ເປັນຫຍັງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ຈຶ່ງຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນລະບົບຜະລິດພະລັງງານແສງຕາເວັນ?

ອັນຕະລາຍຈາກແຜ່ນດິນໄຟ DC ແລະເປັນຫຍັງເຄື່ອງຕັດໄຟ AC ທີ່ມາດຕະຖານຈຶ່ງລົ້ມເຫຼວໃນການນຳໃຊ້ກັບລະບົບ PV

ການເກີດແຜ່ນດິນໄຟ DC ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ: ວິທີທີ່ແຖວ PV ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ

ແຖວແສງຕາເວັນສ້າງປະຈຸບັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນປະຈຸບັນ (DC) ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງທາງໄຟຟ້າທີ່ເປັນເອກະລັກ. ຕ່າງຈາກໄຟຟ້າທີ່ປ່ຽນທິດທາງ (AC), ໄຟຟ້າ DC ບໍ່ມີຈຸດທີ່ໄຟຟ້າຫຼຸດລົງເຖິງສູນຢ່າງທຳມະຊາດ—ເຮັດໃຫ້ຂີ້ຝຸ່ນໄຟ (arc) ສາມາດຢູ່ຕໍ່ໄປໄດ້ຢ່າງບໍ່ຈົບສິ້ນເມື່ອເລີ່ມຕົ້ນແລ້ວ. ແຜ່ນ PV ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ສາມາດຮັກສາຂີ້ຝຸ່ນໄຟໄດ້ທີ່ຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ເກີນ 600V DC. ຂີ້ຝຸ່ນໄຟທີ່ຢູ່ຕໍ່ໄປນີ້ມີອຸນຫະພູມເກີນ 6,000°F—ຮ້ອນພໍທີ່ຈະລະລາຍລວມທີ່ເຮັດຈາກທອງແດງ ແລະ ເຮັດໃຫ້ວັດຖຸທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງເກີດເປັນໄຟ. ອີງຕາມ ຄະນະກຳມະການຄວາມປອດໄພຜະລິດຕະພັນຂອງຜູ້ບໍລິໂພກ ສະຫະລັດອາເມລິກາ (CPSC), ຂີ້ຝຸ່ນໄຟ DC ເປັນສາເຫດຂອງໄຟໄໝ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະບົບແສງຕາເວັນ 40% ຕໍ່ປີ. ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງນີ້ຕ້ອງໃຊ້ສ່ວນປະກອບທີ່ຖືກອອກແບບສຳລັບໄຟຟ້າ DC ເທົ່ານັ້ນ, ລວມທັງສະວິດເຊີດ DC ສຳລັບລະບົບ PV ທີ່ມີຂົດລະອອນແມ່ເຫຼັກ (magnetic blowout coils) ແລະ ຊ່ອງຫວ່າງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນລະຫວ່າງຈຸດຕິດຕໍ່—ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເປັນພິເສດສຳລັບການປ້ອງກັນລະບົບ PV.

ການບໍ່ມີຈຸດທີ່ໄຟຟ້າຫຼຸດລົງເຖິງສູນ: ຂໍ້ຈຳກັດພື້ນຖານຂອງສະວິດເຊີດ AC ໃນວົງຈອນ DC

ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ AC ມາດຕະຖານອີງໃສ່ການຂ້າມສູນທຳມະຊາດຂອງປະຈຸບັນເພື່ອດັບແຜ່ນໄຟ—ເຫດການທີ່ບໍ່ມີຢູ່ໃນລະບົບ DC. ເມື່ອນຳໃຊ້ໃນວົງຈອນ DC, ມັນມັກຈະລົ້ມເຫຼວຢ່າງຮ້າຍແຮງ:

ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງທາງດ້ານການອອກແບບທີ່ມີຢູ່ຕາມທຳມະຊາດນີ້ ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ NEC 690.15 ຕ້ອງການອຸປະກອນປ້ອງກັນການໄຫຼເກີນຂອບເຂດທີ່ອອກແບບສຳລັບໄຟຟ້າ DC. ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ປະກອບດ້ວຍສ່ວນຕັດແລະແຜ່ນການປ້ອງກັນການເກີດຄີວ (deionizing plates) ແລະ ເຄື່ອງສ້າງສາງທີ່ສ້າງທົ່ງແຮງແມ່ເຫຼັກ ເຊິ່ງຈະດຶງແລະເຢັນຄີວ DC ໃຫ້ຢູ່ໃນເວລາທີ່ກຳນົດໄວ້ພາຍໃນ 15 ມີລິວິນາທີ—ເປັນຄວາມສາມາດທີ່ເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ AC ທົ່ວໄປບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້.

ໜ້າທີ່ປ້ອງກັນຫຼັກຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV

ການປ້ອງກັນການໄຫຼເກີນຂອບເຂດ ແລະ ການຕັດແຍກຢ່າງປອດໄພຕາມ NEC 690.15 ແລະ IEC 60947-2

ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ມີຫນ້າທີ່ສອງດ້ານ: ການປ້ອງກັນການໄຫຼຜ່ານເກີນໄປ (overcurrent protection) ແລະ ການຕັດແຍກຢ່າງປອດໄພ—ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນການບໍາຮັກສາ ແລະ ການຕອບສະຫນອງຕໍ່ເຫດສຸກເສີນ. ມາດຕະຖານ NEC 690.15 ໄດ້ກຳນົດຢ່າງຊັດເຈນວ່າຕ້ອງມີວິທີການຕັດແຍກແຖວ PV ອອກຈາກ inverter, ໃນຂະນະທີ່ມາດຕະຖານ IEC 60947-2 ໄດ້ກຳນົດເງື່ອນໄຂດ້ານການປະຕິບັດສຳລັບເຄື່ອງຕັດວົງຈອນລະດັບຕ່ຳໃນການນຳໃຊ້ດ້ານພະລັງງານສູນຍາກາດ (solar applications), ລວມທັງການຕັດການໄຫຼຂອງ DC ທີ່ມີຄ່າສູງຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານທານການລົ້ມເຫຼວຈາກການສັ້ນຈົນ (short-circuit withstand capability) ຢ່າງແຂງແຮງ. ເນື່ອງຈາກວ່າການໄຫຼຂອງ DC ບໍ່ໄດ້ດັບອັດຕະໂນມັດທີ່ຈຸດ zero-crossing, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີເພີຍງເຄື່ອງຕັດ PV ທີ່ໄດ້ຮັບການຮັບຮອງເທົ່ານັ້ນທີ່ສາມາດໃຫ້ການຄວບຄຸມການເກີດ arc (arc suppression) ເພື່ອປ້ອງກັນການເກີດ arc ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ການເກີດ thermal runaway.

ຄວາມສອດຄ່ອງດ້ານຄ່າຄວາມຕ້ານ (Voltage) ແລະ ພຽງ (Load): ຄ່າອັນດັບ 1000V/1500V DC ແລະ ກົດເກນ 125% ສຳລັບພຽງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ

ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ຕ້ອງສອດຄ່ອງກັບຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງຄ່າຄວາມຕ້ານແລະພະລັງງານຂອງແຖວແສງຕາເວັນທີ່ທັນສະໄໝ. ມັນຖືກຈັດອັນດັບໃຫ້ເຮັດວຽກໄດ້ທີ່ຄ່າຄວາມຕ້ານ DC ສູງ—ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 1000V ຫຼື 1500V—ເພື່ອຮອງຮັບການຈັດຕັ້ງແຖວ (string configurations) ໃນການຕິດຕັ້ງເພື່ອການຄ້າ ແລະ ການຕິດຕັ້ງຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ໃຊ້ໃນລະດັບເຄືອຂ່າຍ. ສິ່ງທີ່ສຳຄັນເທົ່າກັນແມ່ນການປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບ 125% ຂອງ NEC ສຳລັບພະລັງງານທີ່ໃຊ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ: ຄວາມສາມາດຂອງເຄື່ອງຕັດ (breaker ampacity) ຕ້ອງເທົ່າກັບຢ່າງໜ້ອຍ 1.25 × ຄ່າປະຈຸບັນສູງສຸດທີ່ເກີດຈາກການສັ້ນວົງຈອນຂອງແຖວ (Isc). ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ແຖວໜຶ່ງທີ່ມີ Isc = 10A ຈະຕ້ອງໃຊ້ເຄື່ອງຕັດທີ່ມີອັນດັບຢ່າງໜ້ອຍ 12.5A. ຜູ້ຜະລິດຊັ້ນນຳຍັງແນະນຳໃຫ້ຫຼຸດຄ່າການຈັດອັນດັບສຳລັບຄ່າຄວາມຕ້ານເປີດ (Voc) ໂດຍກຳນົດໃຫ້ເຄື່ອງເຮັດວຽກໄດ້ສູງສຸດທີ່ 1.2 × Voc ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນສະພາບອຸນຫະພູມແວດລ້ອມທີ່ສູງ—ເພື່ອປ້ອງກັນການຕັດວົງຈອນທີ່ບໍ່ຈຳເປັນ (nuisance tripping) ແລະ ຍັງຮັກສາການປ້ອງກັນການເກີດພະລັງງານເກີນຂອບເຂດໄດ້ຢ່າງເຂັ້ມແຂງ.

ຂໍ້ກຳນົດດ້ານກົດໝາຍ: ການຮັບຮອງ UL 489B ແລະ ການຮັບຮອງຈາກພາກສ່ວນທີ່ຮັບຜິດຊອບດ້ານການອະນຸມັດ (AHJ)

ມາດຕະຖານ UL 489B ແມ່ນມາດຕະຖານອັນດັບຕົ້ນຂອງອຸດສາຫະກຳ ສຳລັບຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV

UL 489B ແມ່ນມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພທີ່ຊັດເຈນສຳລັບເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ເຊິ່ງຈັດການກັບບັນຫາທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງລະບົບໄຟຟ້າ DC ພະລັງງານແສງຕາເວັນ. ມາດຕະຖານນີ້ກຳນົດໃຫ້ມີການທົດສອບຢ່າງເຂັ້ມງວດຕໍ່ການຕັດການໄຫຼເກີນຂອງ DC, ການຢຸດຢັ້ງການເກີດດູດ (arc fault suppression), ແລະ ຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງໄຟຟ້າສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ—ເພື່ອຢືນຢັນຄວາມສາມາດຂອງອຸປະກອນໃນການຕັດການໄຫຼຂອງຂໍ້ບົກຜ່ອງໂດຍບໍ່ເກີດດູດອັນອັນຕະລາຍ. ອຳນາດທີ່ຮັບຜິດຊອບ (Authorities Having Jurisdiction - AHJs) ຕ້ອງການການຮັບຮອງ UL 489B ໂດຍທົ່ວໄປເປັນເງື່ອນໄຂພື້ນຖານສຳລັບການອະນຸມັດ. ສຳລັບນັກອອກແບບ, ຜູ້ກວດສອບ ແລະ ຜູ້ຕິດຕັ້ງ, ການລະບຸເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ໄດ້ຮັບການຈົດທະບຽນຕາມມາດຕະຖານ UL 489B ຈະຊ່ວຍກຳຈັດຄວາມກົງກັນຂ້າງ, ປ້ອງກັນການປະຕິເສດແຜນການ, ແລະ ຫຼີກເວັ້ນການເຮັດໃໝ່ທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ. ການຢືນຢັນຈາກພາກສ່ວນທີສາມຕາມມາດຕະຖານ UL 489B ໃຫ້ຄວາມໝັ້ນໃຈທີ່ເປັນທາງການວ່າອຸປະກອນຈະປະຕິບັດຕາມທີ່ອອກແບບໄວ້ໃນສະພາບການຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ເກີດຂຶ້ນຈິງໃນຊີວິດຈິງ.

ຜົນທີ່ເກີດຂຶ້ນຈິງໃນຊີວິດຈິງຈາກການຂາດຫຼືການນຳໃຊ້ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ຢ່າງບໍ່ຖືກຕ້ອງ

ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເກີດໄຟໄໝ້, ການຢຸດເຮັດວຽກຂອງລະບົບ, ແລະ ການລະເມີດມາດຕະຖານ: ຄຳເຫັນຈາກຂໍ້ມູນຂອງ CPSC ແລະ NREL

ການຂ້າມຫຼືໃຊ້ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ PV ຜິດປົກກະຕິ ສາມາດນຳໄປສູ່ຜົນຮ້າຍທີ່ຮ້າຍແຮງທັງດ້ານການດຳເນີນງານ ແລະ ດ້ານກົດໝາຍ. ຂໍ້ມູນຈາກ CPSC ບອກເຖິງວ່າ ມີເຫດໄຟໄໝ້ທີ່ເກີດຈາກລະບົບສຸລິຍະພະລັງງານໃນບ້ານເຖິງປະມານ 3,000 ຄັ້ງຕໍ່ປີໃນສະຫະລັດອາເມລິກາ, ໂດຍທີ່ການປ້ອງກັນຈາກການໄຫຼເກີນໄປ (overcurrent protection) ທີ່ບໍ່ເພີຍພໍ ແມ່ນຖືກກ່າວເຖິງວ່າເປັນໜຶ່ງໃນປັດໄຈຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດເຫດໄຟໄໝ້ດັ່ງກ່າວ. ການຄົ້ນຄວ້າຈາກ NREL ຍືນຢັນວ່າ ການເລືອກເຄື່ອງຕັດທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ ສາມາດນຳໄປສູ່ຄວາມເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນ, ການຢຸດໃຊ້ງານລະບົບເປັນເວລາດົນ, ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຊ່ວຍແກ້ໄຂທີ່ສະເລ່ຍແລ້ວແຕ່ລະເຫດການຈະຢູ່ທີ່ຫຼາຍພັນໂດລາ. ການຝ່າຝືນບົດທີ່ 690 ຂອງ NEC ຈະເຮັດໃຫ້ຜູ້ຕິດຕັ້ງຖືກປັບໄໝ້, ຖືກຟ້ອງຮ້ອງເຖິງຄວາມຮັບຜິດຊອບ, ແລະ ຕ້ອງດຳເນີນການປັບປຸງລະບົບໃຫ້ຖືກຕ້ອງຕາມທີ່ກຳນົດ. ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ເປັນການຢືນຢັນວ່າ ການເລືອກ ແລະ ການນຳໃຊ້ເຄື່ອງຕັດທີ່ຮັບຮອງຕາມມາດຕະຖານ UL 489B ແລະ ມີການຈັດອັນດັບສຳລັບໄຟຟ້າ DC ນັ້ນ ບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງແຕ່ການປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບເທົ່ານັ້ນ— ແຕ່ເປັນພື້ນຖານທີ່ສຳຄັນຕໍ່ຄວາມປອດໄພຂອງຊີວິດ, ການປ້ອງກັນຊັບສິນ, ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງລະບົບໃນໄລຍະຍາວ.

FAQs

ເປັນຫຍັງສ່ວນທີ່ເກີດຈາກໄຟຟ້າ DC ຈຶ່ງອັນຕະລາຍຫຼາຍກວ່າສ່ວນທີ່ເກີດຈາກໄຟຟ້າ AC?

ຕ່າງຈາກ AC, DC ບໍ່ມີຈຸດທີ່ຄ່າເປັນສູນຢ່າງເປັນທຳມະຊາດ (zero-crossing points) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອາກາດທີ່ເກີດຂື້ນໃນລະບົບ DC ຢູ່ຕໍ່ໄປຢ່າງບໍ່ສິ້ນສຸດເມື່ອເລີ່ມຕົ້ນແລ້ວ. ການໄຫຼຜ່ານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງນີ້ເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຂອງອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ໄຟໄໝ້ທີ່ຢູ່ຕໍ່ໄປ.

ເປັນຫຍັງຈຶ່ງເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງເຄື່ອງຕັດໄຟທີ່ໃຊ້ງານກັບ AC ໃນລະບົບ DC?

ເຄື່ອງຕັດໄຟທີ່ໃຊ້ງານກັບ AC ພິງພາໃສ່ຈຸດທີ່ຄ່າເປັນສູນເພື່ອດັບອາກາດ (zero-crossings), ແຕ່ຈຸດດັ່ງກ່າວບໍ່ມີຢູ່ໃນລະບົບ DC. ຂໍ້ຈຳກັດດ້ານການອອກແບບຂອງເຄື່ອງຕັດໄຟເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງຂອງໄຟໄໝ້ເພີ່ມຂື້ນ ແລະ ການລົ້ມເຫຼວທີ່ຮ້າຍແຮງ.

UL 489B ແມ່ນຫຍັງ ແລະ ເປັນຫຍັງຈຶ່ງສຳຄັນ?

UL 489B ແມ່ນການຮັບຮອງດ້ານຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດງານສຳລັບເຄື່ອງຕັດໄຟຂອງລະບົບ PV. ມັນຮັບປະກັນວ່າເຄື່ອງຕັດໄຟນີ້ສາມາດຈັດການກັບຄວາມທ້າທາຍທີ່ເກີດຂື້ນເປັນເອກະລັກໃນການນຳໃຊ້ດ້ານພະລັງງານສູງ (solar applications) ເຊິ່ງລວມເຖິງຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າ DC ສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ການດັບອາກາດ.

NEC 690.15 ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງເຄື່ອງຕັດໄຟຂອງລະບົບ PV ແນວໃດ?

NEC 690.15 ກຳນົດໃຫ້ຕ້ອງໃຊ້ເຄື່ອງຕັດໄຟທີ່ຖືກອອກແບບສຳລັບລະບົບ DC ເພື່ອປ້ອງກັນການໄຫຼເກີນຂອບເຂດ (overcurrent protection) ແລະ ການຕັດແຍກ (isolation) ໃນລະບົບ PV. ສິ່ງນີ້ຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພດ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ປ້ອງກັນການເກີດອາກາດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ເກີດຫຍັງຂື້ນຖ້າບໍ່ໃຊ້ເຄື່ອງຕັດໄຟຂອງລະບົບ PV ຫຼື ໃຊ້ຜິດວິທີ?

ການຂາດຫຼືການໃຊ້ຜິດຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ໄຟໄໝ້ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການເສຍຫາຍຕໍ່ລະບົບ, ການຢຸດເຄື່ອງ, ແລະ ການລະເມີດຂໍ້ກຳນົດ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄ່າປັບໄໝ້ ແລະ ຄ່າຊ່ວຍແກ້ໄຂທີ່ແພງ.