معيار التركيب المعمول به: IEC 60364-7-712، أو NEC 690، أو AS/NZS 5033، أو ما يعادلها
  • الشهادات والوثائق المطلوبة: تقرير الاختبار القياسي الخاص بـ TUV للمفصلات الكهربائية، أو معيار UL 98B، أو حزمة الشهادات الخاصة بالسوق المعني

بمجرد تأكيد المدخلات المقدمة من المشتري، تقوم Shieldhz بمقارنة المعلمات المقدمة مع سلسلة المنتجات ذات الصلة، وتقدم ورقة بيانات مطابقة، ومخطط الأسلاك، وجدول توصيلات الأطراف، ورسم التثبيت، وحزمة الشهادات المتاحة. وبالنسبة لسلسلة GF40، يشمل ذلك تصنيف فئة الاستخدام، وبيانات السعة المقدرة للوصل والقطع، ومرجع برنامج التلامس، وشهادة IP للغلاف. يمكن للمشترين إرسال معلمات النظام مباشرةً إلى فريق الهندسة في Shieldhz للحصول على توصية خاصة بالطراز ومجموعة الوثائق قبل إصدار أمر الشراء.

فترات الصيانة والفحص والاستبدال لمفصلات التيار المستمر في أنظمة الطاقة الكهروضوئية

في الأنظمة الكهروضوئية المثبتة على الأسطح أو على الأرض، تتعرض العوازل للإشعاع فوق البنفسجي المستمر، والتقلبات الحرارية، وتسرب الرطوبة. وتؤدي هذه الظروف إلى تسريع عملية أكسدة نقاط التلامس، وهشاشة الغلاف، وارتخاء الأطراف بشكل أسرع مقارنة بالبيئات الصناعية الداخلية في ظل ساعات تشغيل مماثلة.

جدول مرجعي للفحوصات المجدولة

بند الفحصالفاصل الزمني المقترحمعيار النجاح
فحص عزم الدوران النهائيكل 12 شهرًاأعد ضبط عزم الدوران وفقًا للقيمة المحددة في ورقة البيانات؛ وتحقق مما إذا كان فقدان عزم الدوران كبيرًا
قياس انخفاض الجهد التلامسيكل 12 شهرًافي حدود المواصفات الواردة في ورقة البيانات؛ التحقق من وجود أي عدم تناسق في الأقطاب
ختم الغلاف وسلامة تصنيف IPكل 6 أشهرلا توجد تشققات ظاهرة، أو فقدان لضغط مانع التسرب، أو علامات تدفق
تشغيل المقبض والمشغلكل 6 أشهرعملية تفعيل وإيقاف سلسة مع تثبيت مؤكد
حالة عزل الكابلات وحالة المرابطكل 12 شهرًالا يوجد تغير في اللون أو تشققات أو موصل مكشوف؛ والموصلات مثبتة بإحكام
التصوير الحراري للمحطات الحيةسنويًّا أو بعد وقوع أي عطللا توجد نقطة ساخنة تتجاوز الحد الأقصى لارتفاع درجة الحرارة المحدد في ورقة البيانات تحت الحمل المقنن
استبدال المفتاح بالكاملوفقًا لتصنيف المتانة المحدد من قبل الشركة المصنعة أو بناءً على نتائج فحص التدهوريجب استبدالها قبل بلوغ عدد دورات التشغيل المحدد في التطبيقات التي تتطلب دورات تشغيل عالية

بالنسبة للعوازل من سلسلة GF40، يجب التأكد من معدل التحمل الميكانيكي المعلن وحدود مقاومة التلامس الواردة في ورقة بيانات المنتج قبل تحديد فترات الفحص الخاصة بالموقع. وعادةً ما تستلزم المواقع ذات الإشعاع العالي أو المواقع الساحلية التي يتسم هواءها بارتفاع نسبة الملوحة إجراء فحوصات شاملة كل ستة أشهر بدلاً من الدورات السنوية.

قائمة مراجعة شراء أسلاك مفتاح العزل DC بين مجمع السلاسل والمحول
الشكل 4. يجب أن يتضمن الاستفسار الكامل التصنيف وتسلسل التلامس والتركيب والحاوية ومتطلبات المستند.

الأسئلة الشائعة

ما هو الحد الأدنى للجهد المستمر المطلوب لمفتاح العزل الموجود بين مجمع السلسلة والمحول؟

يجب أن يتجاوز الجهد التشغيلي المقنن للعازل جهد الدائرة المفتوحة في أسوأ الحالات للمصفوفة، المحسوب عند أدنى درجة حرارة محيطة مسجلة في الموقع، والتي عادةً ما تكون أعلى بنسبة 5 إلى 10 في المائة من القيمة المذكورة على اللوحة التعريفية لـ STC في المناخات الباردة. وبالنسبة لمعظم أنظمة المحولات التسلسلية التجارية، يعني هذا تحديد جهاز مصنّف بـ 1,000 فولت تيار مستمر كحد أدنى، حتى عندما يكون الجهد الاسمي للسلسلة أقل من هذا الحد في الظروف القياسية.

لماذا تُعد فئة الاستخدام عاملاً مهمًا عند اختيار قاطع التيار المستمر الكهروضوئي؟

تحدد فئتا DC-PV1 وDC-PV2 طاقة القوس الكهربائي التي يجب على المفتاح قطعها بأمان في حالات الباصات المؤرضة والعائمة على التوالي. وقد يفشل الجهاز الذي تم اختباره لظروف التشغيل DC-PV1 فقط في إزالة عطل في نظام العاكس غير المزود بمحول، مما يؤدي إلى انصهار نقاط التلامس أو استمرار القوس الكهربائي. إن نظرة عامة على مفتاح العزل الكهربائي للتيار المستمر في أنظمة الطاقة الكهروضوئية يشرح كيفية ارتباط فئات الاستخدام بتصميم العاكس، ولماذا يعتبر هذا التمييز مهمًا في وثائق الشراء.

كم عدد الأعمدة التي يحتاجها عازل التيار المستمر بين جهاز تجميع الألواح الشمسية والمحول؟

يُعد العازل ثنائي الأقطاب الحد الأدنى من المتطلبات لنظام التيار المستمر غير المؤرض، حيث يضمن قطع التيار عن كل من الموصلين الموجب والسالب في آن واحد، بدلاً من ترك أحد الموصلين تحت الجهد. قد تتطلب الأنظمة المزودة بقناة تيار مستمر عائمة أو ذات نقطة توصيل مركزية تكوينًا رباعي الأقطاب. تأكد من هيكل العاكس وقواعد التوصيلات المحلية قبل تحديد عدد الأقطاب، وتحقق من أن المنتج المختار متوفر بالتكوين المطلوب من حيث عدد الأقطاب من خلال ورقة البيانات.

ما هو تصنيف IP المطلوب لمفصل التيار المستمر المركب في الهواء الطلق بالقرب من العاكس؟

يُعد تصنيف IP65 الحد الأدنى المقبول ميدانيًّا لخطوط الأسلاك الكهروضوئية الخارجية وفقًا للمعيار IEC 60529. يُوصى باستخدام تصنيف IP66 أو IP67 للمواقع المكشوفة بالكامل، أو البيئات الساحلية، أو المواقع المعرضة للتنظيف بالضغط العالي أثناء صيانة الأسطح. ولا يتم الحفاظ على تصنيف IP المطبوع على الغلاف إلا إذا تم تركيب جميع حشوات مدخل الكابلات وتثبيتها وإحكام إغلاقها بشكل صحيح وفقًا لفئة الحماية نفسها التي يتمتع بها هيكل الغلاف.

كم مرة ينبغي فحص عزم الدوران الطرفي في عازل التيار المستمر في نظام الطاقة الكهروضوئية؟

يُعد إعادة ضبط عزم الدوران سنويًّا الفاصل الزمني القياسي لمعظم التركيبات، ويتم إجراؤه باستخدام مفك براغي مُعاير وفقًا للقيمة المحددة في ورقة بيانات العازل. أما المواقع المعرضة لتقلبات حرارية كبيرة، حيث تتجاوز التقلبات اليومية في درجة الحرارة 30 درجة مئوية، فيُوصى بإجراء فحص أولي لإعادة ضبط عزم الدوران بعد ستة أشهر من بدء التشغيل، وذلك للكشف المبكر عن أي ارتخاء قبل أن يتطور إلى حدوث شرارات كهربائية دقيقة.

هل يمكن استخدام مفتاح فصل التيار المتردد القياسي كعازل للتيار المستمر بين جهاز التجميع والمحول؟

لا يُعد قاطع الدائرة المصنّف للتيار المتردد مناسبًا لهذا الاستخدام. فالأقواس الكهربائية في التيار المستمر لا تمرّ بنقطة تقاطع صفرية طبيعية للتيار تساعد في قطع التيار، لذا تختلف هندسة نقاط التلامس والمواد المستخدمة لإخماد القوس الكهربائي المطلوبة للتشغيل بالتيار المستمر اختلافًا جوهريًّا عن تلك المستخدمة في أجهزة التيار المتردد. يجب تركيب المفاتيح التي تحمل تصنيفات جهد تيار مستمر صريحة، وفئة استخدام تيار مستمر مؤكدة، والوثائق القياسية للاختبار الخاصة بالمفتاح-القاطع على الجانب الخاص بالتيار المستمر من النظام الكهروضوئي. إن مفتاح GF41 الشمسي GF41 للتيار المستمر وهو مثال على جهاز تم تصميمه واختباره خصيصًا للاستخدام في دوائر التيار المستمر (DC) للطاقة الكهروضوئية، وليس جهازًا تم تكييفه من مجموعة قواطع التيار المتردد (AC).

متى ينبغي استبدال قاطع التيار المستمر الموجود بين جهاز تجميع الأشرطة والمحول بدلاً من صيانته؟

يكون الاستبدال ضروريًا عندما يتجاوز انخفاض جهد التلامس المقاس المواصفات الواردة في ورقة البيانات، أو عندما يظهر في الوصلة الميكانيكية بين المقبض والكاميرا أي ارتخاء أو حركة حرة دون أن يصاحبها انقطاع في الدائرة الكهربائية، أو عندما يظهر على غلاف العلبة هشاشة ناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية، أو تشققات، أو فقدان ضغط مانع التسرب الذي لا يمكن إصلاحه باستبدال الحشية وحدها. بغض النظر عن الحالة المقاسة، يجب استبدال المفاتيح المستخدمة في التطبيقات ذات الدورات التشغيلية العالية بشكل استباقي قبل بلوغ تصنيف التحمل الميكانيكي الذي نشرته الشركة المصنعة. إذا لم يُذكر تصنيف التحمل في ورقة البيانات، فيجب طلبه من المورد قبل وضع جدول زمني للاستبدال.

شي، موكسي
شي، موكسي

يكتب شي، موكسي مقالات شيلدهز الفنية لمشتري التحكم الصناعي والمكونات الكهربائية، والتي تغطي مفاتيح الكامات الدوارة، ومفاتيح العازل، ومفاتيح فصل التيار المستمر الكهروضوئية، وأزرار الضغط، وأضواء المؤشر، والحاويات المقاومة للماء، والكتل الطرفية. تستند المقالات على خبرة شركة Zhejiang Shihe Electric Co., Ltd. في التصنيع والتصدير، مع التركيز العملي على اختيار الطراز وأوراق البيانات والرسومات والشهادات وتصنيفات IP وتفاصيل الاستفسار التي يجب على المشترين التأكد منها قبل الطلب.

المقالات: 47