Erhöhte Photovoltaik-Brandrisiken: Umgang mit Gleichstrom-Hochspannungsgefahren in verteilten Solarsystemen

In den letzten Jahren kommt es immer häufiger zu Bränden in Photovoltaikanlagen (PV). Wenn man der Grundursache auf den Grund geht, stellt man fest, dass die größte verborgene Gefahr im „DC-Hochspannungsrisiko“ in herkömmlichen dezentralen PV-Systemen liegt. Herkömmliche PV-Anlagen sind das ganze Jahr über Außeneinflüssen ausgesetzt, wodurch Probleme wie Alterung der Geräte, Schäden an der Isolierung und lose elektrische Verbindungen nahezu unvermeidbar sind. Sobald ein schlechter Kontakt oder eine verminderte Isolationsleistung auftritt, kann es unerwartet zu DC-Lichtbogenfehlern kommen.

Noch besorgniserregender ist, dass die Temperatur eines Gleichstromlichtbogens auf über 3.000 °C ansteigen kann. Umliegende Materialien können sich leicht entzünden, wenn man nicht vorsichtig ist, was zu plötzlichen Bränden führen kann. Schlimmer noch: Hohe Temperaturen während eines Brandes können dazu führen, dass Materialien giftige Gase freisetzen, was die Brandbekämpfung und Rettungsbemühungen vor erhebliche Herausforderungen stellt. Wenn Retter einrücken, ohne die DC-Hochspannung zu unterbrechen, kann dies zu noch schwerwiegenderen Folgeunfällen führen.

Fonrich New Energy: Zwei Lösungen zur Eliminierung von DC-Hochspannungsrisiken

Um den Sicherheitsrisiken durch DC-Hochspannung in PV-Systemen zu begegnen, hat Fonrich (Shanghai) New Energy Technology Co., Ltd. (bezeichnet als „Fonrich New Energy“) zwei gezielte Lösungen entwickelt, die die Eigensicherheit von PV-Systemen grundlegend verbessern:

1. Rapid Shutdown (RSD) auf Modulebene: Abschaltung von DC-Hochspannungsrisiken an der Quelle

ModulebeneSchnelles Herunterfahren(RSD) ist derzeit das direkteste und effektivste technische Mittel zur Bekämpfung von DC-Hochspannungsgefahren in PV-Systemen. In Notfällen können RSD-Geräte den Stromkreis jedes PV-Moduls schnell unterbrechen und so die DC-Hochspannung im System vollständig eliminieren. Dadurch wird das Sicherheitsniveau des Systems sofort erhöht und die Sicherheit von Personal, Ausrüstung und Brandbekämpfungseinsätzen wirksam gewährleistet.

PVMS-Serie: Eine integrierte RSD-Lösung, die intelligent, sicher und zuverlässig ist

Die PVMS-Serie der Smart PV Safety Protectors (Smart RSD) von Fonrich New Energy adressiert verschiedene Risiken von DC-Hochspannung durch drei Kernvorteile: „Sicherheit, Intelligenz und Zuverlässigkeit“. Diese Produktlinie erfüllt nicht nur internationale Standards wie NEC für schnelle Abschaltung, sondern integriert auch Lichtbogenerkennungs- und Abschaltfunktionen auf Modulebene. Es unterstützt mehrere aktive Abschaltmethoden, darunter lokal, remote und fehlerausgelöst, und maximiert so die Sicherheitsredundanz des Systems.

Darüber hinaus ermöglicht die PVMS-Serie eine präzise Positionierung und Statusüberwachung auf Modulebene und schafft so die Grundlage für den digitalen Betrieb und die Wartung von PV-Kraftwerken. Dies hilft Benutzern, die Verwaltungskosten zu senken und intelligente, verfeinerte Abläufe zu erreichen.

In puncto Qualität hält sich die PVMS-Serie als hochzuverlässiges Produkt zur Erhöhung der Systemsicherheit strikt an internationale Zertifizierungssysteme. Es hat zahlreiche maßgebliche Zertifizierungen und Konformitätstests bestanden, darunter UL1741, UL3741, UL1699B, IEC63027, IEC62109-1 und IEC61000-6-1/-2/-3/-4, und seine Sicherheit und Stabilität wurden durch strenge praktische Tests validiert.

2. Lichtbogenschutz auf String-Ebene: Präzise Frühwarnung und effiziente Lichtbogenunterdrückung

Fonrich New Energy integriert die AFCI-Technologie (Arc Fault Circuit Interrupter) in Sicherheitsschutzvorrichtungen auf String-Ebene und ermöglicht so die Echtzeitüberwachung mehrerer Lichtbogenfehler wie Serien- und Parallellichtbögen in Modulen. Durch die SafeSolar-Datenüberwachungsplattform auf Modulebene lokalisieren intelligente Algorithmen das Auftreten von Lichtbögen genau und ermöglichen so Frühwarnung, schnelle Reaktion und präzisen Schutz – was die Eigensicherheit von Kraftwerken erheblich verbessert.

Wenn in einem PV-String ein Fehler auftritt, wird die AFCI-Funktion auf String-Ebene sofort aktiviert. Das System löst automatisch Schalter aus, um den Stromkreis zwischen dem Wechselrichter und dem PV-String schnell zu unterbrechen und den Strom in der String-Schleife innerhalb kürzester Zeit zu eliminieren. Dadurch wird der Lichtbogen effizient gelöscht und die Ausbreitung von Gefahren verhindert.

Die patentierte Lichtbogenunterdrückungstechnologie von Fonrich New Energy gewährleistet die Sicherheit von Personal und Vermögenswerten, ohne die normale Stromerzeugungseffizienz des Kraftwerks zu beeinträchtigen.

Darüber hinaus unterstützt diese Technologie Sicherheitsverbesserungen für veraltete Kraftwerke und löst so das Problem, dass herkömmliche Systeme nur schwer mit Sicherheitsschutzausrüstung nachgerüstet werden können. Es bietet einen praktikablen Weg für den sicheren Betrieb bestehender PV-Anlagen.

Sicherheit ist keine Kleinigkeit: PV-Brandschutz ist dringend erforderlich

Dezentrale PV-Systeme werden meist in dicht besiedelten Gebieten wie Wohnsiedlungen, Gewerbegebäuden und entlang von Schnellstraßen installiert. Ein Brand an solchen Orten könnte schwerwiegende Folgen haben. Ob es sich um einen aktiven Fehler handelt, der durch die Alterung der Ausrüstung verursacht wird, oder um ein passives Problem aufgrund unerwarteter Unfälle, die Gefahren sind nicht zu unterschätzen.

Die Verbesserung der Sicherheitsschutzfunktionen von PV-Systemen ist zu einem unvermeidbaren praktischen Problem für die Industrieentwicklung geworden. In Zukunft müssen alle Beteiligten der Branche zusammenarbeiten, um das Bewusstsein für Risikoprävention zu schärfen, intelligentere und zuverlässigere Sicherheitsschutztechnologien zu fördern und eine solide Sicherheitsbarriere für die nachhaltige Entwicklung der PV-Industrie aufzubauen.

Daher müssen die zuständigen Behörden und das Personal ihr Bewusstsein für die Risikoprävention bei PV-Projekten wirklich stärken – diese Angelegenheit ist von größter Bedeutung.