Nesprávná volba velikosti DC jističe může vést ke katastrofálním selháním systému, nebezpečí požáru a nákladnému poškození zařízení v solárních fotovoltaických instalacích. Ať už navrhujete systémy pro severoamerické trhy nebo mezinárodní projekty, pochopení zásadních rozdílů mezi normami NEC 690 a IEC 60947-2 je nezbytné pro bezpečné instalace v souladu s předpisy.
Tato komplexní příručka rozebírá metody výpočtu, bezpečnostní faktory a praktické aplikace obou norem, aby pomohla elektroinženýrům, projektantům systémů a instalačním technikům činit informovaná rozhodnutí.
Klíčové poznatky
- NEC 690 používá multiplikátor 1,56× (1,25 × 1,25) pro zkratový proud pro fotovoltaické zdrojové obvody, zatímco IEC 60947-2 používá různé faktory trvalého zatížení na základě typu aplikace
- Jmenovité hodnoty napětí se výrazně liší: NEC 690 omezuje rezidenční DC systémy na 600 V, zatímco IEC 60947-2 pokrývá až 1 500 V DC pro průmyslové aplikace
- Požadavky na vypínací schopnost: NEC se zaměřuje na dostupný poruchový proud v místě instalace, zatímco IEC 60947-2 specifikuje jmenovité hodnoty Icu (mezní) a Ics (provozní)
- Snížení teploty: Obě normy vyžadují korekce okolní teploty, ale referenční teploty se liší (40 °C pro NEC, liší se podle aplikace IEC)
- Požadavky na dokumentaci: NEC 690 vyžaduje specifické štítky a tabulky, zatímco IEC 62446-1 vyžaduje komplexní zprávy o uvedení do provozu
Pochopení norem pro DC jističe: Proč na nich záleží
DC jističe fungují zásadně odlišně od svých AC protějšků. Na rozdíl od střídavého proudu, který přirozeně překračuje nulu 100–120krát za sekundu (což napomáhá zhášení oblouku), stejnosměrný proud udržuje konstantní polaritu, což výrazně ztěžuje přerušení oblouku. Tato fyzikální realita vyžaduje specializované výpočty dimenzování a normy.
National Electrical Code (NEC) článek 690 upravuje solární fotovoltaické systémy primárně ve Spojených státech a jurisdikcích, které přijaly rámec NEC. Mezitím IEC 60947-2 slouží jako mezinárodní norma pro nízkonapěťové jističe používané v komerčních a průmyslových aplikacích po celém světě, včetně solárních instalací v Evropě, Asii a dalších regionech.
Pochopení obou norem je zásadní pro výrobce obsluhující globální trhy a instalační techniky pracující na mezinárodních projektech. Co je to DC jistič poskytuje základní znalosti o principech DC ochrany.
NEC 690: Metoda dimenzování jističů pro solární fotovoltaické systémy
Vysvětlení multiplikátoru 1,56×
NEC 690.8(A)(1) stanovuje základ pro dimenzování DC jističů v solárních aplikacích. Výpočet používá dva po sobě jdoucí bezpečnostní faktory 1,25:
Krok 1: Zohlednění zvýšeného ozáření
První faktor 1,25 řeší efekt “okraje mraku”, kdy solární moduly mohou produkovat proud překračující jejich jmenovitý zkratový proud (Isc) za určitých atmosférických podmínek.
Krok 2: Faktor trvalého zatížení
Druhý faktor 1,25 zohledňuje trvalý provoz, protože fotovoltaické systémy mohou generovat energii po dobu tří nebo více po sobě jdoucích hodin během špičkového slunečního svitu.
Kombinovaný výpočet:
Maximální proud = Isc × 1,25 × 1,25 = Isc × 1,56
Praktický příklad dimenzování podle NEC 690
Specifikace systému:
- Solární modul Isc: 10,5 A
- Počet paralelních řetězců: 2
- Provozní napětí: 48 V DC
Kroky výpočtu:
- Vypočítejte celkový zkratový proud:
Celkový Isc = 10,5 A × 2 řetězce = 21 A - Použijte multiplikátor NEC 690.8:
Požadovaná jmenovitá hodnota jističe = 21 A × 1,56 = 32,76 A - Vyberte standardní velikost jističe:
Další standardní velikost = 40A DC jistič - Ověřte proudovou zatížitelnost vodiče:
Vodič musí zvládnout ≥ 32,76 A po korekcích teploty/plnění trubek
Tato metodika zajišťuje, že jistič nebude zbytečně vypínat během normálních podmínek vysokého ozáření a zároveň poskytuje adekvátní ochranu proti přetížení. Jak vybrat správný DC jistič nabízí další kritéria výběru.
Úvahy o napětí podle NEC 690
NEC 690.7 vyžaduje výpočet maximálního napětí systému pomocí teplotně korigovaného napětí naprázdno (Voc). Pro rezidenční instalace omezuje NEC DC napětí na 600 V pro jedno- a dvougenerační domy, ačkoli komerční systémy mohou pracovat s vyšším napětím s náležitými bezpečnostními opatřeními.
Vzorec pro korekci teploty:
Voc(max) = Voc(STC) × [1 + (Tmin – 25 °C) × Teplotní koeficient]
Kde Tmin je nejnižší očekávaná okolní teplota v místě instalace.
IEC 60947-2: Normy pro průmyslové DC jističe
Rozsah a použití
IEC 60947-2 se vztahuje na jističe s hlavními kontakty určené pro obvody nepřesahující:
- 1 000V AC
- 1 500 V DC
Tato norma pokrývá lisované jističe (MCCB) a další průmyslové ochranné prvky, takže je vhodná pro rozsáhlé solární instalace, systémy pro ukládání energie z baterií (BESS) a DC mikrosítě. Pochopení IEC 60947-2 porovnává tuto normu s požadavky na rezidenční MCB.
Kategorie jmenovitého proudu IEC
IEC 60947-2 definuje několik jmenovitých proudů, které se liší od terminologie NEC:
Jmenovité provozní napětí (Ue):
Proud, který může jistič trvale vést při specifikované okolní teplotě (typicky 40 °C pro uzavřené instalace, 25 °C pro volný vzduch).
Tepelný proud (Ith):
Maximální trvalý proud, který může jistič vést ve svém krytu, aniž by překročil limity nárůstu teploty.
Konvenční tepelný proud ve volném vzduchu (Ithe):
Jmenovitý trvalý proud při montáži na DIN lištu ve volném vzduchu při 25 °C.
Metodika dimenzování podle IEC 60947-2
Na rozdíl od pevného násobitele 1,56× podle NEC vyžaduje IEC 60947-2, aby konstruktéři zvážili:
- Trvalý proud zátěže (provozní proud za normálních podmínek)
- Snížení jmenovitého proudu v závislosti na okolní teplotě (referenční teplota se liší podle instalace)
- Kategorie využití (AC-21A, AC-22A, AC-23A pro AC; DC-21A, DC-22A, DC-23A pro DC)
- Vypínací schopnost při zkratu (jmenovité hodnoty Icu a Ics)
Základní vzorec pro dimenzování podle IEC:
Jistič Ie ≥ (Trvalý proud zátěže) / (Koeficient snížení jmenovitého proudu v závislosti na teplotě)
Požadavky na vypínací schopnost podle IEC
IEC 60947-2 specifikuje dvě kritické hodnoty vypínací schopnosti:
Icu (Mezní zkratová vypínací schopnost):
Maximální poruchový proud, který může jistič jednou přerušit. Po této zkoušce nemusí být jistič vhodný pro další provoz.
Ics (Provozní zkratová vypínací schopnost):
Úroveň poruchového proudu, kterou může jistič přerušit vícekrát a zůstat v provozu. Obvykle se vyjadřuje jako procento Icu (25 %, 50 %, 75 % nebo 100 %).
Pro spolehlivou ochranu musí hodnota Icu jističe překročit maximální dostupný poruchový proud v místě instalace, zatímco Ics by měla překročit očekávaný poruchový proud pro pokračování provozu po poruchové události.
Srovnávací analýza: NEC 690 vs. IEC 60947-2
| Parametr | NEC 690 (Solární FV) | IEC 60947-2 (Průmysl) |
|---|---|---|
| Primární aplikace | Solární fotovoltaické systémy (USA) | Průmyslové/komerční nízkonapěťové systémy (mezinárodní) |
| Maximální DC napětí | 600 V (rezidenční), 1 000 V (komerční) | 1 500 V DC |
| Výpočet proudu | Isc × 1,56 (pevný násobitel) | Ie na základě trvalého zatížení + snížení jmenovitého proudu |
| Referenční teplota | Okolní teplota 40 °C (NEC 310.15) | 40 °C uzavřené, 25 °C volný vzduch |
| Přerušovací kapacita | Na základě dostupného poruchového proudu | Jmenovité hodnoty Icu (mezní) a Ics (provozní) |
| Faktor trvalého zatížení | 125 % zabudováno do násobitele 1,56× | Aplikováno samostatně na základě pracovního cyklu |
| Kategorie využití | Nespecifikováno (specifické pro FV) | Definováno DC-21A, DC-22A, DC-23A |
| Zkušební normy | UL 489 (USA), UL 1077 (doplňkové) | Zkušební postupy IEC 60947-2 |
| Dokumentace | Štítky podle NEC 690.53 | Uvedení do provozu podle IEC 62446-1 |
| Koordinace | Selektivita podle NEC 240.12 | Diskriminace podle přílohy A IEC 60947-2 |
Praktické příklady dimenzování: Srovnání vedle sebe
Příklad 1: Rezidenční solární pole
Parametry systému:
- Modul Isc: 9,5 A
- Počet stringů paralelně: 3
- Napětí systému: 400 V DC
- Umístění: Phoenix, AZ (vysoká teplota)
- Instalace: Střešní potrubí
Výpočet podle NEC 690:
- Celkový Isc = 9,5 A × 3 = 28,5 A
- Násobitel NEC = 28,5 A × 1,56 = 44,46 A
- Standardní jistič = Jistič 50 A DC
- Vodič: 6 AWG (50 A při 90 °C) s korekcí teploty
Výpočet podle IEC 60947-2:
- Trvalý proud = 28,5 A (Isc jako reference)
- Snížení jmenovitého proudu v závislosti na teplotě (okolní teplota 50 °C): faktor 0,88
- Požadovaný Ie = 28,5 A / 0,88 = 32,4 A
- Zvolený jistič: 40A MCCB (dle IEC)
- Ověřte, zda Icu ≥ dostupný zkratový proud
Klíčový rozdíl: Konzervativní multiplikátor 1,56× dle NEC vede k většímu jističi (50 A vs. 40 A), což poskytuje dodatečnou bezpečnostní rezervu pro extrémní podmínky slunečního záření běžné v pouštních oblastech.
Příklad 2: Komerční systém pro ukládání energie z baterií
Parametry systému:
- Bateriové pole: 500 V DC nominální
- Maximální nabíjecí proud: 100A
- Maximální vybíjecí proud: 150 A
- Dostupný zkratový proud: 8 000 A
Přístup dle NEC 690 (pokud je použitelný):
Pro bateriové obvody se NEC 690 nepoužije přímo, ale řídí se NEC 706 (Systémy pro ukládání energie):
- Trvalý proud = 150 A (vyšší z nabíjecího/vybíjecího proudu)
- Použijte faktor 1,25 = 150 A × 1,25 = 187,5 A
- Standardní jistič = 200A DC jistič
Přístup dle IEC 60947-2:
- Jmenovitý provozní proud (Ie) = 150 A
- Zvolte jistič s Ie ≥ 150 A
- Ověřte, zda Icu ≥ 8 000 A (8 kA)
- Ověřte, zda Ics ≥ 4 000 A (50 % Icu minimálně)
- Zvolený jistič: 160A MCCB s Icu 10 kA
Klíčový rozdíl: IEC umožňuje přesnější dimenzování na základě skutečného provozního proudu bez pevného multiplikátoru 1,56×, ale vyžaduje podrobnou analýzu zkratového proudu a ověření vypínací schopnosti.
Snížení jmenovitého proudu v závislosti na teplotě: Kritické aspekty
Obě normy vyžadují korekce teploty, ale metodiky se liší:
Korekce teploty dle NEC 310.15
NEC poskytuje faktory pro korekci teploty v tabulce 310.15(B)(1):
| Teplota okolí | Korekční faktor (vodič 90 °C) |
|---|---|
| 30°C | 1.04 |
| 40°C | 1.00 |
| 50°C | 0.82 |
| 60°C | 0.58 |
Použití: Vynásobte proudovou zatížitelnost vodiče korekčním faktorem a poté ověřte, zda jmenovitý proud jističe nepřekračuje korigovanou proudovou zatížitelnost.
Snížení jmenovitého proudu v závislosti na teplotě dle IEC 60947-2
Jističe IEC jsou dimenzovány při specifických referenčních teplotách (typicky 40 °C pro uzavřené, 25 °C pro volný vzduch). Výrobci poskytují křivky snížení jmenovitého proudu pro různé okolní podmínky.
Typické snížení jmenovitého proudu dle IEC:
- 30 °C: 1,05× jmenovitý proud
- 40 °C: 1,00× jmenovitý proud (reference)
- 50 °C: 0,86× jmenovitý proud
- 60 °C: 0,71× jmenovitý proud
Pro solární instalace v horkém klimatu může mít snížení jmenovitého proudu v závislosti na teplotě významný dopad na výběr jističe. Průvodce snížením jmenovitého proudu jističe v závislosti na nadmořské výšce zahrnuje další environmentální faktory.
Vypínací schopnost a analýza zkratového proudu
Přístup dle NEC: Dostupný zkratový proud
NEC 110.9 vyžaduje, aby “zařízení určené k přerušení proudu při poruchových úrovních mělo vypínací schopnost dostatečnou pro jmenovité napětí obvodu a proud, který je k dispozici na vstupních svorkách zařízení.”
Metoda výpočtu:
- Určete maximální dostupný zkratový proud od sítě/zdroje
- Vypočítejte příspěvek zkratového proudu ze solárního pole
- Sečtěte celkový dostupný zkratový proud
- Zvolte jistič s vypínací schopností ≥ celkový zkratový proud
Zkratový proud solárního FV systému:
Maximální zkratový proud z FV ≈ Isc × 1,25 × počet paralelních stringů
Přístup dle IEC 60947-2: Hodnoty Icu a Ics
IEC vyžaduje ověření jak mezní (Icu), tak provozní (Ics) vypínací schopnosti:
Výběr Icu:
Icu jističe ≥ Maximální předpokládaný zkratový proud
Výběr Ics:
Ics jističe ≥ Očekávaný zkratový proud pro pokračující provoz
- Ics = 100 % Icu: Plná provozní schopnost
- Ics = 75 % Icu: Vysoká provozní schopnost
- Ics = 50 % Icu: Střední provozní schopnost
- Ics = 25 % Icu: Omezená provozní schopnost
Pro kritické instalace zajišťuje výběr jističů s Ics = 100 % Icu, že jistič zůstane plně funkční i po vypnutí zkratových proudů. Hodnoty jističů ICU ICS ICW ICM poskytuje podrobné vysvětlení těchto hodnot.
Koordinace a selektivita
Požadavky NEC na selektivitu
NEC 240.12 se zabývá selektivní koordinací pro nouzové systémy, systémy povinného záložního napájení a systémy napájení pro kritické provozy. Pro solární instalace:
- Hlavní jistič musí zůstat sepnutý, když vypne jistič na straně zátěže
- Je nutné analyzovat časově-proudové charakteristiky
- Systémy se sériovým jištěním jsou povoleny za specifických podmínek
Požadavky IEC na diskriminaci
IEC 60947-2 Příloha A poskytuje podrobné tabulky diskriminace (selektivity) a metody výpočtu:
Totální diskriminace:
Nadřazené zařízení nezasahuje pro žádnou poruchu, kterou odstraní podřazené zařízení
Částečná diskriminace:
Diskriminace až do specifikované úrovně proudu (mez diskriminace)
Energetická diskriminace:
Založena na charakteristikách propuštěné energie (I²t)
Pro velké solární instalace s více úrovněmi ochrany správná koordinace zabraňuje nežádoucímu vypínání a udržuje dostupnost systému. Co je Průvodce koordinací selektivity jističů podrobně vysvětluje principy koordinace.
Zvláštní aspekty pro solární aplikace
Polarita a zhášení DC oblouku
DC jističe pro solární aplikace se musí vypořádat s jedinečnými výzvami:
Obtížnost zhášení oblouku:
DC oblouky přirozeně nezhášejí při průchodu nulou jako AC. Jističe používají:
- Magnetické vyfukovací cívky
- Obloukové komory s deionizačními deskami
- Zvětšené oddělení kontaktů
Aspekty polarity:
Některé DC jističe jsou citlivé na polaritu. Průvodce polaritou DC jističů se zabývá správnou orientací instalace.
Ochrana na úrovni stringu vs. pole
Ochrana na úrovni stringu (NEC 690.9):
- Individuální jistič pro každý string
- Umožňuje izolaci jednoho stringu
- Vyšší počet komponent a náklady
Ochrana na úrovni pole:
- Jeden jistič pro více paralelních stringů
- Vyžaduje správné dimenzování vodičů
- Nižší náklady, ale méně granulární kontrola
Shodu s požadavky na rychlé vypnutí
NEC 690.12 (2017 a novější) nařizuje funkci rychlého vypnutí:
- Snížení napětí na ≤ 80 V do 30 sekund
- Některé DC jističe jsou integrovány se systémy rychlého vypnutí
- Ovlivňuje umístění jističe a návrh systému
Průvodce bezpečností rychlého vypnutí vs. DC odpojovače porovnává různé přístupy k dodržování předpisů.
Integrace dimenzování vodičů
Správné dimenzování DC jističe musí být koordinováno s proudovou zatížitelností vodiče:
Dimenzování vodičů podle NEC
- Výpočet minimální proudové zatížitelnosti:
Proudová zatížitelnost ≥ Isc × 1,56 - Aplikujte korekční faktory:
- Teplotní korekce (NEC 310.15(B)(1))
- Úprava plnění trubky (NEC 310.15(B)(3)(a))
- Ověřte ochranu jističe:
Jmenovitý proud jističe ≤ Proudová zatížitelnost vodiče (po korekcích)
Dimenzování vodičů podle IEC
- Určete návrhový proud (Ib):
Ib = trvalý provozní proud - Vyberte jmenovitý proud jističe (In):
In ≥ Ib - Vyberte proudovou zatížitelnost vodiče (Iz):
Iz ≥ In - Aplikujte korekční faktory:
- Okolní teplota (IEC 60364-5-52)
- Faktor seskupení
- Způsob instalace
Průvodce výběrem velikosti vodiče 50 A poskytuje praktické příklady dimenzování vodičů.
Common Sizing Mistakes and How to Avoid Them
Chyba 1: Dvojí započítávání faktoru 125%
Nesprávný přístup:
- Výpočet: Isc × 1,56 = 15,6 A
- Použití dodatečného koeficientu 125%: 15,6 A × 1,25 = 19,5 A ❌
Správný přístup:
- NEC 690.8 již zahrnuje faktor trvalého zatížení
- Použijte: Isc × 1,56 = 15,6 A
- Vyberte nejbližší standardní velikost: 20 A ✓
Chyba 2: Ignorování snížení jmenovitého proudu v závislosti na teplotě
Problém:
Výběr vodiče #12 AWG (25 A při 90 °C) pro 20A jistič v prostředí s teplotou 60 °C bez teplotní korekce.
Korigovaná proudová zatížitelnost:
25 A × 0,58 (faktor pro 60 °C) = 14,5 A (nedostatečné pro 20A jistič)
Řešení:
Použijte #10 AWG (35 A × 0,58 = 20,3 A) ✓
Chyba 3: Nedostatečná vypínací schopnost
Scénář:
Instalace 6kA jističe tam, kde je dostupný zkratový proud 8kA
Důsledek:
Jistič může během zkratu katastrofálně selhat a způsobit požár
Řešení:
Vypočítejte maximální zkratový proud včetně všech zdrojů, vyberte jistič s Icu ≥ celkový zkratový proud
Chyba 4: Míchání AC a DC jmenovitých hodnot
Kritická chyba:
Použití AC jističe pro DC aplikaci
Proč to selže:
- AC jističe spoléhají na průchod nulou pro zhášení oblouku
- DC oblouk se udržuje neomezeně dlouho bez řádného mechanismu přerušení
- Může vést k selhání jističe a požáru
Řešení:
Vždy specifikujte DC jističe pro solární FV a bateriové systémy. DC vs AC jističe – zásadní rozdíly vysvětluje kritické rozdíly.
Požadavky na shodu a dokumentaci
Dokumentace NEC 690
Požadované štítky (NEC 690.53):
- Maximální napětí systému
- Maximální proud obvodu
- Maximální jmenovitá hodnota OCPD (nadproudové ochrany)
- Jmenovitý zkratový proud
Požadavky na štítky:
- Umístění DC odpojovačů
- Umístění tlačítka rychlého vypnutí
- Kontaktní informace pro případ nouze
Dokumentace pro uvedení do provozu IEC
Požadavky IEC 62446-1:
- Dokumentace návrhu systému
- Specifikace komponent
- Výsledky testů (izolační odpor, polarita, kontinuita uzemnění)
- Měření I-V křivky
- Nastavení ochranných prvků
- Výkresy skutečného provedení
U mezinárodních projektů zajišťuje dodržování štítků NEC a zpráv o uvedení do provozu IEC shodu v různých jurisdikcích.
Výběr správné normy pro váš projekt
Použijte NEC 690, když:
- Instalace v USA, Kanadě nebo jurisdikcích přijímajících NEC
- Navrhování rezidenčních solárních systémů
- Práce se zařízením s certifikací UL
- Projekt vyžaduje schválení AHJ (Authority Having Jurisdiction) podle rámce NEC
- Připojení k síti se řídí IEEE 1547
Použijte IEC 60947-2, když:
- Instalace v Evropě, Asii, na Středním východě nebo v regionech přijímajících IEC
- Navrhování velkých komerčních/průmyslových systémů
- Práce se zařízením s označením CE
- Specifikace projektu vyžadují shodu s IEC
- Integrace s rozhraním sítě IEC 61727
Přístup s dvojí shodou:
Pro výrobce obsluhující globální trhy:
- Navrhujte podle přísnějších požadavků
- Získejte certifikace UL i IEC
- Poskytněte dokumentaci pro obě normy
- Použijte konzervativní dimenzování, které splňuje oba rámce
Mnoho moderních DC jističů má duální jmenovité hodnoty (UL 489 a IEC 60947-2), což zjednodušuje specifikaci pro mezinárodní projekty. 10 nejlepších výrobců jističů v Číně uvádí dodavatele nabízející produkty s duální certifikací.
Pokročilá témata: Bateriové úložiště a mikrosítě
Ochrana bateriového obvodu
Systémy pro ukládání energie z baterií představují jedinečné výzvy:
Asymetrie nabíjení/vybíjení:
- Nabíjecí proud: typicky omezen střídačem/nabíječkou
- Vybíjecí proud: může být výrazně vyšší
- Dimenzujte jistič pro maximum nabíjení nebo vybíjení
Rozběhový proud:
- Kapacitní zátěže vytvářejí vysoký náběhový proud
- Může vyžadovat jističe s charakteristikou D nebo obvody s měkkým startem
Příspěvek zkratového proudu:
- Baterie mohou dodávat velmi vysoké zkratové proudy
- Vyžaduje pečlivou analýzu vypínací schopnosti
Proč standardní DC jističe selhávají v BESS s vysokou vypínací schopností řeší specifické problémy ochrany baterií.
DC Microgrid aplikace
DC systémy s více zdroji vyžadují sofistikovanou koordinaci ochrany:
Koordinace zdroje:
- Příspěvek solárních FV panelů
- Příspěvek baterie
- Příspěvek usměrňovače připojeného k síti
- Příspěvek generátoru
Obousměrný tok energie:
- Jističe musí přerušit proud v obou směrech
- Ohledy na polaritu pro nesymetrické jističe
Schémata uzemnění:
- Pevně uzemněné systémy
- Systémy s uzemněním přes vysoký odpor
- Neuzemněné systémy (IT systémy podle IEC)
Budoucí trendy v DC ochraně obvodů
Polovodičové jističe
Nově vznikající polovodičová technologie nabízí:
- Rychlejší časy přerušení (mikrosekundy vs. milisekundy)
- Žádné mechanické opotřebení
- Přesné omezení proudu
- Integrace se systémy chytré sítě
Polovodičový jistič SSCB Nvidia Tesla Switch zkoumá tuto nově vznikající technologii.
Chytré jističe a integrace IoT
DC jističe nové generace nabízejí:
- Monitorování proudu v reálném čase
- Upozornění na prediktivní údržbu
- Možnost vzdáleného vypnutí/zapnutí
- Integrace se systémy správy budov
Harmonizace norem
Probíhající snahy o sladění norem NEC a IEC:
- IEC/UL 61730 harmonizuje bezpečnost solárních modulů
- Společné pracovní skupiny řeší mezery v DC ochraně
- Zvýšené vzájemné uznávání výsledků testů
Krátká sekce FAQ
Otázka: Mohu použít stejnou metodu dimenzování jističů pro projekty NEC i IEC?
Odpověď: Ne. NEC 690 vyžaduje pevný násobitel 1,56× pro solární FV obvody, zatímco IEC 60947-2 používá trvalý proud zátěže se samostatnými redukčními faktory. Vždy používejte normu platnou ve vaší jurisdikci. U mezinárodních projektů proveďte výpočet oběma metodami a vyberte konzervativnější výsledek.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi hodnotami Icu a Ics u jističů IEC?
Odpověď: Icu (mezní vypínací schopnost) je maximální zkratový proud, který jistič dokáže jednou přerušit, zatímco Ics (provozní vypínací schopnost) je úroveň zkratu, kterou dokáže přerušit opakovaně a zůstat funkční. Ics je typicky 25-100 % Icu. Pro kritické aplikace vybírejte jističe s Ics = 100 % Icu.
Otázka: Musím použít násobitel 1,56× na bateriové obvody podle NEC?
Odpověď: Ne. Násobitel NEC 690.8 se specificky vztahuje na FV zdrojové a výstupní obvody. Bateriové obvody spadají pod NEC 706 (Systémy pro ukládání energie), který vyžaduje 125 % (1,25×) pro trvalé zátěže, ale ne další faktor ozáření. Vždy ověřte příslušný článek kódu pro vaši konkrétní aplikaci.
Otázka: Mohu použít jistič dimenzovaný pro AC pro DC aplikace, pokud jsou hodnoty napětí a proudu dostatečné?
Odpověď: Nikdy. AC jističe spoléhají na přirozené průchody nulou střídavého proudu k uhašení oblouku. DC proud udržuje konstantní polaritu, což vyžaduje specializované mechanismy pro přerušení oblouku. Použití AC jističů pro DC aplikace může vést ke katastrofálnímu selhání a požárním rizikům. Vždy specifikujte DC jističe s odpovídajícími hodnotami napětí.
Otázka: Jak určím dostupný zkratový proud pro výběr jističe?
Odpověď: U systémů připojených k síti získejte dostupný zkratový proud od dodavatele energie v místě propojení. Přidejte příspěvek zkratového proudu z vašeho FV pole (přibližně Isc × 1,25 × počet paralelních řetězců). U bateriových systémů se obraťte na údaje výrobce pro maximální zkratový proud. Vyberte jistič s Icu (IEC) nebo vypínací schopností (NEC) překračující celkový vypočtený zkratový proud.
Otázka: Jakou teplotu bych měl použít pro snížení proudové zatížitelnosti vodičů v solárních instalacích na střechách?
Odpověď: U vodičů uložených v trubkách na střechách mohou okolní teploty přesáhnout 60-70 °C na přímém slunci. Použijte místní klimatická data a NEC 310.15(B)(3)(c) pro přídavky teploty na střechách (typicky +33 °C nad okolní teplotu). Konzervativní návrhy používají 70 °C okolní teplotu pro pouštní klima nebo tmavé střechy se špatným větráním.
Závěr: Zajištění bezpečné a vyhovující DC ochrany
Správné dimenzování DC jističů je zásadní pro bezpečné a spolehlivé solární FV a instalace pro ukládání energie. Ať už pracujete podle norem NEC 690 nebo IEC 60947-2, pochopení metod výpočtu, bezpečnostních faktorů a požadavků na vypínací schopnost zajistí, že vaše systémy ochrání jak zařízení, tak personál.
Key Principles to Remember:
- Použijte správnou normu pro vaši jurisdikci a aplikaci
- Nikdy nevynechávejte snížení proudové zatížitelnosti v závislosti na teplotě – je to kritické pro ochranu vodičů
- Ověřte vypínací schopnost proti maximálnímu dostupnému zkratovému proudu
- Používejte DC jističe – nikdy nenahrazujte AC jističe pro DC aplikace
- Důkladně dokumentujte – správné označení a záznamy o uvedení do provozu jsou zásadní
U složitých instalací zahrnujících více zdrojů, ukládání energie z baterií nebo mezinárodní požadavky na shodu se obraťte na zkušené elektroinženýry a používejte zařízení od renomovaných výrobců, abyste zajistili, že vaše ochranné systémy budou fungovat podle návrhu, když je to nejvíce potřeba.
Společnost VIOX Electric nabízí komplexní řadu DC jističů, které splňují normy NEC i IEC a jsou podloženy důkladným testováním a technickou podporou pro správné použití. Ať už navrhujete rezidenční solární systémy nebo rozsáhlé systémy pro ukládání energie z baterií, správná ochrana obvodů začíná přesnými výpočty dimenzování a kvalitními komponenty.
