فیوزهای فتوولتائیک تماسی-نوع چاقو: نوآوری فناوری منجر به توسعه صنعت می‌شود

در پس زمینه انتقال سریع انرژی جهانی به سمت منابع انرژی جدید، سیستم های فتوولتائیک (PV) تقاضاهای بیشتری را برای قابلیت اطمینان، ایمنی و پایداری طولانی مدت دستگاه های حفاظت الکتریکی ایجاد می کنند. به عنوان یک واحد حفاظتی کلیدی در سمت DC، ارزش اصلی فیوزهای فتوولتائیک تماسی نوع چاقویی در دستیابی به عملکرد سریع-جریان بالا، سازگاری نهایی-محیط زیست، و-درازمدت کم-عملکرد تلفات است. تکامل مستمر در مواد تماس، طراحی ساختاری، سازگاری با محیط و هوشمندی، دستگاه‌های حفاظتی PV را به سمت قابلیت اطمینان و یکپارچگی بالاتر سوق می‌دهد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در سیستم های تماس الکتریکی، کنتاکت فیوز به عنوان رابط اصلی برای انتقال انرژی و شکستن خطا، مستقیماً مرز ایمنی سیستم را از طریق مواد و ساختار آن تعیین می کند. کنتاکت فیوزهای سنتی اغلب از یک ساختار مسی منفرد استفاده می‌کنند، که در معرض جوش‌کاری و فرسایش قوس الکتریکی تحت نوسانات{1} جریان زیاد است. روندهای فعلی صنعت بر بهبود عملکرد از طریق فن آوری های آلیاژی چند عنصری و مهندسی سطح تمرکز دارد. به عنوان مثال، استفاده از نقره-نیکل{6}}ایندیوم (مخاطبین مسی با روکش نقره) و کنتاکت‌های برنجی با روکش نقره، تعادلی بین هدایت و مقاومت قوس ایجاد می‌کند و به طور قابل توجهی پایداری شکستگی را بهبود می‌بخشد.

 

در سطح طراحی سازه، فیوز ترمینال کنتاکت ها معمولاً از یک تیغه-شاخه-در ساختار استفاده می کنند که یکنواختی توزیع جریان را از طریق هندسه بهینه تماس بهبود می بخشد. ساختار ترمینال معمولی نوع L، هدایت و پایداری مکانیکی عالی را در سیستم‌های ترکیب‌کننده فتوولتائیک ارائه می‌کند، تلفات درج و حذف را کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان تماس طولانی‌مدت را افزایش می‌دهد. طرح‌های لنگه ایمن (شیار ثابت) و لنگه ایمن مسی (شیار ثابت) پایداری تماس را در محیط‌های ارتعاشی از طریق سازه‌های قفل مکانیکی افزایش می‌دهند و آنها را به ویژه برای ردیابی سیستم‌های نصب فتوولتائیک مناسب می‌سازند.

 

در واحد فعال سازی فیوز، فیوز لینک تماس مسی به عنوان یک مسیر فیوز رسانای حیاتی عمل می کند. ویژگی های مقاومت و قابلیت های اتلاف گرما به طور مستقیم بر سرعت شکست و راندمان انتشار انرژی تأثیر می گذارد. ساختارهای مسی فیوز انتهای تیغه و فرول‌های تیغه انتهایی مورفولوژی سطح تماس تیغه را بهینه می‌کنند، قوس را در یک منطقه قابل کنترل متمرکز می‌کنند و راندمان خاموش کردن قوس را بهبود می‌بخشند. به طور همزمان، تگ انتهای فیوز و مس تگ انتهایی، به عنوان ساختارهای اتصال انتهایی، عملکردهای هدایت جریان پایدار و مدیریت حرارتی را در سیستم‌های{2} ولتاژ بالا DC انجام می‌دهند.

 

از نظر مواد، کنتاکت‌های فیوز الکتریکی مس و قطعات فیوز ورق مسی به طور گسترده در طراحی‌های مسیر{0} جریان بالا، کاهش مقاومت تماس و بهبود اتلاف گرما از طریق مواد کامپوزیتی- بر پایه مس استفاده می‌شوند. در برخی از برنامه‌های کاربردی پیشرفته، ترکیب مس با آبکاری نقره برای ایجاد کنتاکت‌های مسی با روکش نقره، خطر اکسیداسیون را بیشتر کاهش می‌دهد و عمر مفید را افزایش می‌دهد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

برای کاربردهای ویژه سیستم‌های فتوولتائیک (مانند-ارتفاع بالا، بیابان، و{1}}نمک-مناطق ساحلی بالا)، ساختارهای فیوز به تدریج به سمت آب‌بندی کامل و مدولار شدن در حال توسعه هستند. این سیستم‌ها بر ضد هوا، ضد گرد و غبار و پایداری چرخه حرارتی در طراحی خود تأکید می‌کنند و آنها را قادر می‌سازد تا عملکرد پایدار را در محدوده دمایی وسیعی حفظ کنند. به طور همزمان، برخی راه‌حل‌های صنعتی از مفاهیم طراحی با{5} قابلیت اطمینان بالا مانند فیوزهای فونیکس در سیستم‌های حفاظت DC برای افزایش افزونگی سیستم و سطوح ایمنی استفاده می‌کنند.

 

از نظر مکانیسم های عملیاتی، فیوزهای مدرن از حفاظت غیرفعال سنتی به نظارت هوشمند تکامل یافته اند. با ادغام ماژول‌های نمونه‌گیری مشخصه دما، جریان و قوس، سنجش زمان واقعی و پیش‌بینی طول عمر وضعیت تماس فیوز به دست می‌آید و به سیستم اجازه می‌دهد تا روند پیری را از قبل شناسایی کند و در نتیجه خطر خرابی برنامه‌ریزی نشده را کاهش دهد.

 

در سطح کاربرد صنعتی، فیوزهای تماسی{0}}نوع چاقویی به طور گسترده در سیستم‌های ترکیب‌کننده فتوولتائیک، سیستم‌های ذخیره انرژی، و شبکه‌های توزیع DC با هدف اصلی بهبود افزونگی ایمنی کلی سیستم استفاده می‌شوند. همانطور که سیستم های ولتاژ بالا DC به سمت 1500 ولت و حتی سطوح بالاتر توسعه می یابند، الزامات سخت گیرانه تری در مورد ظرفیت شکستن و پایداری حرارتی تماس ترمینال فیوز و ساختار رسانا اعمال می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جهت‌های توسعه آتی عمدتاً بر سه جنبه متمرکز هستند: اولاً، سیستم مواد بیشتر به سمت آلیاژهای-نقطه ذوب-بالا و پوشش‌های کامپوزیت تکامل می‌یابد. در مرحله دوم، طراحی ساختاری به سمت مقاومت تماس کم و مقاومت در برابر لرزش بالا بهینه می شود. و ثالثاً، ادغام عمیق نظارت هوشمند و عملیات دیجیتال و تعمیر و نگهداری، اجزای کلیدی، مانند فیوز اتصال مس، را قادر می‌سازد تا قابلیت‌های مدیریت طول عمر قابل پیش‌بینی داشته باشند.

 

به طور کلی، توسعه فیوزهای فتوولتائیک و سیستم های تماس آنها از یک عملکرد حفاظتی واحد به یک سیستم فنی جامع که علم مواد، مهندسی سازه و کنترل هوشمند را ادغام می کند، تبدیل شده است. در این فرآیند بر پایه مس- وتماس با{0}}نقره اندودسازه‌ها، طرح‌های ترمینال مدولار، و راه‌حل‌های بسیار قابل اعتماد Securing Lug (Slot Fixing) در مجموع پایه اصلی سیستم‌های حفاظتی مدرن DC را تشکیل می‌دهند.