Диоды - это небольшие компоненты, скрытые внутри фотоэлектрических
модулей. Неисправность которых может привести к различным последствиям,
от аномального тока в цепи и снижения выработки электроэнергии до
локального перегрева и даже возгорания. Среди неисправностей диодов
фотоэлектрических модулей короткие замыкания относятся к основным типам
поломок при эксплуатации и обслуживании, что может привести к перегреву в
секторе, повлиять на выработку электроэнергии и даже создать угрозу
безопасности.
Все это часто доставляет немало хлопот обслуживающему персоналу.
Раньше основным методом проверки был визуальный осмотр и ручной тип
проверки с помощью мультиметра, что было не только малоэффективно, но и
приводило к пропуску неисправностей, особенно на крупных электростанциях
— это было похоже на «поиск иголки в стоге сена». Разработка и широкое
внедрение технологии измерения температуры с помощью инфракрасных
тепловизоров постепенно нашло применение при обнаружении неисправностей
диодов в фотоэлектрических модулях. Инфракрасные тепловизоры являются
основным инструментом для обнаружения неисправностей диодов в
фотоэлектрических модулях и позволяют быстро определять место
неисправности на основе разницы температур на поверхности модуля.
Неисправности диодов обычно делятся на две категории: короткие
замыкания и обрывы цепи. Короткое замыкание диода на термограмме
отображаются в виде «высокотемпературного яркого пятна по всей цепочке»
со значительным различием температуры и цвета между зоной повреждения и
нормальной зоной, что позволяет определить область короткого замыкания.
Обрыв цепи диода на термограмме отображается, как «низкотемпературная
тёмная зона отдельного сектора», где температура зоны повреждения
приближается к температуре окружающей среды. Поскольку обрыв цепи
препятствует проходу тока через цепь, тепло не выделяется, поэтому
температура близка к температуре окружающей среды.
Между тем, поскольку короткое замыкание диода обычно затрагивает не
отдельный модуль, а всю цепочку, тогда для проверки на наличие
микротрещин можно использовать инфракрасный тепловизор. Если на тепловом
изображении появляется небольшая «разница температур сектора», это
может быть связано с микротрещинами в модуле, приводящими к
неравномерному распределению тока.
Почему тепловизоры становятся такими популярными в фотоэлектрической промышленности, превосходя стандартные приборы для измерения температуры?
1. По сравнению со стандартными инструментами измерения температуры,
которые имеют низкую эффективность, узкий охват и трудности при
достижении полного охвата при проведении измерений, тепловизоры могут
быстро и всесторонне фиксировать температурные отклонения на
поверхности, а также внутри модулей, отличаются высокой скоростью и
точностью при измерении температуры;
2. Тепловизоры предоставляют высокую эффективность при измерении
температуры, обеспечивая измерение с точностью до миллисекунд. По
сравнению со стандартными приборами, измеряющими температуру по отельным
секторам и точкам, когда на каждую точку уходит по 2 – 3-секунды,
тепловизоры могут одновременно измерять температуру больших зон с
охватом нескольких точек при сохранении низкого уровня ложных
срабатываний. Все это значительно повышает эффективность обслуживания и
снижает риск пропуска неисправностей.
3. Превосходная точность тепловизоров. Температурные отклонения в
фотоэлектрических модулях часто очень незначительны. Например,
отклонение низкой температуры от нормальной в отдельном секторе из-за
обрыва диода может составлять всего 3–5 °C. Отклонения высокой
температуры в секторе из-за микротрещины может составлять всего 2 – 3°C.
Стандартные типы приборов либо не способны обнаружить эти отклонения,
либо не могут их точно измерить, в то время как высокая чувствительность
тепловизоров позволяет точно регистрировать мельчайшие перепады
температур, достигая уровня 0.5 °C.