Üks suurimaid erinevusi taastuvenergia tootmisjaamade-päikeseparkide ja näiteks tuuleprojektide-ja traditsioonilise hulgi-energiasüsteemi vahel peitub kollektorivõrgus. Need taimed sõltuvad suuresti maetud kaablist, mitte õhuliinidest. Ja see kaabelvõrk asub otse kallite toite{5}}elektroonikavarade vahel: inverterid, alalisvoolu kombineerijad ja pad{6}}trafod.
Tõelised probleemid saavad alguse ühe-faasi---maandusriketest-, mida me nimetame madala vooluga-maandusriketeks. Käitumine pole midagi sellist, mida näete tavalisel õhuliinil. Praktikas ilmnevad need vead sageli katkendliku kaarena. Rikkepunkt ei püsi kindlalt maandatud; selle asemel laguneb ja taastub korduvalt, lüües kaare ikka ja jälle. Iga kordumine sisestab süsteemi ajutise liigpinge,{9}}sageli mitu korda nimipinge. Selline korduv impulss on jõuelektroonikale laastav. Inverterite IGBT-moodulitel ja alalisvoolu{12}}linkkondensaatoritel ei ole lihtsalt seda ülepingevaru, mis traditsioonilisel trafol on. Mõned tugevad löögid võivad isolatsioonist läbi lüüa, vallandada alalisvoolu{14}}külje vea ja halvimal juhul põhjustada katastroofilise rikke{15}}ka tulekahju ja plahvatuse. See ei ole murettekitav; see on põhiline füüsika.
Paljud taimed kasutavad madala-takistusega maandust, mis tähendab, et kaitserelee rakendub kohe ühe-faasi tõrke korral. Kõlab puhtalt, kuid tekitab teistsuguse peavalu: kuidas teada saada, milline söötja või liigend tegelikult üles ütles? Keskmise-suurusega päikesepargis võib olla üle saja kilomeetri kaablit koos sadade ühenduskohtadega. Kui kaitse puhastab kogu kollektori sööturi, jääb meeskond pikale maa-alusele teele ilma nähtava vihjeta vahtima. Rike võib olla kümnete kilomeetrite kaugusel, maetud kaevikusse või otse-maetud mõnda keskmisesse-laiendisse. Ilma täpse asukohata on teie ainsad võimalused kogu jooksu läbimine või riskantne taas{9}}energia katsetamine. Ja rikkega kaabli uuesti pingestamine{11}} põhjustab selle nõrga koha uue massiivse kaarsähvatuse,{12}}mis võis olla pisiühenduse probleem püsivaks kraatriks.
See viib meid põhinõudeni: tehas vajab seadet, mis suudab tuvastada vigase sööturi ja määrata selle asukoha täpselt enne kaitselüliti väljalülitamist-ideaaljuhul isegi vahelduva tühjendamise faasis. Tavalised vearegistraatorid ja kaugusreleed on siin peaaegu kasutud. Kaabli impedants on liiga madal ja mööduv käitumine kaare tekitamise ajal on liiga keeruline, et ükski põhi-sageduslikel suurustel põhinev algoritm saaks usaldusväärset asukohta määrata. Tõeline tehniline väljakutse väikese-voolu-maa rikke lokaatori jaoks seisneb tõrke ajal kõrge-sagedusega liikuvate lainete või mööduva null{8}}voolu suuna tabamises. Selleks on vaja äärmiselt kõrget diskreetimissagedust ja keerukaid funktsioonide{10}}eraldusalgoritme,{11}}mis suudavad tuvastada veasignatuuri mürarikkast taustast, mis on täis inverteri harmoonilisi ja ümbritsevat lülitusmüra.
Kui te seda ei lahenda, tabavad tagajärjed kolmel rindel: generatsiooni kadu, seadmete kahjustused ja ohutus. Piiratud maa-aluses ruumis põlev kaar võib kaablisärgid kiiresti süttida ja tuli võib mööda kaevikut alla kihutada, eemaldades kõik selle koridori vooluringid. Ja projekti puhul, mille eest makstakse megavatt-tundi, mõjutavad tarbetud pikad katkestused otsest tulu. Nii et süsteem, mis suudab nii-valida õige sööturi kui ka tuvastada vea meetri kaugusel-, pole enam pelgalt kaitseuuendus. See on taastuvenergiajaamade varade kaitse ja tegevuse tasuvuse põhinõue.
