Γιατί τα Επίγεια Ηλιακά Συστήματα Απαιτούν Ανώτερο Ηλεκτρολογικό Σχεδιασμό
Οι επίγειες ηλιακές εγκαταστάσεις παρουσιάζουν μια μοναδική ηλεκτρολογική πρόκληση που διαχωρίζει τις ερασιτεχνικές εγκαταστάσεις από τα επαγγελματικά συστήματα: απόσταση. Σε αντίθεση με τις ταρατσόκηπους όπου ο αντιστροφέας βρίσκεται σε απόσταση 20-30 ποδιών, τα επίγεια συστήματα συχνά απαιτούν 100-300 πόδια καλωδίων DC από τη συστοιχία στο κτίριο. Αυτή η απόσταση εισάγει δύο κρίσιμες σχεδιαστικές παραμέτρους που μπορούν να καθορίσουν την απόδοση του συστήματος: πτώση τάσης και προστασία από υπερένταση.
Κάθε πόδι καλωδίου μεταξύ της ηλιακής συστοιχίας και του αντιστροφέα λειτουργεί ως αντίσταση, κλέβοντας watt από τη συγκομιδή ενέργειας. Ταυτόχρονα, οι μεγαλύτερες διαδρομές καλωδίων αυξάνουν τους κινδύνους ρεύματος σφάλματος, καθιστώντας την κατάλληλη ασφάλεια ηλεκτρική διαστασιολόγηση όχι απλώς μια απαίτηση κώδικα, αλλά μια αναγκαιότητα πρόληψης πυρκαγιάς. Αυτός ο οδηγός παρέχει στους ηλεκτρολόγους και τους εγκαταστάτες ηλιακών συστημάτων τις μεθόδους υπολογισμού, τις προδιαγραφές που συμμορφώνονται με το NEC και τις πρακτικές ροές εργασίας που απαιτούνται για το σχεδιασμό ασφαλών, αποδοτικών επίγειων φωτοβολταϊκών συστημάτων.
Κατανόηση της Πτώσης Τάσης DC σε Μεγάλες Διαδρομές Καλωδίων
Η Φυσική της Απώλειας Ισχύος
Η πτώση τάσης δεν είναι θεωρητική—είναι χρήματα που φεύγουν από το σύστημά σας ως θερμότητα. Όταν το ρεύμα DC ρέει μέσω χάλκινων αγωγών, η αντίσταση του καλωδίου μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική ενέργεια σύμφωνα με το νόμο του Ohm. Για τις επίγειες εγκαταστάσεις, αυτό έχει σημασία επειδή:
- Μια διαδρομή καλωδίου 150 ποδιών έχει έξι φορές την αντίσταση μιας διαδρομής ταράτσας 25 ποδιών
- Η πτώση τάσης αυξάνεται με το ρεύμα. ο διπλασιασμός του μεγέθους της συστοιχίας μπορεί να τετραπλασιάσει τις απώλειες εάν το καλώδιο δεν είναι μεγαλύτερο
- Τα συστήματα DC στερούνται τα πλεονεκτήματα μετασχηματισμού τάσης της διανομής AC
Πρότυπα Πτώσης Τάσης NEC
Ενώ ο Εθνικός Ηλεκτρολογικός Κώδικας (NEC) δεν επιβάλλει συγκεκριμένα όρια πτώσης τάσης για λόγους ασφαλείας, NEC 210.19(A) Ενημερωτική Σημείωση Νο. 4 συνιστά τη διατήρηση της πτώσης τάσης κάτω από 2% για κυκλώματα DC. Η ηλιακή βιομηχανία το έχει υιοθετήσει ως πρότυπο σχεδιασμού για κυκλώματα πηγής PV (συστοιχία σε συνδυαστή) και κυκλώματα εξόδου PV (συνδυαστής σε αντιστροφέα).
Γιατί 2%; Επειδή η πτώση τάσης μειώνει άμεσα την απόδοση Maximum Power Point Tracking (MPPT). Εάν ο αντιστροφέας σας αναμένει 400V DC αλλά λαμβάνει 392V λόγω απωλειών καλωδίων, ο αλγόριθμος MPPT αγωνίζεται να διατηρήσει το βέλτιστο σημείο λειτουργίας, κοστίζοντας σας 3-5% ετήσια παραγωγή ενέργειας.
Τύπος Υπολογισμού Πτώσης Τάσης
Ο τυπικός τύπος για την πτώση τάσης DC είναι:
VD% = (2 × L × I × R) / V × 100
Πού:
- VD% = Ποσοστιαία πτώση τάσης
- L = Μήκος καλωδίου μονής κατεύθυνσης (πόδια)
- I = Ρεύμα σε αμπέρ (συνήθως Imp συμβολοσειράς ή συνολικό ρεύμα συστοιχίας)
- R = Αντίσταση αγωγού ανά 1.000 πόδια στους 75°C (από το Κεφάλαιο 9 του NEC, Πίνακας 8)
- V = Τάση συστήματος (Vmp για συστοιχία, Voc για συμμόρφωση με τον κώδικα)
- 2 = Λαμβάνει υπόψη τόσο τους θετικούς όσο και τους αρνητικούς αγωγούς (απόσταση μετ' επιστροφής)
Πρακτικό Παράδειγμα:
Έχετε μια επίγεια συστοιχία 10kW, 120 πόδια από τον αντιστροφέα, που λειτουργεί στα 400V με ρεύμα 25A. Χρησιμοποιώντας χάλκινο καλώδιο 10 AWG (R = 1,24Ω ανά 1.000 πόδια στους 75°C):
VD% = (2 × 120 × 25 × 1,24) / (400 × 1.000) × 100 = 1.86% ✓ (Αποδεκτό)
Εάν χρησιμοποιούσατε 12 AWG αντί (R = 1,98Ω ανά 1.000 πόδια):
VD% = (2 × 120 × 25 × 1,98) / (400 × 1.000) × 100 = 2.97% ✗ (Υπερβαίνει το όριο 2%)
Πίνακας Αναφοράς Πτώσης Τάσης
| Μέγεθος AWG | Αντίσταση (Ω/1000 πόδια @ 75°C) | Μέγιστη Απόσταση για Πτώση VD 2% (25A @ 400V) | Μέγιστη Απόσταση για Πτώση VD 3% (25A @ 400V) |
|---|---|---|---|
| 6 AWG | 0.491 | 326 πόδια | 489 πόδια |
| 8 AWG | 0.778 | 206 πόδια | 308 πόδια |
| 10 AWG | 1.24 | 129 πόδια | 194 πόδια |
| 12 AWG | 1.98 | 81 πόδια | 121 πόδια |
| 14 AWG | 3.14 | 51 πόδια | 76 πόδια |
Ο πίνακας υποθέτει χάλκινους αγωγούς, τάση συστήματος 400V, ρεύμα 25A. Για διαφορετικές παραμέτρους, χρησιμοποιήστε τον παραπάνω τύπο.
Διαστασιολόγηση Καλωδίων για Επίγειες Συστοιχίες: Εξισορρόπηση της Αγωγιμότητας και της Πτώσης Τάσης
Το Πρόβλημα Διπλού Περιορισμού
Η επιλογή του μετρητή καλωδίων για επίγειες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις απαιτεί την ικανοποίηση δύο ανεξάρτητα κριτήρια:
- "Ενταση ρευματος": Το καλώδιο πρέπει να χειρίζεται το μέγιστο ρεύμα χωρίς υπερθέρμανση (NEC 690.8)
- Πτώση τάσης: Το καλώδιο πρέπει να περιορίζει τις αντιστάσεις απώλειες σε ≤2% για απόδοση
Το λάθος που κάνουν οι εγκαταστάτες; Επιλέγοντας καλώδιο με βάση αποκλειστικά τους πίνακες αγωγιμότητας και στη συνέχεια ανακαλύπτοντας ότι η πτώση τάσης υπερβαίνει τα αποδεκτά όρια μετά την εγκατάσταση.
Βήμα 1: Υπολογίστε την Ελάχιστη Απαίτηση Αγωγιμότητας
Ανά NEC 690.8(A)(1), οι αγωγοί του κυκλώματος πηγής PV πρέπει να έχουν μέγεθος στο 125% του ρεύματος βραχυκυκλώματος της μονάδας (Isc) πριν από την εφαρμογή οποιωνδήποτε συντελεστών διόρθωσης:
Ελάχιστη Αγωγιμότητα = 1.25 × Isc
Για παράλληλες σειρές, πολλαπλασιάστε με τον αριθμό των σειρών. Επιπλέον, NEC 690.8(B)(1) απαιτεί από τους αγωγούς του κυκλώματος εξόδου PV (συνδυαστή στον μετατροπέα) να χειρίζονται 125% του συνδυασμένου ρεύματος.
Παράδειγμα: Τρεις παράλληλες σειρές, καθεμία με Isc = 11A:
- Συνδυασμένο Isc = 33A
- Ελάχιστη αγωγιμότητα αγωγού = 33A × 1.25 = 41.25A
- Από τον Πίνακα NEC 310.16 (στήλη 75°C), χαλκός 8 AWG = αγωγιμότητα 50A ✓
Βήμα 2: Εφαρμογή Συντελεστών Διόρθωσης Θερμοκρασίας
Οι εγκαταστάσεις επίγειας στήριξης εκθέτουν τους αγωγούς σε ακραίες θερμοκρασίες. Εάν η θερμοκρασία περιβάλλοντος υπερβαίνει τους 30°C (86°F), πρέπει να μειώσετε την αγωγιμότητα χρησιμοποιώντας Πίνακα NEC 310.15(B)(1):
| Θερμοκρασία περιβάλλοντος | Συντελεστής Διόρθωσης (μόνωση 75°C) |
|---|---|
| 30°C (86°F) | 1.00 |
| 40°C (104°F) | 0.88 |
| 50°C (122°F) | 0.75 |
| 60°C (140°F) | 0.58 |
Για το παράδειγμά μας 41.25A σε περιβάλλον 50°C:
- Απαιτούμενη αγωγιμότητα μετά τη διόρθωση = 41.25A / 0.75 = 55A
- 8 AWG (50A) είναι πλέον ανεπαρκές. πρέπει να αναβαθμιστεί σε 6 AWG (65A) ✓
Βήμα 3: Επαλήθευση της Πτώσης Τάσης
Χρησιμοποιώντας το διορθωμένο καλώδιο 6 AWG για μια διαδρομή 150 ποδιών στα 33A και 400V:
VD% = (2 × 150 × 33 × 0.491) / (400 × 1,000) × 100 = 1.21% ✓ (Εξαιρετικό)
Πίνακας Απόφασης Μεγέθους Καλωδίου
| Ρεύμα Συστοιχίας | Απόσταση | Ελάχιστο AWG (Μόνο Αγωγιμότητα) | Προτεινόμενο AWG (Όριο 2% VD) | Συμβατότητα Ακροδεκτών Καλωδίων VIOX |
|---|---|---|---|---|
| 15-20A | <100 πόδια | 12 AWG | 10 AWG | Σειρά CL-10 |
| 20-30A | <150 πόδια | 10 AWG | 8 AWG | Σειρά CL-8 |
| 30-45A | <200 πόδια | 8 AWG | 6 AWG | Σειρά CL-6 |
| 45-65A | <250 πόδια | 6 AWG | 4 AWG | Σειρά CL-4 |
| 65-85A | <300 πόδια | 4 AWG | 2 AWG | Σειρά CL-2 |
Υποθέτει σύστημα 400V, περιβάλλον 50°C, χαλκό USE-2 ή καλώδιο PV. Να επαληθεύετε πάντα με υπολογισμό πτώσης τάσης.
Επιλογή και Μεγέθυνση Ασφαλειών για Συστήματα PV Επίγειας Στήριξης
Γιατί οι Ασφάλειες Είναι Μη Διαπραγματεύσιμες σε Διαμορφώσεις Παράλληλων Σειρών
Σε εγκαταστάσεις επίγειας στήριξης με πολλαπλές παράλληλες σειρές, ασφάλειες παρέχουν την κύρια προστασία υπερέντασης έναντι τριών σεναρίων σφάλματος:
- Σφάλματα Γραμμής προς Γραμμή: Βραχυκύκλωμα μεταξύ θετικών και αρνητικών αγωγών
- Σφάλματα γείωσης: Μη σκόπιμη διαδρομή προς τη γείωση
- Αντίστροφο Ρεύμα: Όταν μια σειρά τροφοδοτεί αντίστροφα ρεύμα σε μια σκιασμένη ή κατεστραμμένη σειρά
NEC 690.9(A) δηλώνει: “Τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα πρέπει να προστατεύονται από υπερένταση.” Οι ασφάλειες χρησιμεύουν ως το θυσιαζόμενο στοιχείο που ανοίγει το κύκλωμα πριν λιώσει η μόνωση του καλωδίου ή υποστούν καταστροφική βλάβη οι μονάδες.
Ο Κανόνας Μεγέθυνσης 1.56× Isc Εξηγείται
Ο ακρογωνιαίος λίθος της μεγέθυνσης ασφαλειών PV είναι ο πολλαπλασιαστής 1.56 που εφαρμόζεται στο ρεύμα βραχυκυκλώματος της μονάδας. Αυτό προέρχεται από NEC 690.8(A)(1) που απαιτεί:
Ελάχιστη Ονομαστική Τιμή Ασφάλειας ≥ 1.56 × Isc (ανά συμβολοσειρά)
Από πού προέρχεται το 1.56;
- 1.25 = Συντελεστής ασφαλείας για συνεχή ρεύμα
- 1.25 = Επιπλέον συντελεστής για συνθήκες ακτινοβολίας που υπερβαίνουν τις Τυπικές Συνθήκες Δοκιμής (STC)
- 1.25 × 1.25 = 1.5625 (στρογγυλοποιείται στο 1.56)
Παράδειγμα υπολογισμού:
Το φύλλο δεδομένων της μονάδας δείχνει Isc = 11.5A
- Υπολογισμός ελάχιστης ονομαστικής τιμής ασφάλειας: 11.5A × 1.56 = 17.94A
- Επιλέξτε την επόμενη τυπική τιμή μεγέθους ασφάλειας: 20A (τυπικές τιμές: 10A, 15A, 20A, 25A, 30A)
- Επαληθεύστε σε σχέση με τη μέγιστη ονομαστική τιμή ασφάλειας σειράς της μονάδας (από το φύλλο δεδομένων): Εάν αναφέρεται ως 25A, τότε 20A ✓
Κρίσιμος Έλεγχος: Η επιλεγμένη ασφάλεια πρέπει επίσης να είναι ≤ αγωγιμότητα αγωγού. Εάν το καλώδιο 10 AWG έχει ονομαστική τιμή 30A, μια ασφάλεια 20A παρέχει σωστή προστασία καλωδίων ✓
Ασφάλεια Συμβολοσειράς έναντι Ασφάλειας Εξόδου Συνδυαστή
Τα συστήματα επίγειας τοποθέτησης συνήθως απαιτούν δύο επίπεδα προστασίας από υπερένταση:
Ασφάλειες Επιπέδου Συμβολοσειράς (Εντός Κουτιού Συνδυαστή):
- Σκοπός: Προστασία των μεμονωμένων αγωγών συμβολοσειράς από αντίστροφο ρεύμα
- Τοποθεσία: Μία ασφάλεια ανά θετικό αγωγό συμβολοσειράς
- Διαστασιολόγηση: 1.56 × Isc ανά συμβολοσειρά
- Παράδειγμα: Για Isc = 11A, χρησιμοποιήστε Ασφάλεια DC με ονομασία gPV 15A
Ασφάλεια Εξόδου Συνδυαστή (Μεταξύ Συνδυαστή και Αντιστροφέα):
- Σκοπός: Προστασία του κύριου καλωδίου τροφοδοσίας DC
- Τοποθεσία: Μετά το σημείο παράλληλης σύνδεσης
- Διαστασιολόγηση ανά NEC 690.8(B)(1): 1.25 × (άθροισμα όλων των τιμών Isc συμβολοσειράς)
- Παράδειγμα: 6 συμβολοσειρές × 11A = 66A συνδυασμένα. 66A × 1.25 = 82.5A → χρησιμοποιήστε Ασφάλεια 90A ή 100A
Προδιαγραφές Θήκης Ασφάλειας VIOX για Εφαρμογές Επίγειας Τοποθέτησης
Η VIOX κατασκευάζει Θήκες ασφαλειών DC με ονομασία gPV ειδικά σχεδιασμένες για φωτοβολταϊκές εφαρμογές:
| Σειρά Προϊόντων | Εκτίμηση Τάσης | Τρέχουσα βαθμολογία | Βαθμολογία IP | Χαρακτηριστικά |
|---|---|---|---|---|
| VIOX FH-15DC | 1000V DC | 15-30A | IP66 | Ασφαλής στην αφή, ενδεικτική λυχνία σφάλματος LED |
| VIOX FH-30DC | 1000V DC | 30-60A | IP66 | Μηχανισμός γρήγορης απελευθέρωσης, διπλός πόλος |
| VIOX FH-100DC | 1500V DC | 60-125A | IP66 | Ενσωματωμένη μπάρα διαύλου, κατάλληλη για συστήματα 1500V |
Όλες οι θήκες ασφαλειών VIOX πληρούν UL 248-14 (για ασφάλειες gPV) και IEC 60947-3 πρότυπα, διασφαλίζοντας τη συμβατότητα με μεγάλους κατασκευαστές ασφαλειών (Mersen, Littelfuse, Bussmann).
Γρήγορη Αναφορά Επιλογής Ασφάλειας
| Isc Μονάδας | Ελάχιστη Ονομαστική Τιμή Ασφάλειας (1.56× Isc) | Τυπικό μέγεθος ασφάλειας | Μέγιστη Προστασία Αγωγού |
|---|---|---|---|
| 9A | 14.0A | 15A | 12 AWG (20A) |
| 11A | 17.2A | 20A | 10 AWG (30A) |
| 13A | 20.3A | 25A | 10 AWG (30A) |
| 15A | 23.4A | 25A | 8 AWG (40A) |
| 18A | 28.1A | 30A | 8 AWG (40A) |
Να επαληθεύετε πάντα το φύλλο δεδομένων της μονάδας “Μέγιστη Ονομαστική Τιμή Ασφάλειας Σειράς” πριν από την τελική επιλογή.
Πρακτική Ροή Εργασιών Σχεδιασμού: Λίστα Ελέγχου Βήμα προς Βήμα
Ακολουθήστε αυτή τη συστηματική προσέγγιση για να σχεδιάσετε συμβατά, αποδοτικά ηλεκτρικά συστήματα φωτοβολταϊκών επίγειας τοποθέτησης:
Φάση 1: Συλλογή Δεδομένων
- Λάβετε το φύλλο δεδομένων της μονάδας (Voc, Vmp, Isc, Imp, συντελεστές θερμοκρασίας)
- Μετρήστε τη φυσική απόσταση από τη συστοιχία στο σημείο εισόδου του αντιστροφέα
- Καθορίστε το εύρος θερμοκρασίας περιβάλλοντος (χρησιμοποιήστε τοπικά μετεωρολογικά δεδομένα για τη χειρότερη περίπτωση)
- Προσδιορίστε την τάση του συστήματος (12V, 24V, 48V εκτός δικτύου, 300-600V συνδεδεμένο στο δίκτυο)
- Μετρήστε τις συνολικές σειρές σε παράλληλη διαμόρφωση
Φάση 2: Διαστασιολόγηση Καλωδίων
- Υπολογίστε την ελάχιστη φέρουσα ικανότητα: 1,25 × Isc × αριθμός παράλληλων σειρών
- Εφαρμόστε τον συντελεστή υποβάθμισης θερμοκρασίας (Πίνακας NEC 310.15(B)(1))
- Επιλέξτε το προκαταρκτικό μέγεθος AWG από τον Πίνακα NEC 310.16
- Υπολογίστε την πτώση τάσης χρησιμοποιώντας τον τύπο: VD = (2 × L × I × R) / V × 100
- Εάν VD > 2%, αυξήστε το μέγεθος του αγωγού και επαναϋπολογίστε
- Επαληθεύστε ότι το τελικό AWG πληροί τόσο τα κριτήρια φέρουσας ικανότητας όσο και πτώσης τάσης
Φάση 3: Προδιαγραφή Ασφαλειών
- Διαστασιολόγηση ασφαλειών σειράς: 1,56 × Isc ανά σειρά → επιλέξτε το επόμενο τυπικό μέγεθος
- Επαληθεύστε ότι η ασφάλεια ≤ φέρουσα ικανότητα αγωγού (π.χ., ασφάλεια 20A ≤ αγωγός 30A)
- Επαληθεύστε ότι η ασφάλεια ≤ μέγιστη ονομαστική ασφάλεια σειράς μονάδας (από το φύλλο δεδομένων)
- Ασφάλεια εξόδου συνδυαστή: 1,25 × (άθροισμα όλων των Isc σειράς) → επιλέξτε το επόμενο τυπικό μέγεθος
- Καθορίστε ασφάλειες DC με ονομασία gPV με ικανότητα διακοπής ≥ διαθέσιμο ρεύμα σφάλματος
Φάση 4: Επιλογή Εξαρτημάτων
- Επιλέξτε κουτί συνδυαστή VIOX με βαθμολογία IP66 (μέγεθος βάσει του αριθμού σειρών)
- Καθορίστε βάσεις ασφαλειών VIOX (ονομαστικές τιμές τάσης και ρεύματος)
- Επιλέξτε διακόπτη αποσύνδεσης με ονομαστική τιμή DC (πρέπει να χειρίζεται το Voc του συστήματος)
- Καθορίστε ακροδέκτες καλωδίων συμβατούς με το μέγεθος AWG (σειρά VIOX CL)
- Συμπεριλάβετε συσκευή προστασίας από υπερτάσεις (SPD) εάν απαιτείται από τον τοπικό κώδικα
Κοινά Σφάλματα Σχεδιασμού που Πρέπει να Αποφεύγονται
| Λάθος | Συνέπεια | Λύση |
|---|---|---|
| Διαστασιολόγηση καλωδίου μόνο με βάση τη φέρουσα ικανότητα | Υπερβολική πτώση τάσης (>2%), αναποτελεσματικότητα MPPT | Να υπολογίζετε πάντα το VD, να δίνετε προτεραιότητα στα όρια VD έναντι της φέρουσας ικανότητας |
| Χρήση ασφαλειών με ονομαστική τιμή AC σε κυκλώματα DC | Η ασφάλεια αποτυγχάνει να διακόψει το τόξο DC, κίνδυνος πυρκαγιάς | Καθορίστε gPV-rated ασφάλειες (καταχωρημένες στο UL 248-14) |
| Αγνοώντας την υποβάθμιση θερμοκρασίας | Το καλώδιο υπερθερμαίνεται το καλοκαίρι, παραβίαση κώδικα | Εφαρμόστε τους συντελεστές διόρθωσης του Πίνακα NEC 310.15(B)(1) |
| Ανάμειξη αγωγών αλουμινίου και χαλκού | Γαλβανική διάβρωση στις συνδέσεις | Χρησιμοποιήστε χαλκό σε όλο το μήκος Ή χρησιμοποιήστε αντιοξειδωτική ένωση με αλουμίνιο |
| Υπερδιαστασιολόγηση ασφαλειών “για να είστε ασφαλείς” | Η μόνωση του καλωδίου λιώνει πριν σκάσει η ασφάλεια | Η ονομαστική τιμή της ασφάλειας πρέπει να είναι ≤ φέρουσα ικανότητα καλωδίου |
Γρήγορη Αναφορά Παραμέτρων Σχεδιασμού
| Παράμετρος | Τυπικό εύρος | Αναφορά κώδικα | Σειρά Προϊόντων VIOX |
|---|---|---|---|
| Όριο Πτώσης Τάσης | ≤2% (3% μέγιστο) | NEC 210.19(A) Σημείωση 4 | N/A |
| Ασφάλεια Σειράς | 15-30A (οικιακή) | NEC 690.9 | FH-15DC, FH-30DC |
| Ασφάλεια Συνδυαστή | 60-125A (οικιακή) | NEC 690.8(B) | FH-100DC |
| Καλώδιο AWG | 6-10 AWG (τυπικό) | NEC 310.16 | Ακροδέκτες CL-6, CL-8, CL-10 |
| Βαθμολογία Κουτιού Συνδυαστή | IP65 ελάχιστο (IP66 συνιστάται) | NEC 690.31(E) | Σειρές CB-6, CB-12, CB-18 |
Συχνές Ερωτήσεις
Ε: Χρειάζομαι ασφάλειες εάν έχω μόνο δύο σειρές ηλιακών πάνελ παράλληλα;
A: Σύμφωνα με NEC 690.9(A) Εξαίρεση, δεν απαιτούνται ασφάλειες όταν συνδέονται παράλληλα μόνο δύο σειρές, επειδή το μέγιστο αντίστροφο ρεύμα από μία σειρά δεν μπορεί να υπερβεί την φέρουσα ικανότητα του αγωγού. Ωστόσο, πολλοί επαγγελματίες εγκαταστάτες προσθέτουν ούτως ή άλλως ασφάλειες για τρεις λόγους: (1) ευκολότερη αντιμετώπιση προβλημάτων και απομόνωση, (2) μελλοντική δυνατότητα επέκτασης χωρίς επανακαλωδίωση και (3) πρόσθετη προστασία από σφάλματα γείωσης. Η VIOX συνιστά την ασφάλιση όλων των παράλληλων διαμορφώσεων σε συστήματα επίγειας στήριξης λόγω των μεγαλύτερων διαδρομών καλωδίων και της υψηλότερης έκθεσης σε ρεύμα σφάλματος.
Ε: Μπορώ να χρησιμοποιήσω τυπικές ασφάλειες AC στο ηλιακό μου σύστημα DC;
A: Μην χρησιμοποιείτε ποτέ ασφάλειες ονομαστικής τάσης AC σε εφαρμογές DC. Το ρεύμα DC διατηρεί σταθερή πολικότητα, δημιουργώντας συνεχείς ηλεκτρικούς σπινθήρες που οι ασφάλειες AC δεν μπορούν να διακόψουν με ασφάλεια. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα απαιτούν Ασφάλειες με ονομαστική τιμή gPV (UL 248-14 listed) ειδικά σχεδιασμένες για φωτοβολταϊκές εφαρμογές DC. Αυτές οι ασφάλειες διαθέτουν εξειδικευμένα υλικά απόσβεσης τόξου και υψηλότερες ονομαστικές τιμές διακοπής (συνήθως 20kA-50kA στα 1000V DC). Οι ασφαλειοθήκες VIOX έχουν σχεδιαστεί αποκλειστικά για ασφάλειες gPV και πληρούν την κατηγορία χρήσης IEC 60947-3 DC-PV2.
Ε: Πώς μπορώ να υπολογίσω την πτώση τάσης εάν η συστοιχία μου έχει πολλαπλές σειρές σε διαφορετικές αποστάσεις;
Α: Υπολογίστε την πτώση τάσης για την μεγαλύτερη διαδρομή καλωδίου στο σύστημά σας—αυτό γίνεται το χειρότερο σενάριο. Για σύνθετες διαμορφώσεις με ενδιάμεσα κουτιά συνένωσης, αθροίστε τις πτώσεις τάσης κάθε τμήματος: Συστοιχία → Ενδιάμεσο Κουτί Συνένωσης (VD1%) + Ενδιάμεσο Κουτί Συνένωσης → Κύριο Κουτί Συνένωσης (VD2%) + Κύριο Κουτί Συνένωσης → Αντιστροφέας (VD3%). Η συνολική VD% θα πρέπει να παραμείνει ≤2%. Εάν οι σειρές διαφέρουν σημαντικά στην απόσταση, εξετάστε το ενδεχόμενο πολλαπλών κουτιών συνένωσης πιο κοντά στα τμήματα της συστοιχίας αντί για ένα κεντρικό κουτί συνένωσης.
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της φέρουσας ικανότητας του αγωγού και της ονομαστικής τιμής της ασφάλειας;
A: Φέρουσα ικανότητα αγωγού (από τον πίνακα NEC 310.16) είναι το μέγιστο συνεχές ρεύμα που μπορεί να μεταφέρει ένα καλώδιο χωρίς να υποστεί ζημιά η μόνωση. Ονομαστική τιμή ασφάλειας είναι το επίπεδο ρεύματος στο οποίο η ασφάλεια θα καεί εντός ενός καθορισμένου χρόνου. Βασική σχέση: Η ονομαστική τιμή της ασφάλειας πρέπει να είναι ≤ της φέρουσας ικανότητας του αγωγού για την προστασία του καλωδίου. Παράδειγμα: Χαλκός 10 AWG = φέρουσα ικανότητα 30A. Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε μια ασφάλεια 25A (προστατεύει το καλώδιο) αλλά ποτέ μια ασφάλεια 40A (το καλώδιο θα υπερθερμανθεί πριν καεί η ασφάλεια).
Ε: Χρειάζεται να αυξήσω το μέγεθος του καλωδίου γείωσης όταν αυξάνω το μέγεθος των αγωγών που μεταφέρουν ρεύμα;
Α: Σύμφωνα με NEC 250.122, οι αγωγοί γείωσης εξοπλισμού (EGC) πρέπει να έχουν μέγεθος σύμφωνα με την ονομαστική τιμή της συσκευής προστασίας από υπερένταση, όχι το μέγεθος του αγωγού. Ωστόσο, εάν αυξήσετε το μέγεθος των αγωγών αποκλειστικά για λόγους πτώσης τάσης, NEC 250.122(B) απαιτεί αναλογική αύξηση του μεγέθους του EGC. Χρησιμοποιήστε το ίδιο AWG για το καλώδιο γείωσης με τους αγωγούς που μεταφέρουν ρεύμα ή ανατρέξτε στον πίνακα NEC 250.122. Για συστοιχίες επίγειας στήριξης, η VIOX συνιστά ελάχιστο #6 AWG γυμνό χαλκό για γείωση εξοπλισμού, σύμφωνα με τις βέλτιστες πρακτικές του κλάδου για την προστασία από κεραυνούς.
Ε: Κάθε πότε πρέπει να αντικαθιστώ τις ασφάλειες στο ηλιακό κουτί συνένωσης;
Α: Οι ασφάλειες με σωστό μέγεθος θα πρέπει να μην καούν ποτέ υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας—ενεργοποιούνται μόνο κατά τη διάρκεια συμβάντων σφάλματος. Μην αντικαθιστάτε τις ασφάλειες σε τακτική βάση. Αντ' αυτού, πραγματοποιήστε ετήσιους ελέγχους για: (1) διάβρωση στα ακραία καπάκια της ασφάλειας, (2) αποχρωματισμό που υποδηλώνει υπερθέρμανση, (3) χαλαρές συνδέσεις στην ασφαλειοθήκη. Εάν καεί μια ασφάλεια, να διερευνάτε πάντα τη βασική αιτία (κατεστραμμένο module, σφάλμα γείωσης, αντίστροφο ρεύμα) πριν από την αντικατάσταση. Οι ασφαλειοθήκες VIOX περιλαμβάνουν ενδείκτες σφάλματος LED για την αναγνώριση καμένων ασφαλειών χωρίς αφαίρεση.
Ε: Μπορώ να χρησιμοποιήσω το ίδιο καλώδιο για ένα σύστημα 400V και ένα σύστημα 1000V;
Α: Όχι. Η ονομαστική τάση του καλωδίου πρέπει να πληροί ή να υπερβαίνει το μέγιστο του συστήματος τάση ανοιχτού κυκλώματος (Voc). Τυπικό Το καλώδιο PV έχει ονομαστική τάση 600V ή 1000V, ενώ Το καλώδιο USE-2 είναι συνήθως 600V. Για συστήματα που πλησιάζουν τα 600V Voc, πρέπει να χρησιμοποιήσετε καλώδιο ονομαστικής τάσης 1000V. Επιπλέον, NEC 690.7 απαιτεί τον υπολογισμό της μέγιστης τάσης κυκλώματος χρησιμοποιώντας συντελεστές διορθωμένους για τη θερμοκρασία (η τάση αυξάνεται σε κρύο καιρό). Να επαληθεύετε πάντα ότι η ονομαστική τάση μόνωσης του καλωδίου ταιριάζει ή υπερβαίνει το Voc της συστοιχίας σας σε κρύο καιρό. Οι ακροδέκτες καλωδίων VIOX καθορίζουν συμβατές ονομαστικές τάσεις—χρησιμοποιήστε τη σειρά CL-HV για συστήματα >600V.
Συνεργαστείτε με την VIOX για αριστεία στην επίγεια στήριξη
Ο σχεδιασμός ηλεκτρικών ηλιακών συστημάτων επίγειας στήριξης απαιτεί ακρίβεια σε τρεις τομείς: μετριασμό της πτώσης τάσης, μέγεθος αγωγού και προστασία από υπερένταση. Οι υπολογισμοί που περιγράφονται σε αυτόν τον οδηγό αντιπροσωπεύουν την τυπική μεθοδολογία του κλάδου που ευθυγραμμίζεται με NEC Άρθρο 690 απαιτήσεις.
Η VIOX Electric κατασκευάζει το πλήρες ηλεκτρικό Balance of System (BoS) για εγκαταστάσεις επίγειας στήριξης: Κουτιά συνένωσης με βαθμολογία IP66, Ασφαλειοθήκες gPV DC, Ακροδέκτες καλωδίων 1000V-1500V, και Διακόπτες αποσύνδεσης με ονομαστική τιμή DC. Η ομάδα μηχανικών μας παρέχει τεχνική υποστήριξη για σύνθετες διαμορφώσεις συστοιχιών και όλα τα προϊόντα πληρούν τα διεθνή πρότυπα UL/IEC.
Κατεβάστε τον κατάλογο προϊόντων BoS επίγειας στήριξης ή επικοινωνήστε με τις τεχνικές πωλήσεις της VIOX για συστάσεις εξαρτημάτων για συγκεκριμένα έργα.
VIOX Electric – Ενισχύοντας την ηλιακή καινοτομία από το 2008 | [Κατάλογος προϊόντων] | [Τεχνική υποστήριξη] | [Δίκτυο διανομέων]
