Dağıtılmış fotovoltaik kurulumun elektriksel güvenliği çok önemlidir. Bu makale, açık devre voltajı koruması ve bileşenlerin topraklanması, uygun kablolama yöntemleri ve kablo seçimi gibi bileşenler, kablolama, invertörler ve dağıtım kutusu kurulumu açısından ilgili gereklilikleri ayrıntılı olarak ele almaktadır. Elektrik kaçağı riskini eş zamanlı araştırıp, insan sağlığına zararlarına dikkat çekerek, sistemin güvenli çalışmasını ve personelin güvenliğini sağlamak amacıyla kaçak akımla çalışan koruyucu cihazlar ve düzenli güvenlik denetimlerinin etkin bir şekilde önleyebileceğini vurguladı.
1. Dağıtılmış fotovoltaik kurulum için elektriksel güvenlik gereksinimleri
(1) Bileşen kurulumu
Açık devre voltajı koruması:Fotovoltaik modüllerin montajı yapılırken modüllerin ışığa maruz kaldığında açık devre gerilimi üreteceğine dikkat edilmelidir. Özellikle birden fazla bileşen seri olarak bağlandığında voltaj birikecek ve yükselecektir. Kurulum personeli, elektrik çarpmasını önlemek için çalışma sırasında insan vücudunun bileşenin pozitif ve negatif kutuplarına aynı anda temas etmemesini sağlamalıdır. Örneğin, aletin kazara elektrik iletkenliğini önlemek amacıyla bileşen bağlantısı ve sabitleme için yalıtımlı aletlerin kullanılması.
Bileşen topraklaması:Fotovoltaik modüllerin çerçevesinin genellikle topraklanması gerekir. Bunun amacı, yıldırım çarpması veya elektrifikasyona neden olan iç yalıtım hasarı gibi bileşen arızası durumunda, elektrikli bileşen çerçevelerinin insan vücudunda neden olduğu elektrik çarpması riskini önlemek için akımı toprağa vermektir. Topraklama direnci, genellikle topraklama direncinin belirli bir değerden (10 Ω gibi) daha düşük olmasını gerektiren yerel elektrik güvenlik standartlarına uygun olmalı ve topraklama bağlantısı sağlam ve güvenilir olmalıdır.
(2) Kablolama güvenliği
Kablo seçimi:Fotovoltaik enerjiyi iletmek için uygun kablonun seçilmesi çok önemlidir. Kablonun voltaj değeri, akım taşıma kapasitesi ve diğer parametreleri sistemin gereksinimlerini karşılamalıdır. Örneğin, yüksek güçlü dağıtılmış bir fotovoltaik sistem için, kablonun aşırı ısınmasının yangına veya izolasyon hasarına neden olmasını önlemek için yüksek voltaja ve yüksek akıma dayanabilecek kabloların seçilmesi gerekir.
Kablolama yöntemi:Kablo döşemesi mekanik hasarlardan kaçınmalıdır. Genellikle borular veya kablo kanalları aracılığıyla döşenir. Kabloları dış mekana döşerken su yalıtımı, güneşten korunma ve kemirgen ısırmasının önlenmesi gibi faktörler dikkate alınmalıdır. Kablonun uzun süre zorlu ortamlara maruz kalması durumunda yalıtım katmanı eskimeye ve hasar görmeye yatkın hale gelir ve bu da sızıntı kazalarına yol açabilir. Aynı zamanda kablonun bağlantı kısımlarının iyi bir şekilde yalıtılması, örneğin profesyonel kablo ek yerleri ve sızdırmazlık ve sarma için izolasyon bandı kullanılması gerekmektedir.
(3) İnvertör kurulumu
Elektriksel boşluk ve kaçak mesafesi:İnverterin içerisinde yüksek gerilim devresi bulunmaktadır. Bir invertörü kurarken, dahili bileşenleri arasında yeterli elektriksel açıklık ve kaçak mesafenin sağlanması gerekir. Elektriksel açıklık, iki iletken bileşen arasındaki en kısa uzaysal mesafeyi ifade ederken kaçak mesafesi, yalıtım yüzeyi boyunca ölçülen iki iletken bileşen arasındaki en kısa yolu ifade eder. Bu iki mesafenin yetersiz olması ark boşalmasına neden olabilir, ekipmanlara zarar verebilir ve elektrik yangınlarını tetikleyebilir.
Topraklama bağlantısı:İnverterin metal kasası güvenilir bir şekilde topraklanmalıdır. Bu sayede invertör içerisinde kasanın elektriklenmesine neden olacak bir elektrik arızası oluştuğunda, kişisel güvenliği sağlamak için akım toprağa verilebilir. Ayrıca topraklama sisteminin bağlantısı, tam bir topraklama sistemi oluşturmak için tüm fotovoltaik sistemin topraklama ızgarasına bağlanmalıdır.
(4) Dağıtım kutusunun montajı
Koruma seviyesi:Dağıtım kutusu, toz, su vb. maddelerin dağıtım kutusu iç kısmına girerek kısa devreye neden olmasını önleyecek uygun koruma seviyesine sahip olmalıdır. Örneğin, dış mekana kurulan dağıtım kutuları, yabancı nesnelerin girmesini ve suyun sıçramasını önleyebilecek en az IP54 koruma seviyesine sahip olmalıdır.
Şalt cihazı seçimi:Dağıtım kutusundaki devre kesiciler, sigortalar vb. gibi şalt cihazları, fotovoltaik sistemin akım, voltaj seviyesi ve kısa devre koruma gereksinimlerine göre makul şekilde seçilmelidir. Bu anahtarlama cihazları, sistemin aşırı yüklenmesi, kısa devre ve diğer arızalarda devreyi anında keserek ekipman ve personel güvenliğini koruyabilir.
2. Sızıntı riski ve personelin zarar görmesinin önlenmesi
Dağıtılmış bir fotovoltaik sistemde sızıntı meydana gelirse, bu gerçekten kişisel güvenlik açısından tehlike oluşturabilir. İnsan vücudu sızıntı yapan bir cihazla temas ettiğinde, insan vücudundan geçen akım elektrik çarpması sonucu yaralanmalara neden olabilir. Akım belirli bir seviyeye ulaştığında (genellikle AC için 10 mA'nın üzerinde ve DC için 50 mA'nın üzerinde olduğu kabul edilir), kas spazmlarına, nefes alma güçlüklerine ve hatta kalp durmasına neden olabilir.
Elektrik kaçağının personele tehlike oluşturmasını önlemek için, dağıtılmış fotovoltaik sistemler genellikle artık akımla çalışan koruyucu cihazlar (RCD) kurar. RCD devredeki artık akımı tespit edebilir. Artık akım ayarlanan değeri (30mA gibi) aştığında, RCD insan vücuduna elektrik çarpmasını önlemek için devreyi çok kısa bir sürede (genellikle 0,1 saniyeyi aşmayacak şekilde) kesecektir. Aynı zamanda, yalıtım direnci testi, topraklama direnci testi vb. dahil olmak üzere fotovoltaik sistemlerin düzenli elektriksel güvenlik denetimleri, yalıtım hasarı ve zayıf topraklama gibi sorunları derhal tespit etmek ve ele almak, böylece elektrik kaçağı riskini etkili bir şekilde azaltmak için gerçekleştirilebilir.
Dağıtılmış fotovoltaik kurulum sürecinde, elektriksel güvenlik gerekliliklerine sıkı sıkıya bağlı kalmak ve etkili sızıntı koruma önlemleri, sistemin güvenli çalışmasını ve kişisel güvenliği en üst düzeye çıkarabilir.