ฟาร์มโซลาร์ลดอุบัติการณ์ด้านความปลอดภัย 80% ด้วยสวิตช์แยกวงจร DC ภายนอก SINGI SGDSE-32 ได้อย่างไร

ภูมิหลังลูกค้า

ผู้ประกอบการโซลาร์ฟาร์มขนาดกลางในสเปนบริหารอาร์เรย์ PV แบบติดตั้งบนพื้นดินขนาด 50 MW ในสามพื้นที่ใกล้เมืองเซบียา บริษัทให้บริการบำรุงรักษาทั้งทรัพย์สินของตนเองและงานติดตั้งของบุคคลที่สาม ด้วยช่างเทคนิค 12 คนที่ดูแลการตรวจสอบและซ่อมแซมตามปกติ ความปลอดภัยและความพร้อมใช้งานในการดำเนินงานจึงเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

ความท้าทายของวิธีการแยกวงจร DC แบบเดิม

ก่อนเปลี่ยนมาใช้ SGDSE-32 ทีมใช้สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ DC ทั่วไปที่พิกัด 600V DC อย่างไรก็ตาม สตริงของพวกเขาทำงานที่ 1500V DC สวิตช์เก่าขาดการดับอาร์กที่เพียงพอสำหรับ DC แรงดันสูง ทำให้เกิดอาร์กที่เป็นอันตรายระหว่างการตัดโหลด ภายในสองปี ทีมประสบเหตุอาร์กแฟลชสี่ครั้ง โดยครั้งหนึ่งทำให้ช่างเทคนิคได้รับแผลไหม้เล็กน้อย เวลาหยุดทำงานจากการเปลี่ยนสวิตช์เฉลี่ย 45 นาทีต่อเหตุการณ์ คิดเป็นความสูญเสียจากการผลิต 2,000 USD ต่อชั่วโมง, ตู้ที่มีพิกัด IP54 ยอมให้ความชื้นซึมเข้าในฤดูร้อนที่ชื้น ทำให้เกิดการกัดกร่อนและการอ่านค่าการตัดวงจรที่ผิดพลาด

ทำไมต้องใช้สวิตช์แยกวงจร DC ภายนอก SGDSE-32 ของ SINGI?

หลังจากประเมินสามทางเลือก รวมถึงสวิตช์แยก (isolator) 1500V ของคู่แข่งที่มีการดับอาร์กช้ากว่า ทีมจึงเลือก SGDSE-32 ด้วยเหตุผลสำคัญสามประการ:
- การระงับอาร์กที่เหนือกว่า: การออกแบบหน้าสัมผัสแบบสองจุดตัด (double-break) และการเป่าไล่อาร์กด้วยแม่เหล็กสามารถดับอาร์ก DC ได้ภายใน 5 ms เป็นไปตามข้อกำหนด IEC 60947-3
- กล่องหุ้ม IP66 ที่ทนทาน: ป้องกันฝุ่นและสายน้ำได้อย่างสมบูรณ์ เหมาะสำหรับการติดตั้งกลางแจ้งในสภาพอากาศรุนแรง
- ขนาดกะทัดรัด: รูปทรงเพรียวบาง (210 x 160 x 120 mm) ติดตั้งเข้ากับแผงกล่องรวมสายที่มีอยู่ได้โดยไม่ต้องออกแบบใหม่ครั้งใหญ่

กระบวนการนำไปใช้

การอัปเกรดใช้เวลาสี่สัปดาห์ในสามพื้นที่ ช่างเทคนิคเปลี่ยนสวิตช์ที่มีอยู่ 48 ตัวด้วยยูนิต SGDSE-32 ในกล่องรวมสายแบบ String และที่อินพุตของอินเวอร์เตอร์ ขั้นตอนสำคัญได้แก่:
1. การตรวจสอบก่อนการติดตั้ง: ระบุตำแหน่งสวิตช์ทั้งหมดและจัดทำเอกสารแผนผังการเดินสาย
2. การติดตั้งสวิตช์: ใช้อะแดปเตอร์ราง DIN ที่ให้มาเพื่อการติดตั้งที่รวดเร็ว (เฉลี่ย 12 นาทีต่อตัว)
3. การตรวจสอบแรงขัน: ขันขั้วต่อให้แน่นที่ 12 Nm เพื่อให้มั่นใจว่าการเชื่อมต่อมีความต้านทานต่ำ
4. การทดสอบอาร์ก: ตรวจสอบประสิทธิภาพการดับอาร์กภายใต้โหลดโดยใช้แหล่งจ่ายไฟ DC แบบพกพา
5. การฝึกอบรม: การอบรมสองชั่วโมงเกี่ยวกับการใช้งานสวิตช์อย่างถูกต้องและขั้นตอนการบำรุงรักษา

ความท้าทายหนึ่งประการ: กล่องรวมสายที่มีอยู่มีพื้นที่เดินสายจำกัด ขั้วต่อกะทัดรัดของ SGDSE-32 ยังคงช่วยให้เข้าถึงได้ง่าย แต่เราเพิ่มจุดยึดเคเบิลไทเพื่อจัดระเบียบตัวนำ

ผลลัพธ์ที่วัดผลได้

หลังจากหกเดือน ผลลัพธ์ก็ชัดเจน:
- เหตุการณ์ด้านความปลอดภัยลดลงจาก 4 เหลือ 1 เหตุการณ์เฉียดอัคคีภัย (ลดการสัมผัสอาร์กแฟลชได้ 80%)
- เวลาหยุดเดินเครื่องที่เกี่ยวข้องกับสวิตช์ลดลงจาก 4.5 ชั่วโมงเหลือ 36 นาที (ลดลง 87%) ประหยัดค่าไฟฟ้าที่ผลิตไม่ได้ 8,200 เหรียญ
- ค่าบำรุงรักษาลดลง 1,200 เหรียญต่อพื้นที่ เนื่องจากการขจัดการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เกิดจากการกัดกร่อน
- ความมั่นใจของช่างเทคนิคดีขึ้น ไม่มีใครปฏิเสธที่จะใช้งานสวิตช์หลังการฝึกอบรม

เสียงจากลูกค้า

"เราเคยมีเหตุอาร์กแฟลชปีละหนึ่งครั้ง ตั้งแต่ติดตั้งสวิตช์ SGDSE-32 ทีมรู้สึกปลอดภัยระหว่างการแยกสตริง การดับอาร์กช่วยสร้างความอุ่นใจได้อย่างมาก การบำรุงรักษาง่ายขึ้นเพราะตู้ IP66 กันความชื้นออกได้ เรากำลังเปลี่ยนมาใช้มาตรฐาน SINGI สำหรับทุกโครงการในอนาคต" — ผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการ

บทเรียนและข้อคิด

1. เลือกพิกัดแรงดันของสวิตช์ให้ตรงกับข้อกำหนดของระบบ: การใช้สวิตช์แยก DC 1500V อย่าง SGDSE-32 เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับระบบ PV สมัยใหม่ สวิตช์ที่พิกัดต่ำเกินไปเป็นอันตรายต่อความปลอดภัย
2. การป้องกันของกล่องหุ้มมีความสำคัญ: IP66 หรือสูงกว่าช่วยป้องกันความเสียหายจากสภาพแวดล้อมในการติดตั้งกลางแจ้ง ลดต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน
3. การฝึกอบรมช่วยลดความเสี่ยง: แม้อุปกรณ์ที่ดีที่สุดก็ยังต้องใช้งานอย่างถูกวิธี ลงทุนกับขั้นตอนการใช้งานที่เรียบง่ายเพื่อความปลอดภัยสูงสุด

เอกสารอ้างอิง:
ลักษณะการเสื่อมสภาพของขั้วไฟฟ้าหน้าสัมผัสของสวิตช์ DC แรงดันต่ำ — งานวิจัยเกี่ยวกับวัสดุหน้าสัมผัสสำหรับสวิตช์ DC ที่ต่ำกว่า 1500V ซึ่งเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของสวิตช์แยก (DOI: 10.3390/en14206838)
IEC 62548:2016 ระบบโฟโตโวลตาอิก (PV) — ข้อกำหนดการออกแบบที่ครอบคลุมการแยกวงจรและการเลือกสวิตช์สำหรับการออกแบบระบบ PV อย่างปลอดภัย