Тепловизоры для обнаружения неисправностей диодов в фотоэлектрических модулях

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.