태양광 인버터 테스트에서 빛의 불꽃

Apr 26, 2023

PV 시스템의 직렬 아크는 접촉 문제(예: 모듈의 납땜 접합 결함 또는 인버터 DC 배선)로 인해 발생합니다. 최악의 경우 잘못된 접점의 높은 온도로 인해 시스템에 화재가 발생할 수 있습니다.

인버터의 아크 결함 감지기(AFD)는 아크가 인버터의 전류 점프 또는 특징적인 광대역 잡음으로 이어진다는 사실을 활용합니다. 즉, 아크를 감지하고 임계 에너지에 도달하기 전에 스위치를 끕니다. 이러한 감지기는 2011년부터 미국에서 새로 설치된 PV 시스템에 대해 필수입니다. "국내 및 국제 연구에 따르면 고품질 설치를 갖춘 PV 시스템에서는 아크가 거의 발생하지 않는 것으로 나타났습니다. 그럼에도 불구하고 유럽 시장의 제조업체는 아크 감지기를 다음과 같은 방식으로 제공합니다. 일부 건축 보험사는 화재 예방을 위해 이러한 감지기를 요구했습니다."라고 업계, 테스트 회사 및 연구 대표자들과 함께 표준화 위원회에서 새로운 IEC 표준을 개발한 Fraunhofer ISE의 ​​Felix Kulenkampff는 설명합니다. 새로운 IEC 표준은 실제 작동을 충분히 시뮬레이션하지 못한 기존 미국 표준의 일부 약점을 제거합니다. 그 결과, 경보 임계값에 도달하지 않았거나 허위 경보가 발생하여 많은 아크가 감지되지 않았습니다.

"현실적인 테스트 설정은 감지되지 않은 아크 및 잘못된 트립의 위험을 크게 줄일 수 있습니다. 테스트에서는 반복 가능한 조건에서 최대한 현실적으로 아크를 점화할 수 있어야 합니다."라고 Felix Kulenkampff는 설명합니다. IEC 표준 63027(기본 매개변수가 개정된 미국 표준 UL 1699B와 일치함)에 따른 테스트에서는 실제 PV 모듈 대신 전자 DC 소스가 PV 시뮬레이터로 사용됩니다. 전류는 정밀하게 분리될 수 있는 연결 지점을 통해 PV 시뮬레이터에서 인버터로 흐릅니다. 연결 지점은 두 개의 텅스텐 전극으로 구성된 볼-소켓 조인트로, 정의된 속도로 분리되어 특징적인 아크를 점화합니다. 고정된 테스트 매개변수(전극 거리 및 속도)를 저장하고 테스트 시퀀스에 대해 선택할 수 있습니다. 측정 결과가 PV 시뮬레이터의 영향을 받지 않도록 하기 위해 인버터와 시뮬레이션된 PV 시스템 사이에 필터 네트워크가 연결됩니다.