太阳能技术人员知道将太阳辐射转化为电能并不是魔法。太阳能安全需要特定的技术,严格的安全标准,和辛勤工作。
太阳能安装使用快速发展的技术,从光伏(PV)模块和逆变器电池存储和计量。在光伏系统中,电流是“野生”而不是限制电子产品。太阳能电池板的安全预防措施,控制措施和最佳实践不同于任何其他类型的能源。你的工具已经被设计来处理工作,因为太阳能安全的风险都很高。
这三个最常见的电气危险与光伏系统遭遇,以及特定的太阳能光伏安全控制措施可以减少他们的风险。
1。休克或从带电导体电刑
与其他发电,光伏系统存在的风险冲击和电刑当电流通过人体需要一个意想不到的路径。当前低至75毫安(mA)在心脏是致命的。人体有一个600欧姆的电阻。每欧姆定律,电压(V)等于电流(I)乘以电阻(R),所以V = IR。
计算当前的数量,通过一个人的身体如果暴露在120 V,仅仅120 V除以600欧姆(I = V / R),总计0.2安培或200 mA。2.5倍以上的75毫安的致命的限制,所以保护你自己和你的工人反对此类事件是至关重要的。
电击一般短路造成腐蚀引起的电缆和连接,宽松的布线和接地不当。关键的地方去寻找这些条件在光伏系统中包括组合器盒,PV源和输出电路导体,和设备接地导体。接地导体债券所有金属部件—最终地面通过接地电极导线和接地电极。
控制措施:快速关闭系统
能量从字符串光伏系统产生变化直接与太阳。为技术人员和应急人员减少电击危险,我们需要一种方法来关闭这些字符串在短路或断电。2017年国家电气规范(NEC), 690.12节要求“快速关闭”的光伏系统内外的光伏阵列边界。根据690.2节的代码时,光伏阵列边界是一个机械集成组装的模块或板支撑结构和基础,追踪,和其他组件,形成一个生产单元直流或交流。这包括控制导线位于边界或三英尺穿透表面的地步。
截至2019年,NEC使这些要求更严格的要求:
- 在光伏阵列模块和接触导电部分边界内减少到80 V 30秒。
- 外导体位于数组边界内限制在30 V 30秒。
快速关闭设备必须坐落在服务断开或必须有一个特殊的快速关闭开关。有一个例外,系统模块级控制的电力电子产品和许多独立的功率优化器减少电压。数组没有接触导电部件和距暴露超过8英尺接地导电部分,不需要遵守。
此外,许多地区在美国要求屋顶光伏阵列的挫折,让消防员访问系统。例如,加州住宅火灾代码需要光伏模块至少3英尺从屋顶的脊。
2。电弧故障,引发火灾
与任何电气系统、火始终是一个潜在的危险。也许最常见的原因之一是电电弧故障,高功率放电的两个或两个以上的导体之间的电力。这种放电引起的热量会导致电线绝缘恶化,从而引起火花或“弧”,引起火灾。
光伏系统都受到系列故障电弧引起的中断一个导体的连续性,或并行故障电弧引起意想不到的当前的两个导体之间,常常由于接地故障。
控制措施:故障电弧电路开关管
电弧故障可能会导致短路或接地故障,但它可能不足以触发断路器或接地故障断路器(GFCI)。对电弧故障保护,你需要安装一个故障电弧断路器(AFCI)出口或AFCI断路器。AFCIs检测低水平危险灭弧电流和关闭电路或出口减少的机会这样的电弧故障引发电气火灾。
NEC 690.11节规定,光伏系统操作在80 V直流或更高版本保护的任何两个导体之间上市光伏AFCI或等效系统组件。保护系统需要能够检测电弧故障造成的失败是连续性的导体,连接模块,或其他组件在光伏系统直流回路。
3所示。电弧闪光导致爆炸
大规模光伏阵列与中、高水平的电压易受电弧闪光。特别是当技术员检查错误激励组合器盒,PV源电路并行组合增加电流,当检查中级到高级电压开关柜和变压器。电弧闪光释放热气体和集中辐射能4倍太阳表面的温度高达35000°F (~ 19500°C)。它发生在大量的能量可用电弧故障,直流和交流导体。
电弧闪光在400 V系统的问题所以住宅逆变器,通常有一个最大输入电压为500 V和大规模的逆变器,1500 V的最大风险。出现之前的大规模太阳能系统、电弧闪光仅仅被认为是一个交流的问题由于直流电压仅限于离网应用程序在低于100 V的电池。的国家防火协会(NFPA)标准70 e需要一个电弧闪光危害风险分析进行个人防护设备(PPE)用于直流系统超过100 V。
控制措施:AC和DC侧缓解
电弧闪光缓解在光伏系统是除以直流(逆变器之前)和AC(逆变器)。直流侧缓解大型太阳能电池阵列(100 kW +),尤为重要在太阳能电池板的多个字符串的组合器箱增加当前并行相结合。减少潜在的电弧闪光,大规模系统可以使用多个字符串逆变器并行可以连接多个字符串,而不是使用一个或两个大型中央逆变器要求组合器盒。AC-side缓解包括耐弧开关设备,重定向电弧闪光能量通过外壳的顶部,远离人员和设备。
根据任务,基本PPE太阳能光伏技术人员可以包括手套、安全帽和耳朵保护,安全带,arc-rated服装、工业万用表和福禄克87 V。雷竞技app
选择正确的太阳能检测设备
保护你的工人和光伏系统电气危害需要坚持和确保你安全的工作实践设备额定承受这些潜在的危险。这意味着万用表测试引线,引线为应用程序都必须评价你。这里有一些基本的指导方针:
- CAT-appropriate设备:选择一个计认为适当的测量类别(猫评级)和电压水平的应用程序。必须能够承受你的万用表平均电压水平和高电压峰值和瞬态冲击或产生电弧闪光。过电压三级1500 V系统在太阳能成为新常态。的雷竞技app福禄克393 FC真有效值太阳能夹计猫是唯一的第三第四猫1500 V / 600 V trm夹计符合绝缘要求猫三世环境像太阳能装置。它也有雷竞技app侥幸连接™无线功能,因此您可以监视测量从一个安全的距离在你的智能手机。
- 高海拔的考虑:猫III和IV设备必须用于光伏系统在高海拔地区,因为空气变得不那么绝缘和密度较低上升,降低其冷却能力。这意味着电压最小击穿电压导致绝缘体成为电conductive-decreases高度。例如,导体的区域差距,击穿电压会30 kV海平面1.2 kV在50000英尺,在150000英尺300 V。
- 高质量的测试领导:选择测试引线那些猫的猫符合或超过数字万用表的评级。
- 高能保险丝更换:总是高能保险丝替换成相同的部分和安培数质量评级。这些融合是为了保持能源所产生的电子短保险丝中包含外壳。他们生活储蓄者和不应该换成便宜的通用的融合。
- 探头和探头配件:使用可伸缩的探针,探针提示覆盖,或探针短提示,以避免意外接触金属,金属,造成短路
- 个人防护设备:穿戴适当的个人防护用品,包括arc-rated服装、手套、安全眼镜或护目镜,听力保护装置和皮鞋你工作所需的电压。2018 NFPA标准70 e表130.7 (C) (15) (C)标识PPE的完整列表类别和相应的弧额定服装为每个等级。
这些仅仅是如何工作的亮点与光伏系统更安全。一定要遵守所有相关的安全标准和规定,制造商的指示,和你的公司的安全程序在测试或维修任何电气设备。
有关专家
教练迈克尔•金斯堡是一个太阳能专家对于美国国务院,作者和哥伦比亚大学工程学博士候选人。他也是首席执行官掌握绿色,他培训了近一千名技术人员在全球太阳能光伏安装、维护和操作。