Lỗi hồ quang DC (Arc-fault circuit interrupter) là gì?
Theo định nghĩa kỹ thuật, hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.
Lỗi hồ quang DC có thể xảy ra trên cáp DC của hệ thống năng lượng mặt trời PV
- Sê-ri – Hồ quang nối tiếp xảy ra khi kết nối bị đứt trong khi PV đang tạo ra dòng điện. Bất kỳ kết nối gián đoạn nào trong mạch DC đều có khả năng tạo ra lỗi hồ quang DC. Các kết nối này có thể bao gồm các mối nối hàn bên trong mô-đun, kết nối dây kiểu nén, đầu nối được sử dụng trên dây dẫn gắn với mô-đun PV, kết nối trong bộ cách ly DC, kết nối trong biến tần, bất kỳ mạch DC nào trong biến tần hoặc bất kỳ hệ thống cáp DC nào trong mạch dây.
- Song song – Các vòng cung song song xảy ra khi có sự cố trong hệ thống cách điện và dòng điện chạy giữa dương và âm. Hai dây dẫn có cực tính ngược nhau trong cùng một đoạn mạch điện một chiều thường được chạy gần nhau. Cách điện giữa hai dây có thể trở nên kém hiệu quả do động vật nhai chúng, sự cố tia cực tím, hiện tượng lún, nứt, hơi ẩm xâm nhập và hư hỏng cơ học. Các lỗi hồ quang song song có thể tiếp tục dọc theo các dây dẫn về phía các vật liệu cháy trên đường đi.
- Tiếp đất – Lỗi này chỉ yêu cầu sự cố của một hệ thống cách điện nối đất. Đây có thể là khung mô-đun năng lượng mặt trời, giá đỡ mảng năng lượng mặt trời, mái nhà hoặc bất kỳ bề mặt tiếp đất nào khác.
Nguyên nhân gây ra lỗi hồ quang DC
Nguyên nhân từ dây dẫn
- Lỗi do hỏng lớp cách điện giữa các dây với nhau.
- Lỗi do phần kết nối giữa các tấm pin với nhau VD: MC4, đầu cose, …
Các yếu tố tác động dẫn đến phóng điện hồ quang DC
- Động vật (côn trùng, chuột, thú nuôi, chim, …) làm hỏng cáp
- Thiên tai (lốc xoáy, lũ lụt, gió lớn, mưa đá)
- Do sự cố không mong muốn trong thi công lắp đặt (dẫm hoặc bò qua dàn mái, khoan xuyên tường, va chạm trong khi lau chùi, …)
- Bị ngấm nước do các phụ kiện kém chất lượng hoặc hỏng như nhựa, ống dẫn, gioăng cao su, …
- Lỗi của khớp nối và vỏ nhựa do tiếp xúc với tia cực tím
- Độ ấm tích tụ trong các thiết bị do thời tiết
- Do trình độ lắp đặt kém
- Lựa chọn các thiết bị vật tư phụ không phù hợp do tự ý lắp đặt mà không theo quy định của nhà sản xuất
- Thiết bị kém chất lượng
Phòng chống lỗi phóng hồ quang điện bằng Biến tần năng lượng có chức năng AFCI
Hiện có một số bộ biến tần chuỗi tích hợp tính năng phát hiện lỗi hồ quang (AFCI), chẳng hạn như của Biến tần năng lượng Huawei. Bộ biến tần có tính năng phát hiện hồ quang tích hợp nhận dạng sự cố hồ quang DC bằng cách sử dụng tiếng ồn trên cáp DC do hồ quang tạo ra. Khi phát hiện hồ quang, mạch DC tại biến tần sẽ được cách ly. Điều này sẽ ngăn chặn lỗi hồ quang ‘sê-ri’ nhưng SẼ KHÔNG dập tắt hồ quang lỗi ‘song song’ hoặc ‘mặt đất’. Cáp DC dưới tấm pin mặt trời và xuống biến tần sẽ vẫn hoạt động khi mạch DC được cách ly tại biến tần. Sự cố song song hoặc sự cố chạm đất sẽ tiếp tục xảy ra trên các hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng bộ biến tần chuỗi có bảo vệ sự cố hồ quang DC.
Bộ tối ưu hóa Nguồn điện Thông minh là bộ chuyển đổi DC/DC được đặt tại các mô-đun PV. Khi một vòng cung được phát hiện, trình tối ưu hóa sẽ ngừng sản xuất ngay lập tức. Đây là công nghệ đầu ra 0V của Huawei và thường được gọi là “tắt cấp độ mô-đun”. Các đầu ra của bộ tối ưu hóa được kết nối nối tiếp để xây dựng mạch đầu ra DC kết nối với biến tần, mạch này cũng ngừng sản xuất khi phát hiện thấy hồ quang.
