การวัด 1500 V DC ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อย่างปลอดภัย

การแก้ปัญหาและการบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ไฟฟ้าแรงสูง

โมเมนตัมในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อให้ตระหนักว่าสังคมที่ลดการปล่อยคาร์บอนกำลังเติบโตขึ้นจากการนำอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้ามาใช้ในวงกว้างโดยใช้พลังงานธรรมชาติ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมทั่วโลก การติดตั้งขนาดใหญ่มาก เช่น โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่และฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง กำลังถูกสร้างขึ้นทีละแห่ง และกำลังการผลิตก็เพิ่มขึ้นทุกปี แรงดันไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กำลังเพิ่มขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า แต่ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าทำให้เกิดอันตรายมากขึ้นในระหว่างการตรวจสอบการก่อสร้างและการบำรุงรักษา

ในระหว่างการตรวจสอบการบำรุงรักษา จะมีการใช้เครื่องมือวัดต่างๆ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการตรวจสอบว่าแผงโซลาร์เซลล์ชำรุดหรือไม่ ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชั่นการวัดแรงดันไฟฟ้าของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลหรือแคลมป์มิเตอร์ใช้ในการวัดแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของสาย ผลก็คือ หากค่าที่วัดได้ต่ำกว่าค่าการออกแบบอย่างมาก ก็สามารถระบุได้ว่าสายขาดหรือโมดูลชำรุด

มาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยได้รับการแก้ไขโดยคำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น และการวัดอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ผูกกับกริดปัจจุบันจัดอยู่ในประเภทการวัดที่ III DC High Voltage Probe P2000 ซึ่งรองรับการวัด CAT III 2000 V สามารถใช้ได้กับแคลมป์มิเตอร์ AC/DC CM4375-50 เพื่อแก้ไขปัญหาที่พบระหว่างการตรวจสอบการบำรุงรักษาและการทดสอบระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แรงดันสูงที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

การวัดระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ไฟฟ้าแรงสูงอย่างปลอดภัย

ปัญหาที่ 1: ขอบเขตการวัดแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ

บริษัทแห่งหนึ่งเป็นเจ้าของและดำเนินการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในโลก ในอดีตไม่จำเป็นต้องใช้การวัด 1500 V DC แต่แรงดันไฟฟ้าได้เพิ่มขึ้นเนื่องจากอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่รองรับ 1500 V DC มีอยู่ในตลาด และจำนวนการเชื่อมต่อสำหรับโมดูลแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นเนื่องจากขนาดของการติดตั้งที่เพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงใช้แคลมป์มิเตอร์ของ Hioki ที่มีขอบเขตการวัดแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 2000 V อย่างไรก็ตาม โมเดลเหล่านั้นถูกใช้เพื่อวัดการติดตั้งที่ไม่ได้ผูกติดกับโครงข่ายไฟฟ้า นอกจากนี้ แคลมป์มิเตอร์ที่บริษัทแห่งนี้ใช้ไม่มีย่านการวัดแรงดันไฟฟ้าที่สูงพอ

แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้จำเป็นต้องวัดแรงดันไฟฟ้าที่เกิน 1500 V เช่น 2000 V ระบบมีแนวโน้มที่จะมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นต่อไปในอนาคต โดยจำเป็นต้องมีเครื่องมือที่สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นได้

ปัญหาที่ 2: การปรับปรุงมาตรฐานด้านความปลอดภัย

มาตรฐานความปลอดภัยสากล IEC 61010 กำหนดหมวดหมู่การวัดเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือต่างๆ สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัย พร้อมทั้งปกป้องผู้คนจากไฟฟ้าช็อตและอุปกรณ์จากความเสียหาย ภายใต้ IEC 61730-1 ซึ่งกำหนดคุณสมบัติด้านความปลอดภัยของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) โมดูล PV ถูกจัดประเภทเป็นหมวดหมู่แรงดันไฟฟ้าเกิน category III ดังนั้น เครื่องมือที่ใช้ในการวัดโมดูลดังกล่าวจะต้องรองรับแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายดินเทียบเท่ากับหมวดการวัด category III ความต้องการเครื่องมือที่มีความปลอดภัยสูงซึ่งสามารถทนต่ออินพุตแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าได้เพิ่มขึ้น

ปัญหาที่ 3: ประสิทธิภาพการตรวจสอบต่ำเนื่องจากมีตำแหน่งการตรวจวัดมีจำนวนมาก

ในระหว่างการตรวจสอบการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นบนพื้นที่ขนาดมหึมา เจ้าหน้าที่ตรวจสอบจะต้องตรวจสอบโมดูล PV หลายพันโมดูลในแต่ละครั้ง ความยากในการพกพาเครื่องมือขนาดใหญ่ไปรอบๆ จะเพิ่มภาระงานของช่างเทคนิค การตรวจสอบการบำรุงรักษาระบบเซลล์แสงอาทิตย์จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่ไม่เพียงแต่ปลอดภัย แต่ยังยังมีขนาดกะทัดรัด พกพาสะดวก และมีประสิทธิภาพ

การแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับโพรบ CAT III 2000 V และแคลมป์มิเตอร์

บริษัทแห่งหนึ่งกำลังมองหาเครื่องมือวัดไฟฟ้าที่มีความสามารถในการวัดแรงดันไฟฟ้า 1500 V DC ขึ้นไปด้วยเครื่องมือที่ปลอดภัยกว่า ได้ตัดสินใจติดตั้ง Hioki DC High Voltage Probe P2000 และแคลมป์มิเตอร์ AC/DC CM4375-50 เหตุผลก็คือเนื่องจาก P2000 มีความสามารถในการวัด CAT III 2000 V และมี CM4375-50 ในด้านความสะดวกในการพกพา ความสะดวก และมีประสิทธิภาพ

DC High Voltage Probe P2000 เป็นโพรบ CAT III 2000 V ที่มีขนาดกะทัดรัดและปลอดภัยด้วยความเชี่ยวชาญอันเป็นกรรมสิทธิ์ของ Hioki ด้วยการลดทอนและส่งออกแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ เครื่องมือนี้สามารถวัดกระแสได้ถึง 2000 V DC เมื่อใช้ร่วมกับแคลมป์มิเตอร์หรือมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล

P2000 มีขนาดเล็กและเบาพอที่จะถือด้วยมือเดียว ตอบโจทย์ 2 ประเด็นของรุ่นก่อนๆ: 

          1. ขนาดเครื่องมือที่ยุ่งยาก สะท้อนถึงความจำเป็นในการจัดเตรียมประสิทธิภาพของฉนวนที่เพียงพอเพื่อป้องกันไฟฟ้าช็อต 

          2. ความไม่สะดวกเนื่องจากสภาพที่ไม่ดี ความคล่องตัวในสนาม ด้วยการออกแบบที่ปลอดภัยซึ่งสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้า 2000 V DC โพรบจึงป้องกันไฟฟ้าช็อตและความเสียหายต่ออุปกรณ์ 

นอกจากนี้ หัววัดปลายยาวของ P2000 ยังเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน เนื่องจากง่ายต่อการสัมผัสกับขั้วต่อโลหะที่อยู่ลึกเข้าไปในกล่องรวมสัญญาณ

แคลมป์มิเตอร์ AC/DC CM4375-50 เป็นแคลมป์มิเตอร์ที่มีปากคีบเพรียวบางซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้กับสายเคเบิลเส้นเล็กได้อย่างปลอดภัยในตำแหน่งที่ซับซ้อน เครื่องมือจะกำหนดโดยอัตโนมัติว่ากระแสที่วัดเป็น DC หรือ AC และรองรับกระแสสูงถึง 1000 A แรงดันไฟฟ้า AC สูงถึง 1000 V และเมื่อใช้กับ P2000 แรงดันไฟฟ้า DC สูงถึง CAT III 2000 V

โหมด DC HIGH V PROBE ของ CM4375-50 จะแปลงและแสดงแรงดันไฟฟ้า DC ตามอัตราส่วนเอาต์พุตของ P2000 ซึ่งไม่จำเป็นต้องแปลงค่าที่แสดง ในระหว่างการตรวจสอบการบำรุงรักษาระบบเซลล์แสงอาทิตย์ เครื่องมือชิ้นเดียวนี้สามารถใช้เพื่อตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (Voc) และกระแสไฟฟ้าในการทำงานของแต่ละสายได้

ในระหว่างงานตรวจสอบการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่บนพื้นที่ขนาดใหญ่ เครื่องมือนี้มีขนาดเล็กและเบาพอที่จะถือด้วยมือเดียว และสามารถพกพาได้อย่างง่ายดาย แม้ว่าจะใช้กับ P2000 ก็ตาม โครงสร้างที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบาช่วยลดภาระงานการตรวจสอบ

เครื่องมือที่รองรับระบบพลังงานที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง

แรงดันไฟฟ้าที่ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทำงานมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในอนาคต การเพิ่มขึ้นดังกล่าวเป็นส่วนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์การผลิตและการจัดเก็บ ไม่เพียงแต่ระบบเซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงระบบกักเก็บพลังงานที่ใช้ในการเชื่อมต่อกับการติดตั้งพลังงานลมขนาดใหญ่และโรงงานผลิตไฟฟ้าแบบผสมผสานที่รวมส่วนประกอบความร้อนและพลังงานธรรมชาติเข้าด้วยกัน

เราจึงขอนำเสนอเครื่องมือครบวงจรสำหรับใช้ในการตรวจสอบการบำรุงรักษา รวมถึงเครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้า เครื่องทดสอบฉนวน และมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล ดังต่อไปนี้