THIẾT KẾ DÂY CHỐNG DÒNG FOUCAULT (FUKO) TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI
I. Giới Thiệu
Dòng Foucault (Fuko) là hiện tượng dòng điện xoáy sinh ra trong vật dẫn khi có từ trường biến thiên, gây tổn hao năng lượng, nóng thiết bị và giảm hiệu suất hệ thống. Trong hệ thống NLMT, dòng Fuko thường xuất hiện tại:
-
Dây dẫn DC/AC đi qua vùng từ trường mạnh
-
Vỏ inverter, biến áp
-
Khung giá đỡ tấm pin bằng kim loại
II. Nguyên Tắc Thiết Kế Chống Dòng Fuko
1. Lựa Chọn Vật Liệu
-
Dây dẫn:
-
Ưu tiên dây lõi stranded (nhiều sợi nhỏ) thay vì lõi đặc để giảm diện tích tiếp xúc với từ trường.
-
Vỏ bọc XLPE hoặc PVC có phụ gia chống nhiễu từ.
-
-
Khung & vỏ thiết bị:
-
Dùng vật liệu không dẫn từ (nhôm, inox 304) thay vì thép carbon.
-
Cắt rãnh hoặc đục lỗ trên bề mặt để ngăn dòng xoáy liên tục.
-
2. Bố Trí Hệ Thống Dây
-
Tách xa nguồn từ trường:
-
Dây DC tránh chạy song song với dây AC >30cm.
-
Không đi dây gần cuộn kháng, biến áp.
-
-
Xoắn dây đôi (Twisted Pair): Áp dụng cho dây tín hiệu (RS485, sensor) để triệt tiêu nhiễu.
3. Biện Pháp Triệt Tiêu Từ Trường
-
Lắp tấm chắn từ (mu-metal): Che chắn inverter hoặc khu vực có từ trường cao.
-
Sử dụng lõi ferit (ferrite core): Gắn quanh dây gần nguồn nhiễu để hấp thụ sóng từ.
4. Thiết Kế Cơ Khí
-
Khung pin mặt trời:
-
Chia nhỏ khung liên tục thành các đoạn cách điện bằng nhựa để ngắt mạch dòng Fuko.
-
Sơn phủ epoxy cách điện trên bề mặt kim loại.
-
III. Quy Trình Triển Khai
Bước 1: Đánh Giá Rủi Ro
-
Đo từ trường bằng Gaussmeter tại khu vực lắp đặt.
-
Xác định vị trí có nguy cơ sinh dòng Fuko cao (gần inverter, tủ điện).
Bước 2: Thiết Kế Chi Tiết
-
Vẽ sơ đồ đi dây: Đảm bảo khoảng cách an toàn với nguồn từ.
-
Chọn vật liệu: Theo bảng tiêu chuẩn IEC 60364-5-52 (chống nhiễu điện từ).
Bước 3: Lắp Đặt
-
Bọc dây dẫn trong ống thông gió kim loại (EMT) có tiếp đất.
-
Lắp ferrite bead tại đầu vào/ra của inverter.
Bước 4: Kiểm Tra
-
Đo nhiệt độ bằng camera hồng ngoại để phát hiện điểm nóng do Fuko.
-
Kiểm tra tổn thất công suất bằng máy phân tích điện.
IV. Tiêu Chuẩn Áp Dụng
-
IEC 61730-2: An toàn điện cho tấm pin.
-
IEEE 1547: Kết nối hệ thống phân phối.
-
NEC Article 690: Yêu cầu lắp đặt NLMT.
V. Lưu Ý
-
Tránh dùng thép mạ kẽm cho khung pin ở khu vực có từ trường mạnh.
-
Cách ly dây tín hiệu với dây điện lực bằng ống luồn riêng.
-
Bảo trì định kỳ: Kiểm tra nhiệt độ điểm nối 6 tháng/lần.
