Czym jest zabezpieczenie AFCI w falownikach?

Zabezpieczenie AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter) w falownikach to zaawansowana technologia stosowana w systemach fotowoltaicznych, której zadaniem jest zapobieganie powstawaniu łuków elektrycznych po stronie prądu stałego (DC). Łuki elektryczne mogą prowadzić do pożarów, dlatego ich wykrywanie i natychmiastowe wyłączanie obwodu jest kluczowe dla bezpieczeństwa.

Metody wykrywania łuków elektrycznych opierają się na analizie pomiarów natężenia prądu lub częstotliwości napięcia. W analizie obejmowane są również charakterystyczne informacje takie jak punkt częstotliwości, energia i zmienność na podstawie których wnioskuje się o zaistnieniu łuku elektrycznego.

Funkcjonowanie Zabezpieczenia AFCI

  • Wykrywanie Łuków Elektrycznych: AFCI stale monitoruje obwód elektryczny pod kątem charakterystycznych sygnałów wskazujących na łuk elektryczny. Łuki elektryczne mogą powstać z powodu uszkodzenia izolacji, luźnych połączeń, korozji lub innych defektów instalacji. W fotowoltaice najczęstszym miejscem powstawania łuków elektrycznych są połączenia złączek DC – na przykład z powodu niewłaściwego zarobienia złączki przez instalatora.
  • Odpowiedź na Wykrycie Łuku: Gdy AFCI wykryje potencjalny łuk, natychmiast przerywa obwód, zapobiegając dalszemu rozprzestrzenianiu się łuku i potencjalnemu zagrożeniu pożarowemu.
  • Analiza i Diagnostyka: Niektóre systemy AFCI mogą także rejestrować i analizować dane dotyczące wykrytych zdarzeń, co pozwala na dalszą diagnostykę i zapobieganie problemom w przyszłości.

Łuk elektryczny w systemach fotowoltaicznych może powstać z kilku przyczyn, często związanych z niewłaściwą instalacją, uszkodzeniem lub zużyciem komponentów systemu. Oto główne czynniki prowadzące do powstawania łuku elektrycznego w instalacjach fotowoltaicznych:

  1. Uszkodzenia Kabli i Połączeń: Złamane, przetarte lub uszkodzone kable mogą prowadzić do powstania łuku. Również luźne połączenia elektryczne, zarówno w panelach fotowoltaicznych, jak i w innych elementach systemu, takich jak złączki DC, mogą być przyczyną powstawania łuków.
  2. Uszkodzenie Paneli Fotowoltaicznych: Pęknięcia lub uszkodzenia mechaniczne paneli fotowoltaicznych mogą doprowadzić do powstania łuków elektrycznych.
  3. Nieprawidłowa Instalacja: Błędy w instalacji, takie jak niewłaściwe uziemienie, niewłaściwe rozmiary kabli, czy złe połączenia, mogą zwiększać ryzyko powstawania łuków elektrycznych.
  4. Starzenie i Korozja Komponentów: Z czasem komponenty systemu fotowoltaicznego mogą ulegać degradacji, co zwiększa ryzyko powstawania łuków, na przykład korozja złącz DC.
  5. Nadmierny Prąd lub Napięcie: W niektórych przypadkach, zwłaszcza w wyniku awarii lub nieprawidłowego działania systemu, może dojść do przepięć, co z kolei może prowadzić do powstawania łuków elektrycznych.
  6. Warunki Pogodowe i Środowiskowe: Na przykład, bardzo wysoka wilgotność, deszcz lub grad mogą zwiększać ryzyko powstania łuku, szczególnie jeśli instalacja ma już istniejące słabe punkty.
  7. Zwierzęta: Gniazdujące ptaki, gryzonie czy inne zwierzęta mogą uszkadzać kable i inne komponenty, co również może prowadzić do powstania łuków elektrycznych.

Podsumowując, zabezpieczenie AFCI w falownikach jest kluczowym elementem zapewniającym bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznych, chroniąc przed ryzykiem pożaru wynikającym z łuków elektrycznych.

Przykłady falowników z wbudowanym systemem wykrywania łuku elektrycznego (AFCI):

 

Dowiedz się więcej! 

 AFCI-whitepaper fire-and-solar-pv-systems-flyer-pl

AFCI-whitepaper

Przeczytaj również: