ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ປ້ອງກັນແຜ່ນພະລັງງານແສງຕາເວັນຈາກອັນຕະລາຍທາງໄຟຟ້າໄດ້ແນວໃດ?

ໜ້າທີ່ຫຼັກດ້ານການປ້ອງກັນຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV

ການປ້ອງກັນຈາກກະແສໄຟເກີນ ແລະ ວົງຈອນສັ້ນຜ່ານການເປີດເຄື່ອງດ້ວຍກົງການຄວາມຮ້ອນ-ແມ່ເຫຼັກ

ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ມີລະບົບຄູ່ທີ່ປະກອບດ້ວຍສ່ວນທີ່ຮັບຮູ້ຄວາມຮ້ອນ (thermal) ແລະ ສ່ວນທີ່ຮັບຮູ້ແຮງດຶງດູດ (magnetic) ເຊິ່ງສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ການໂຫຼດເກີນໄປໃນໄລຍະເວລາທີ່ຍາວນານ ແລະ ຄວາມຜິດປົກກະຕິທີ່ເກີດຂື້ນຢ່າງທັນທີ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຖ້າມີປະລິມານກະແສໄຟຟ້າຫຼາຍເກີນໄປໄຫຼ່ຜ່ານລະບົບເປັນເວລາດົນ, ເຊັ່ນ: ໃນເວລາທີ່ແຖບ PV ຖືກສະແສງຕາເວັນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງເກີນໄປ, ສ່ວນທີ່ຮັບຮູ້ຄວາມຮ້ອນຂອງເຄື່ອງຕັດຈະເລີ່ມເຮັດວຽກດ້ວຍການເບື່ອງແລະຕັດສ່ວນແທງເຫຼັກ. ໃນດ້ານອື່ນ, ສ່ວນທີ່ຮັບຮູ້ແຮງດຶງດູດຂອງເຄື່ອງຕັດຈະເລີ່ມເຮັດວຽກເມື່ອເກີດບັນຫາ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າເກີນຄ່າປົກກະຕິທີ່ລະບົບຖືກອອກແບບມາເພື່ອຮັບມື, ໂດຍໃນກໍລະນີນີ້ ກະແສໄຟຟ້າຈະເກີນຄ່າປົກກະຕິເຖິງສາມເທົ່າ. ແກນຂອງເຄື່ອງຕັດຈະເລີ່ມເຄື່ອນທີ່ເຂົ້າສູ່ສ່ວນກາງ ແລະ ຕັດການຕິດຕໍ່ຂອງວົງຈອນ ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າທີ່ຜິດປົກກະຕິໄຫຼ່ຜ່ານຈຸດທີ່ເກີດບັນຫາຢ່າງບໍ່ປອດໄພ. ການຕອບສະຫນອງຢ່າງໄວວ່ານີ້ຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ຊັ້ນຫຸ້ມຫໍ່, ອຸນຫະພູມເກີນໄປ, ແລະ ທີ່ມາຂອງໄຟ (ລວມທັງເຄັບ PV). ຄຸນສົມບັດຫຼັກຂອງເຄື່ອງຕັດນີ້ແມ່ນວ່າ ມັນແຕກຕ່າງຈາກເຄື່ອງປ້ອງກັນ (fuse) ເນື່ອງຈາກມັນສາມາດຕັ້ງຄ່າຄືນໄດ້ (reset), ໝາຍຄວາມວ່າ ເຄື່ອງຕັດສາມາດເປີດໃຊ້ງານຄືນໄດ້ອີກ ເຊິ່ງຈະຊ່ວຍຫຼຸດເວລາທີ່ລະບົບຕ້ອງຢຸດໃຊ້ງານໃນການຕິດຕັ້ງ PV ປະເພດນີ້. ໃນດ້ານນີ້, ເຄື່ອງຕັດ PV ມີປະໂຫຍດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ເຂດຜະລິດໄຟຟ້າ PV ໃຫຍ່ໆເພື່ອການຄ້າ, ໂດຍທີ່ເວລາທີ່ລະບົບເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (uptime) ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ.

ການຕັດການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນ DC: ຄວາມສ່ຽງທີ່ເກີດຈາກການໃຊ້ເຄື່ອງຕັດໄຟ AC ມາດຕະຖານໃນລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນ

ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ AC ມາດຕະຖານບໍ່ມີປະສິດທິຜົນໃນການນຳໃຊ້ດ້ານພະລັງງານແສງຕາເວັນເພາະວ່າມັນບໍ່ສາມາດດັບໄຟຟ້າ DC ທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນສ່ວນໆ (arc) ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ. ແຮງໄຟຟ້າ AC ຈະຫຼຸດລົງເຖິງສູນທຸກໆ 100 ຫຼື 120 ຄັ້ງຕໍ່ວິນາທີ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນສ່ວນໆ (arc) ດັບໄປດ້ວຍຕົວເອງ. ແຕ່ໃນລະບົບ DC ນີ້ບໍ່ມີຈຸດທີ່ແຮງໄຟຟ້າຫຼຸດລົງເຖິງສູນດັ່ງກ່າວ, ສະນັ້ນໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນສ່ວນໆຈະບໍ່ດັບໄປດ້ວຍຕົວເອງ. ອັນທີ່ແທ້ຈິງແລ້ວ ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ AC ມາດຕະຖານນັ້ນມີປະສິດທິຜົນຕໍ່າກວ່າເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າທີ່ອອກແບບເພື່ອໃຊ້ກັບລະບົບ DC ໃນດ້ານການກິດຈະກຳຂອງໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນສ່ວນໆອີກຄັ້ງ: ມີອັດຕາການກິດຈະກຳອີກຄັ້ງເຖິງ 78%. ໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນສ່ວນໆທີ່ຖືກປິດລົງແລ້ວສາມາດເພີ່ມອຸນຫະພູມຂຶ້ນເຖິງ 6,000°F - ຮ້ອນພໍທີ່ຈະລະລາຍແຜ່ນທອງແດງທີ່ໃຊ້ເປັນທາງລ້ອມໄຟຟ້າ (copper busbars). ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ AC ມາດຕະຖານບໍ່ເໝາະສົມໃນການນຳໃຊ້ດ້ານພະລັງງານແສງຕາເວັນ; ຈຶ່ງຕ້ອງໃຊ້ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າທີ່ອອກແບບເພື່ອໃຊ້ກັບລະບົບ DC ເທົ່ານັ້ນ ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າທີ່ມີສ່ວນປະກອບ 'arc chutes'. 'Arc chutes' ແມ່ນອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນສ່ວນໆ (arc) ຖືກດັບໄປບໍ່ພຽງແຕ່ດ້ວຍຫຼັກການຂອງການຕ້ານກັນດ້ວຍແຮງເຄື່ອນໄຫວທາງໄຟຟ້າ-ແມ່ເຫຼັກ (electromagnetic repulsion) ແຕ່ຍັງເພີ່ມການຍືດອອກຂອງໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນສ່ວນໆເພື່ອເຢັນມັນກ່ອນທີ່ມັນຈະກິດຈະກຳອີກຄັ້ງ. ສິ່ງນີ້ເປັນສິ່ງຈຳເປັນເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການລົງທຶນຈະຖືກປ້ອງກັນຢ່າງເຕັມທີ່ໃນໂຄງການຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ໃຊ້ແຮງໄຟຟ້າລະຫວ່າງ 600 ຫຼື 1500 ໂວນ.

ການຢຸດການແຜ່ຂອງໄຟຟ້າ DC: ວິທີແກ້ໄຂບັນຫາການຂ້າມສູນ (Zero Crossing) ໃນວົງຈອນ PV

ວິທີທີ່ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເກີດແຜ່ຂອງໄຟຟ້າ

ເນື່ອງຈາກວ່າໄຟຟ້າ DC ບໍ່ມີຈຸດສູນທຳມະຊາດ, ເມື່ອເກີດຄວາມເສຍຫາຍ ໄຟຟ້າ DC ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດແຜ່ຂອງໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ໃນ 80% ຂອງກໍລະນີ ແຜ່ຂອງໄຟຟ້າຈະຢູ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (NREL 2023). ແຜ່ຂອງໄຟຟ້າເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ຕົວນຳໄຟຮ້ອນເຖິງຫຼາຍກວ່າ 3000 \degree ຈີເລຍສ (Celsius) ເຊິ່ງເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ການເກີດໄຟໄໝ້ຢ່າງຮຸນແຮງ. ເພື່ອປ້ອງກັນບັນຫານີ້ ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ມີສ່ວນປະກອບທີ່ເອີ້ນວ່າ 'ເຄື່ອງກັ້ນແຜ່ຂອງໄຟຟ້າແບບແມ່ເຫຼັກ' (magnetic arc chutes) ເຊິ່ງສ້າງສະໜາມແມ່ເຫຼັກທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ເພື່ອຈັບ, ຍືດຍາວ ແລະ ເຢັນແຜ່ຂອງໄຟຟ້າ. ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງກັ້ນແຜ່ຂອງໄຟຟ້າແບບແມ່ເຫຼັກນີ້ ຂຶ້ນກັບຄວາມສາມາດໃນການແບ່ງແຜ່ຂອງໄຟຟ້າອອກເປັນສ່ວນຍ่อยໆ ແລະ ດັບແຜ່ຂອງໄຟຟ້າໃນເວລາບໍ່ເຖິງເສີ້ງມີລິຊີຄອນດ໌ (milliseconds). ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມີການປ້ອງກັນການຮ້ອນເກີນໄປ (thermal runaway protection) ແລະ ຄວາມປອດໄພໃນການໃຊ້ງານສຳລັບລະບົບໄຟຟ້າ DC ທີ່ມີຄວາມດັນສູງ.

ຄວາມລຶກລັບທີ່ເກີດຂື້ນກັບລະບົບໄຟຟ້າ DC ທີ່ມີຄວາມດັນສູງ (high voltage direct current - HVDC) ແລະ ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ

ເມື່ອຄ່າຄວາມຕີ້ນຂອງລະບົບໄຟຟ້າແທນທີ່ (DC) ເພີ່ມຂຶ້ນ ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບໄຟຟ້າແສງຕາເວັນ (PV) ກໍຈະເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍ, ແຕ່ພະລັງງານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເກີດຂີ້ຝຸ່ນ (arcing) ທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນກໍຈະເພີ່ມຂຶ້ນເຊັ່ນກັນ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ລະບົບ DC 1500V ສາມາດຜະລິດພະລັງງານ arcing ໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 15 ເທົ່າ ເມື່ອທຽບກັບລະບົບ DC 400V. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາທີ່ເປັນເອກະລັກຂຶ້ນ. ປະສິດທິພາບທີ່ສູງຂຶ້ນ ໝາຍເຖິງ ພວກເຮົາຈະຕ້ອງຕັດການເກີດຂ້ອງ (clear the fault) ໃຫ້ໄວຂຶ້ນ, ແລະ ລະບົບທີ່ຈະຕ້ອງນຳໃຊ້ຈະຕ້ອງມີຄວາມແຂງແຮງຫຼາຍຂຶ້ນ. ປັດຈຸບັນ ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ທີ່ທັນສະໄໝສາມາດຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ໄດ້, ແລະ ມີຄຸນສົມບັດໃໝໆຫຼາຍຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະກອບຕາມມາດຕະຖານ UL 2024, ເຊິ່ງພວກເຮົາຈະປຶກສາກັນຕໍ່ໄປ, ໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດເຕັກໂນໂລຊີເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ທີ່ຖືກອອກແບບໃໝ່.

ເວລາຕັດທີ່ເລັກທີ່ສຸດ (3ms ຫຼື ໜ້ອຍກວ່າ) ແລະ ການດັບຂີ້ຝຸ່ນ (arcing quenching) ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ (ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງຈຸດຕິດຕໍ່ຂອງເຄື່ອງຕັດ ແລະ ຊ່ອງດັບຂີ້ຝຸ່ນຫຼາຍຂັ້ນຕອນ) ແມ່ນຖືກອອກແບບມາເພື່ອປັບປຸງການດັບຂີ້ຝຸ່ນໃນເວລາຕັດວົງຈອນ.

ການຕັ້ງຄ່າການຕັດຂອງເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ ເພື່ອປະຕິບັດຕາມຄວາມຕ້ານທາງດ້ານໄຟຟ້າ DC ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການດັບແສງໄຟຟ້າກໍຖືກປັບປຸງໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ໃຊ້ຢູ່ໃນລະບົບ.

ຄຸນສົມບັດດ້ານການປ້ອງກັນ ລະບົບ 400V ລະບົບ 1500V ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສຳຄັນ

ຄວາມໄວໃນການຕັດ 10ms ≤3ms ມີຄວາມໄວໃນການຕອບສະໜອງໄວຂຶ້ນ 70%

ຈຳນວນແບ່ງຂອງຕູ້ດັບແສງໄຟຟ້າ 8 ຫາ 10 ສ່ວນ 15 ຫາ 20 ສ່ວນ ມີຈຳນວນການແບ່ງຫຼາຍຂຶ້ນ 100%

ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງຂັ້ວ 10mm 25mm ມີຊ່ອງຫວ່າງໃຫຍ່ຂຶ້ນ 150%

ຄຸນສົມບັດດ້ານການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຫຼືກຳຈັດ 'ການແສງໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມ' ອອກໄປຢ່າງມີປະສິດທິພາບ—ເຊິ່ງເປັນສະພາບຂອງຄວາມເສຍຫາຍໃນລະບົບໄຟຟ້າຄວາມຕ້ານສູງ ທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການແສງໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ກໍເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍ, ເຖິງແມ່ນວ່າເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າຈະເຮັດວຽກແລ້ວກໍຕາມ. ນີ້ຍັງເປັນເຫດຜົນທີ່ຊັດເຈນວ່າເປັນຫຍັງເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ AC ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປຈຶ່ງບໍ່ສາມາດນຳໄປໃຊ້ໃນລະບົບ PV ຄວາມຕ້ານສູງ.

ຄວາມປອດໄພໃນລະດັບສາຍ: ວິທີການຫຼີກເວັ້ນການລົ້ນກັບຄືນ (reverse current) ແລະ ຄວາມເສຍຫາຍຈາກໄຟໄໝ້ໃນແຖວ PV ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບ song song

ອັນຕະລາຍທີ່ເກີດຈາກການລົ້ນກັບຄືນ (reverse current) ໃນເວລາທີ່ມີແສງເງົາຕົກ ຫຼື ເມື່ອມີການເສຍຫາຍຂອງແຕ່ລະ module ແລະ ວິທີການຄວບຄຸມຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຕໍ່ເນື່ອງ (cascading faults) ໂດຍການນຳໃຊ້ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ PV

ເມື່ອເກີດການບັງແສງຕາເວັນທີ່ແຜ່ນສຸກເສີນແສງຕາເວັນ ຫຼື ເມື່ອເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງແຖວ (module) ໃນການຕິດຕັ້ງແບບ *ຄູ່ song* (parallel), ຈະມີເຫດການທາງໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ຄາດຄິດເກີດຂຶ້ນ. ໂດຍການມຸ່ງເນັ້ນໃສ່ແຖວໜຶ່ງທີ່ໄດ้ຮັບຜົນກະທົບ: ມັນເລີ່ມປະພຶດຕົວຕ່າງໄປຈາກແຖວອື່ນໆ. ເຖິງແນວໃດກໍຕາມ, ມັນເລີ່ມດຶງພະລັງງານອອກແທນທີ່ຈະຜະລິດພະລັງງານ. ຜົນທີ່ເກີດຂຶ້ນຈາກການປະພຶດຕົວນີ້ແມ່ນຄ່ອນຂ້າງຮ້າຍແຮງ: ພະລັງງານທີ່ໄຫຼຍອຍກັບທິດທາງເດີມ (reverse flowing energy) ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ *ຈຸດຮ້ອນ* (hot spot). ນີ້ເປັນໜຶ່ງໃນເຫດການອັນຕະລາຍທີ່ສຸດໃນລະບົບ PV ແລະ ແມ່ນທີ່ຮູ້ຈັກດີວ່າເປັນສາເຫດໃຫ້ວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ (insulation materials) ຂອງແຖວທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບເກີດການຕິດໄຟດ້ວຍຕົວເອງ. ຖ້າບໍ່ໄດ້ຮັບການດູແລທັນເວລາ, ຜົນກະທົບຈາກຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງແຖວໜຶ່ງໃນຊຸດຂອງແຖວ (set of strings) ອາດຈະນຳໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ລຸກລາມ (cascading faults) ໃນທັງໝົດຂອງແຖວ. ການປະພຶດຕົວດັ່ງກ່າວນີ້ໄດ້ຖືກບັນທຶກຢ່າງດີໃນວິທະຍາສາດ. ວຽກຄົ້ນຄວ້າຂອງ NREL ທີ່ຖືກເຜີຍແຜ່ເມື່ອປີທີ່ຜ່ານມາ ໄດ້ບັນທຶກວ່າ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຈາກຜົນກະທົບຂອງຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການຈັດການໃນແຖວຂອງແຜ່ນ PV ອາດຈະສູງເຖິງສາມເທົ່າຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຈາກຄວາມລົ້ມເຫຼວເອງ. ວຽກຄົ້ນຄວ້ານີ້ເປັນຕົວແທນທີ່ຊັດເຈນວ່າ ສິ່ງຕ່າງໆອາດຈະເປັນບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງໄວວ່າເທົ່າໃດ.

ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ສາມາດປະກາດບັນຫາ ແລະ ຢຸດບັນຫາດັ່ງກ່າວບໍ່ໃຫ້ແຜ່ຂະຫຍາຍອອກໄປ ໂດຍການກຳນົດທິດທາງຂອງການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນ. ຖ້າການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນໃນທາງກັບຄືນ (reverse current) ເກີນ 10% ຂອງຄ່າອັນດັບ (rating) ຂອງສາຍ (string) ແລ້ວ, ເຊັນເຊີແມ່ເຫຼັກພິເສດທີ່ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຕົວເຄື່ອງຈະເຮັດວຽກພາຍໃນເວລາບໍ່ເຖິງມີລິຊີວິນາທີ (millisecond) ແລະ ຕັດການຈ່າຍພະລັງງານອອກຈາກສ່ວນທີ່ບໍ່ດີ ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາສ່ວນອື່ນໆຂອງລະບົບໃຫ້ຄົງທຳມະດາ. ນອກຈາກນີ້, ເຄື່ອງຕັດເຫຼົ່ານີ້ມີການອອກແບບແບບປະກອບ (modular) ພິເສດທີ່ສາມາດຕັດສ່ວນທີ່ເກີດເປັນຄື້ນ (arc) ແລະ ຈັດການຄື້ນດັ່ງກ່າວໄວ້ພາຍນອກເຄື່ອງຕັດ ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດເປັນພາສມາ DC ທີ່ອັນຕະລາຍ ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດເປັນເພິງໄຟ. ໂດຍການຈຳກັດບັນຫາໃຫ້ຢູ່ພຽງແຕ່ໃນສາຍດຽວ, ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ການຕິດຕັ້ງລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນຫຼີກລ່ຽງຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຂື້ນກັບອຸປະກອນທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ຮັກສາການດຳເນີນງານໃຫ້ເປັນໄປຢ່າງປອດໄພ, ແລະ ສຳຄັນທີ່ສຸດ ແມ່ນການປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເພິງໄຟແຜ່ຂະຫຍາຍອອກໄປພາຍໃນການຕິດຕັ້ງລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນຂະໜາດໃຫຍ່.

ການປະສົມປະສານລະບົບການກວດຫາຂໍ້ຜິດພາດຂອງເສັ້ນດິນ (Ground Fault Detection) ແລະ ການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ NEC: ອຸປະກອນຕັດວົງຈອນ PV ມີລະບົບການກວດຫາຂໍ້ຜິດພາດຂອງເສັ້ນດິນ ເຊິ່ງຊ່ວຍປ້ອງກັນບຸກຄະລາກອນຈາກການໄຫຼຜ່ານທີ່ອັນຕະລາຍ ທີ່ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການຊີ້ນໄຟ ແລະ ເກີດໄຟໄໝ້. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຈະຕິດຕາມການເຮັດວຽກຂອງເສັ້ນນຳໄຟທີ່ຢູ່ໃນຕົວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ຈະຕັດວົງຈອນອອກທັນທີທີ່ການໄຫຼຜ່ານທີ່ເກີດຂື້ນທີ່ເສັ້ນດິນ (ground fault current) ເກີນຄ່າທີ່ກຳນົດໄວ້ທີ່ 6mA ຕາມທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນບົດທີ 690 ຂອງມາດຕະຖານ NEC. ອຸປະກອນຕັດວົງຈອນ PV ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດກວດຫາ ແລະ ຕັດວົງຈອນທີ່ມີຂໍ້ຜິດພາດຂອງເສັ້ນດິນໃນລະບົບ DC ໄດ້, ເຊິ່ງອັນຕະລາຍຫຼາຍກວ່າຂໍ້ຜິດພາດເສັ້ນດິນປະເພດອື່ນໆ. ຂໍ້ຜິດພາດເສັ້ນດິນເກີດຂື້ນເມື່ອນ້ຳເຂົ້າໄປໃນລະບົບ ຫຼື ເມື່ອເຄືອບຫຸ້ມເສັ້ນນຳໄຟເສື່ອມສະຫຼາກ ແລະ ເກີດຂໍ້ຜິດພາດເສັ້ນດິນ. ອຸປະກອນຕັດວົງຈອນ AC ສຳລັບໃຊ້ໃນບ້ານສ່ວນຫຼາຍບໍ່ສາມາດກວດຫາຂໍ້ຜິດພາດເສັ້ນດິນໄດ້ ເນື່ອງຈາກຄວາມອ່ອນໄຫວຕ່ຳ ແລະ ກົກໄລຍະການຕັດວົງຈອນທີ່ບໍ່ເໝາະສົມສຳລັບການຕັດວົງຈອນທີ່ມີຂໍ້ຜິດພາດ DC. ຄວາມອ່ອນໄຫວ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຕັດວົງຈອນຕ້ອງເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຂໍ້ກຳນົດຂອງມາດຕະຖານ NEC 2020 ໂດຍເປັນພິເສດໃນສ່ວນ 690.41(B). ອຸປະກອນຕັດວົງຈອນ PV ໃໝ່ເຫຼົ່ານີ້ເກີນຄວາມຕ້ອງການຂ້າງເທິງ ເນື່ອງຈາກການປະສົມປະສານລະຫວ່າງການກວດຫາຂໍ້ຜິດພາດແບບ real-time ແລະ ອຸປະກອນຕັດວົງຈອນ DC ປະເພດ magnetic trip ທີ່ຖືກຕ້ອງ. ການປະສົມປະສານນີ້ ແລະ ລະບົບເຊື່ອມຕໍ່ເສັ້ນດິນ (Equipment Grounding Conductor - EGC) ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ ແລະ ຖືກຕິດຕັ້ງໄວ້ພາຍໃນ ໃຫ້ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ສູງ ແລະ ຄວາມໄວໃນການຕັດວົງຈອນທີ່ມີຂໍ້ຜິດພາດ ໃນໂຄງການຕິດຕັ້ງລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນຈຳນວນຫຼາຍທົ່ວທະວີບອາເມລິກາເໜືອ. ຂໍ້ຖາມທີ່ຖີ່ສຸດ (FAQ): ສິ່ງໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນຕັດວົງຈອນ PV ແຕກຕ່າງຈາກອຸປະກອນຕັດວົງຈອນທົ່ວໄປ? ອຸປະກອນຕັດວົງຈອນ AC ທົ່ວໄປບໍ່ສາມາດປ້ອງກັນໄດ້ຈາກການລຸກไหม້ທີ່ເກີດຈາກສ່ວນທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (persistent DC arcs) ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງອາດເຮັດໃຫ້ເກີດໄຟໄໝ້ ແລະ ອັນຕະລາຍຕໍ່ອຸປະກອນ; ແຕ່ອຸປະກອນຕັດວົງຈອນ PV ສາມາດປ້ອງກັນໄດ້ຈາກການລຸກไหม້ທີ່ເກີດຈາກສ່ວນທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (persistent DC arcs) ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນ.

ບົດບາດການປ້ອງກັນຂອງເຄື່ອງຕັດແລະປ້ອງກັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ແມ່ເຫຼັກແມ່ນຫຍັງ?

ເຄື່ອງຕັດແລະປ້ອງກັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ແມ່ເຫຼັກມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງໃນການຕັດແລະເຢັນໄຟຟ້າທີ່ເກີດຈາກ DC ທີ່ຄົງທີ່ ແລະ ປ້ອງກັນການເຮີງອຸນຫະພູມ. ມັນໃຫ້ຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຕໍ່ລະບົບ PV, ເຖິງແມ່ນຈະເປັນໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຕ້ານທາງສູງເຖິງ 1500V.

ລະບົບໄຟຟ້າ DC ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທາງສູງໝາຍເຖິງຫຍັງ?

ລະບົບໄຟຟ້າ DC ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທາງສູງໝາຍເຖິງປະສິດທິພາບທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແຕ່ກໍຍັງໝາຍເຖິງພະລັງງານຂອງໄຟຟ້າທີ່ເກີດຈາກການຕັດທີ່ສູງຂຶ້ນດ້ວຍ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຕ້ອງການໃນການຕັດໄຟຟ້າທີ່ໄວຂຶ້ນ ແລະ ມີການດັບໄຟຟ້າທີ່ເຂັ້ມແຂງຂຶ້ນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍ ແລະ ຮັກສາຄວາມປອດໄພ.

ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ PV ດຳເນີນການແນວໃດຕໍ່ກັບການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າທີ່ກົງກັນຂ້າມ?

ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ PV ສາມາດຮັບຮູ້ການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າທີ່ກົງກັນຂ້າມ ແລະ ໃຊ້ເซັນເຊີແມ່ເຫຼັກເພື່ອຕັດວົງຈອນໄຟຟ້າເພີ່ມເຕີມເທົ່ານັ້ນທີ່ສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບ, ສະນັ້ນຈຶ່ງປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດເຫດການລູກໄດ້ (domino effect) ແລະ ລູກໄຟ.

ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າເຫຼົ່ານີ້ປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ NEC ແນວໃດ?

ເພື່ອປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ NEC, ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ PV ແມ່ນຖືກອອກແບບດ້ວຍເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບດິນ (ground fault circuit breakers) ເຊິ່ງຄວບຄຸມ ແລະ ສັງເກດເຫັນຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງໄຟຟ້າ DC ແລະ ການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ປົກກະຕິ (leaky currents) ເພື່ອປ້ອງກັນການໄດ້ຮັບໄຟຟ້າຊົ້ນ ແລະ ລູກໄຟ.