أنت تصمم أول مجموعة شمسية خاصة بك. لديك أربعة ألواح بقدرة 400 واط. تخطط لتركيبها بتكوين “سلسلتين على التوالي، ومتوازيتين” (2S2P) للحفاظ على الجهد ضمن نطاق يمكن التحكم فيه.
تواجه الآن خيارًا.
لدمج هاتين السلسلتين المتوازيتين، يمكنك:
- الخيار أ: شراء زوج من الموصلات البلاستيكية من نوع MC4 Y-Branch (متفرعة على شكل حرف Y). على أمازون لـ $10. قم بتوصيلها معًا. تم الانتهاء.
- الخيار ب: اشترِ (أو اصنع) صندوق تجميع الطاقة الشمسية مع قواطع وقضيب توصيل لـ $100+.
الحساب يبدو واضحًا. لماذا ندفع $100 بينما $10 يؤدي المهمة؟ ففي النهاية، الأمبيرات ضمن تصنيف السلك. الحساب صحيح.
ولكن اسأل أي فني تركيب محترف، وسيخبرك بما يلي: الخيار أ هو فخ.
في حين أن موصلات Y تعمل على الورق، إلا أنها تفشل في العالم الحقيقي. إليك سبب رفض المحترفين الوثوق بأصل طاقة بقيمة 2000 دولار أمريكي لقطعة بلاستيكية بقيمة 5 دولارات أمريكية.
1. تشخيص “تسلق السطح” (العزل)
الفرق الأكبر بين المحترف والشخص الذي يقوم بالعمل بنفسه ليس مهارة التركيب؛ بل هو بعد النظر في الصيانة.
موصل Y هو وصلة لحام دائمة. صندوق التجميع هو مركز تحكم.
كابوس موصل Y
تخيل أننا بعد عامين من الآن. إنه شهر يوليو. انخفض إنتاج نظامك فجأة بنسبة 50٪. فشل أحد مساراتك.
إذا كنت قد استخدمت موصلات Y، فيجب عليك:
- إحضار السلم.
- الصعود إلى السطح الساخن.
- المصارعة الجسدية مع موصلات MC4 المقفلة بينما هي تحت الحمل (مع خطر حدوث وميض قوس كهربائي للتيار المستمر).
- فصلها واحدًا تلو الآخر لاختبار الجهد.
إنه أمر خطير، ومجهد، ومحبط.
رفاهية صندوق التجميع
إذا كنت قد استخدمت صندوق تجميع (مثل سلسلة VIOX PV)، فإنك تدخل إلى المرآب الخاص بك. تنظر إلى الصندوق.
انقر. تقوم بإيقاف تشغيل قاطع الدائرة للمسار 1. تحقق من وحدة التحكم.
انقر. تقوم بإيقاف تشغيل قاطع الدائرة للمسار 2.
في غضون 10 ثوانٍ، وقدميك على الأرض والقهوة في يدك، تعرف بالضبط أي مسار معطل. لقد دفعت 100 دولار أمريكي إضافية ليس من أجل الصندوق البلاستيكي، ولكن من أجل 20 عامًا من استكشاف الأخطاء وإصلاحها بسهولة.
2. “جرف المسارات الثلاثة” (فيزياء السلامة)
هذا هو المكان الذي تنهار فيه حجة “أنه يعمل على الورق”.
بالنسبة لنظام بسيط مكون من مسارين (مساران متوازيان)، فأنت في “منطقة رمادية” للسلامة. إذا حدث ماس كهربائي في أحد المسارات، فإن المسار الآخر يغذيه. ولكن نظرًا لأن لوحة واحدة عادة لا يمكنها إنتاج تيار كافٍ لإذابة أسلاك لوحة أخرى، فإن NEC (الكود الكهربائي الوطني) غالبًا ما يمنحك تصريحًا بشأن الصهر.
ولكن في اللحظة التي تضيف فيها مسارًا ثالثًا، يصبح موصل Y خطرًا للحريق.
حسابات الذوبان
إذا كان لديك 3 مسارات متوازية بدون مصهرات:
- المسار 1 يفشل (ماس كهربائي).
- المسار 2 والمسار 3 كلاهما يفرغ قوتهما الكاملة في المسار 1.
- حاضِر: 10 أمبير + 10 أمبير = 20 أمبير.
غالبًا ما يتجاوز هذا الاندفاع البالغ 20 أمبير “الحد الأقصى لتقييم المصهر التسلسلي” للوحة (عادةً 15 أمبير). ترتفع درجة حرارة أسلاك اللوحة. تذوب الصفيحة الخلفية. لديك حريق.
يأتي صندوق التجميع مع مصهرات أو قواطع التيار المستمر على كل مسار افتراضيًا. إنه لا يوصل الأسلاك فحسب؛ بل يدافع عن سطح منزلك ضد “جرف المسارات الثلاثة”. حتى إذا كان لديك مساران فقط اليوم، فإن صندوق التجميع يجعل نظامك “مقاومًا للمستقبل” للتوسع.
3. عامل “السباغيتي” (مقاومة التلامس)
تعيش الأنظمة الشمسية في الهواء الطلق. إنها تواجه المطر والثلج والأشعة فوق البنفسجية والرياح.
في كل مرة تستخدم فيها موصل Y، فإنك تضيف:
- نقطتا تجعيد إضافيتان.
- سطحا تلامس إضافيان.
- المزيد من الكابلات السائبة التي تحتاج إلى ربطها برفوف التركيب.
في عالم الكهرباء،, مقاومة التلامس هو العدو. كل وصلة رخيصة هي نقطة ساخنة محتملة. موصل Y معلق فضفاضًا يهب في مهب الريح لمدة 5 سنوات هو فشل ينتظر الحدوث.
يأخذ صندوق التجميع كل هذه التوصيلات وينقلها إلى الداخل حاوية مصنفة وفقًا لمعيار NEMA. يتم تثبيت التوصيلات بمسامير على قضيب توصيل نحاسي صلب أو في قاطع دائرة DIN. إنها محكمة وجافة وثابتة.
ملخص: لا تبني نظامًا “يمكن التخلص منه”
هل يمكنك استخدام موصلات Y؟ نعم. إنها توصل الكهرباء.
لكنها تحول مجموعتك الشمسية إلى جهاز “يمكن التخلص منه” يصعب إصلاحه ومحفوف بالمخاطر للتوسع.
يحول صندوق التجميع مجموعتك إلى أصل صناعي قابل للصيانة. يمنحك مفاتيح عزل وحماية من التيار الزائد ونظامًا نظيفًا ومنظمًا.
لا تدع قطعة بلاستيكية بقيمة 5 دولارات أمريكية تكون السبب في كرهك لنظامك الشمسي في غضون ثلاث سنوات. امنح أسلاكك منزلًا.
التقنية دقة ملاحظة
- المعايير: NEC 690.9 يحكم حماية التيار الزائد للأنظمة الكهروضوئية. في حين أن الأنظمة ذات المسارين المتوازيين غالبًا ما تقع ضمن الاستثناء (حيث Isc x 1.25 < الحد الأقصى لتقييم المصهر التسلسلي)، فإن 3 مسارات أو أكثر تتطلب عالميًا صهرًا/قواطع دوائر على كل مسار.
- استكشاف الأخطاء وإصلاحها: يمكن أن يتسبب فصل موصلات MC4 تحت الحمل (بينما الشمس مشرقة والتيار يتدفق) في حدوث قوس كهربائي للتيار المستمر، مما يتلف أطراف التلامس ويشكل خطرًا للحروق. تم تصميم قواطع التيار المستمر (مثل VIOX DC MCBs) بممرات قوس لإيقاف هذا الحمل بأمان.
- التوقيت المناسب: تظل مبادئ السلامة الكهروضوئية والامتثال لـ NEC سارية اعتبارًا من نوفمبر 2025.
