Σε αυτή τη σελίδα
Όχι πάντα. Ένας πίνακας συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV) μπορεί να χρησιμοποιεί προστασία στη μία πολικότητα όταν ο υιοθετημένος κανονισμός και ο σχεδιασμός του εξοπλισμού το επιτρέπουν· άλλα έργα απαιτούν ασφάλειες τόσο στον θετικό όσο και στον αρνητικό αγωγό. Η απόφαση εξαρτάται από τη διάταξη γείωσης, την προστασία από σφάλμα γείωσης, την ισχύουσα έκδοση του κανονισμού, τις οδηγίες του μετατροπέα (inverter) και την τεκμηριωμένη διαμόρφωση του πίνακα συνδυασμού. Μια απαίτηση για αποσύνδεση και των δύο πόλων δεν σημαίνει αυτόματα ότι και οι δύο πόλοι πρέπει να περιέχουν ασφάλειες.
Ξεκινήστε διαχωρίζοντας τρία ερωτήματα: εάν το κύκλωμα χρειάζεται προστασία από υπερένταση, ποιοι αγωγοί την απαιτούν και πώς θα αποσυνδεθεί το κύκλωμα για συντήρηση. Μια φωτογραφία που δείχνει δύο σειρές ασφαλειοθηκών δεν μπορεί να απαντήσει και στα τρία.
Μόνο στον θετικό ή και στους δύο πόλους: Ένας πίνακας λήψης αποφάσεων διαμόρφωσης
| Καθιερωμένη κατάσταση έργου | Τι σημαίνει για την απόφαση σχετικά με την ασφάλεια | Τι χρειάζεται ακόμα επαλήθευση |
|---|---|---|
| Οι υιοθετημένοι κανόνες για φωτοβολταϊκά (PV) επιτρέπουν την προστασία από υπερένταση στη μία πολικότητα και η απαιτούμενη προστασία από σφάλματα καθώς και οι οδηγίες του εξοπλισμού υποστηρίζουν αυτή τη διάταξη | Η ασφάλιση μονοπολικής πολικότητας μπορεί να αποτελεί μια έγκυρη επιλογή | Ποια πολικότητα χρησιμοποιείται με συνέπεια, οι ακριβείς ονομαστικές τιμές της συσκευής και η διάταξη ξεχωριστής αποζεύξεως |
| Οι ισχύουσες οδηγίες εξοπλισμού ή η εγκεκριμένη προδιαγραφή του έργου απαιτούν προστασία και των δύο πολικοτήτων | Επιλέξτε ένα συγκρότημα σχεδιασμένο και τεκμηριωμένο για τη συγκεκριμένη διαμόρφωση | Θέσεις ασφαλειών, προστασία κάθε σειράς, συμβατότητα βάσης, θερμικό φορτίο και αποζεύξη |
| Ένας αγωγός κυκλώματος είναι γειωμένος με σταθερή σύνδεση | Μην προσθέτετε ανεξάρτητα μια ασφάλεια στον εν λόγω αγωγό μόνο για λόγους συμμετρίας | Κανόνες διακοπής γειωμένου αγωγού και το πραγματικό διάγραμμα γείωσης |
| Η γείωση ή τα σχετικά έγγραφα του εξοπλισμού είναι άγνωστα | Δεν έχει τεκμηριωθεί προστασία μόνο για τη θετική πολικότητα ούτε για διπλή πολικότητα | Προμηθευτείτε το μονογραμμικό διάγραμμα, τους υιοθετημένους κανόνες και τις ακριβείς οδηγίες του αντιστροφέα/συνδυαστή |
| Το κύκλωμα πληροί τις προϋποθέσεις για μια εφαρμόσιμη εξαίρεση προστασίας από υπερένταση | Το πρώτο ερώτημα μπορεί να είναι αν απαιτείται καθόλου ασφάλεια στοιχειοσειράς (string fuse) | Όλες οι πηγές ρεύματος, τα όρια των αγωγών και οι απαιτήσεις προστασίας των μονάδων/εξοπλισμού |
Ο πίνακας αποτελεί πλαίσιο αναθεώρησης εγγράφων και όχι οδηγία καλωδίωσης. Ειδικότερα, η άδεια χρήσης μίας πολικότητας σε ένα πλαίσιο κώδικα δεν μπορεί να μεταφερθεί σε κάθε έργο που βασίζεται στο πρότυπο IEC.
Πρώτα καθορίστε εάν απαιτείται προστασία υπερέντασης στοιχειοσειράς
Οι ασφάλειες στοιχειοσειρών PV αντιμετωπίζουν συνήθως το αντίστροφο ρεύμα από παράλληλες στοιχειοσειρές ή άλλες πηγές προς ένα κύκλωμα με σφάλμα. Το κανονικό ρεύμα λειτουργίας μιας στοιχειοσειράς δεν είναι η μόνη σχετική είσοδος.
Ελέγξτε τις πιθανές συνεισφορές ρεύματος, την ονομαστική τιμή μέγιστης προστασίας από υπερένταση της μονάδας, την ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του αγωγού, τα χαρακτηριστικά ανάστροφης τροφοδοσίας του μετατροπέα ή αντιστροφέα και τους υιοθετημένους κανόνες. Ο αριθμός των στοιχειοσειρών αποτελεί είσοδο για την εξέταση προστασίας από υπερένταση στοιχειοσειράς Φ/Β, όχι μια καθολική οδηγία ότι κάθε εγκατάσταση με συγκεκριμένο αριθμό στοιχειοσειρών πρέπει να έχει την ίδια διάταξη ασφαλειών.
Όταν απαιτείται προστασία, η ονομαστική τιμή της ασφάλειας και η θέση της ασφάλειας αποτελούν ξεχωριστούς ελέγχους. Ο οδηγός διαστασιολόγησης ασφαλειών Φ/Β και αποζευκτών DC καλύπτει τις εργασίες σχετικά με το ρεύμα, την τάση και την ονομαστική τιμή συναρμολόγησης· η προσθήκη ασφάλειας στην αρνητική πλευρά δεν καταργεί κανέναν από αυτούς τους ελέγχους.
Το DC αρνητικό, οι γειωμένοι αγωγοί και το PE είναι διαφορετικά
Ο αρνητικός αγωγός μεταφέρει ρεύμα λειτουργίας. Το σύμβολο μείον δεν τον προσδιορίζει ως προστατευτική γείωση, ουδέτερο ή αγωγό που είναι ασφαλής για επαφή.
Σταθερά γειωμένο περιγράφει μια σκόπιμη διάταξη άμεσης γείωσης. Λειτουργική γείωση μπορεί να περιλαμβάνει μια διάταξη σύνθετης αντίστασης ή προστασίας και πρέπει να προσδιορίζεται από την τεκμηρίωση του συστήματος. Ένας αγωγός που αναφέρεται στη γη μέσω μιας συσκευής δεν μπορεί να αντιμετωπίζεται αυτόματα όπως ένας μόνιμα σταθερά γειωμένος αγωγός. Η ορολογία των NEC και IEC πρέπει να ερμηνεύεται εντός των δικών τους ορισμών.
Η προστατευτική γείωση (PE), ή ο αγωγός γείωσης εξοπλισμού στην ορολογία των ΗΠΑ, εξυπηρετεί μια ξεχωριστή λειτουργία προστατευτικής ισοδυναμικής σύνδεσης. Μην προσθέτετε ασφάλεια στοιχειοσειράς PV στη PE, ούτε να δημιουργείτε σύνδεση αρνητικού πόλου προς PE για να κάνετε έναν πίνακα συνδυασμού (combiner) να ταιριάζει με ένα γνωστό διάγραμμα.
Για ένα παράδειγμα της διάκρισης του γειωμένου αγωγού, ο κανόνας εργασιακού χώρου των ΗΠΑ στο OSHA 1910.304(f)(1)(ii) περιορίζει τις διατάξεις υπερέντασης που διακόπτουν έναν γειωμένο αγωγό, εκτός εάν όλοι οι αγωγοί του κυκλώματος ανοίγουν ταυτόχρονα, με την επιφύλαξη της αναφερόμενης εξαίρεσής του. Αυτή η παράγραφος αφορά κυκλώματα με ονομαστική τάση 600 V ή λιγότερο· δεν αποτελεί παγκόσμιο κανόνα σχεδιασμού PV. Ο ίδιος κανονισμός απαιτεί μια αποτελεσματική, συνεχή διαδρομή γείωσης.
Δύο ανεξάρτητες ασφάλειες δεν παρέχουν το ταυτόχρονο άνοιγμα που περιγράφεται από έναν τέτοιο κανόνα. Μην υποθέτετε ότι η ασφάλιση και των δύο πόλων είναι αυτόματα αποδεκτή σε μια σταθερά γειωμένη διάταξη.
Γιατί οι παλαιότερες συμβουλές για αντιστροφείς χωρίς μετασχηματιστή μπορεί να είναι παραπλανητικές
Η παρουσία ή η απουσία ενός μετασχηματιστή δεν αποτελεί πλήρη προδιαγραφή για την τοποθέτηση ασφαλειών. Ο πραγματικός μετατροπέας, η προστασία του από σφάλματα γείωσης, οι ισχύοντες κανόνες και η εγκεκριμένη διάταξη της συστοιχίας έχουν σημασία.
Υπάρχει επίσης ένα σημαντικό όριο έκδοσης. Στην εξήγησή του για τον 2017 NEC, ο John Wiles περιγράφει την αλλαγή που επιτρέπει την απαιτούμενη προστασία υπερέντασης φωτοβολταϊκών (PV) σε μία πολικότητα, υπό την προϋπόθεση ότι η προστασία μονής πολικότητας τοποθετείται με συνέπεια σε όλα τα κυκλώματα πηγής και εξόδου των φωτοβολταϊκών. Η παλαιότερη προσέγγιση της μη γειωμένης συστοιχίας χρησιμοποιούσε προστασία και στους δύο αγωγούς. Η εξήγηση του IAEI ανά έκδοση δείχνει γιατί μια συζήτηση για παλαιότερη εγκατάσταση μπορεί να δώσει διαφορετική απάντηση.
Το Η ανασκόπηση του 2023 NEC από το IAEI αναφέρει ότι το 690.9(C) μετονομάστηκε σε DC κυκλώματα συστήματος PV, ενώ το περιεχόμενό του παρέμεινε το ίδιο. Αυτά είναι αναγνωρισμένα παραδείγματα του NEC και όχι ισχυρισμός ότι κάθε δικαιοδοσία χρησιμοποιεί αυτή την έκδοση ή ότι κάθε σύγχρονος μετατροπέας δέχεται ασφάλιση μόνο στη θετική πολικότητα.
Για ένα έργο που χρησιμοποιεί την επιλογή μίας πολικότητας, καταγράψτε την υιοθετημένη έκδοση, την εφαρμοστέα προστασία από σφάλμα γείωσης και την απαιτούμενη συνέπεια πολικότητας. Εάν οι οδηγίες του εξοπλισμού ορίζουν άλλη αξιολογημένη διάταξη, επιλύστε τη διαφορά με τον κατασκευαστή και την εγκρίνουσα αρχή πριν από την επιλογή του συνδυαστή (combiner).
Τα έργα και οι προδιαγραφές που βασίζονται στο IEC χρειάζονται τον δικό τους έλεγχο
IEC 62548-1:2023+AMD1:2025 καλύπτει τον σχεδιασμό φωτοβολταϊκών συστοιχιών, συμπεριλαμβανομένης της καλωδίωσης DC, της ηλεκτρικής προστασίας, της μεταγωγής και της γείωσης. Το δημόσιο πεδίο εφαρμογής του δεν θεσπίζει έναν γενικό κανόνα ότι κάθε συστοιχία χρειάζεται ασφάλειες και στους δύο πόλους, ή ότι η επιλογή μίας πολικότητας του NEC ισχύει παγκοσμίως.
Για ένα έργο βασισμένο στο πρότυπο IEC, προσδιορίστε την υιοθετημένη εθνική εφαρμογή, τις ισχύουσες τροποποιήσεις, τη διάταξη γείωσης της συστοιχίας, τον σχεδιασμό προστασίας από σφάλματα και τις οδηγίες του εξοπλισμού. Ζητήστε από τον υπεύθυνο σχεδιαστή να προσδιορίσει τις ρήτρες που υποστηρίζουν την προτεινόμενη διαμόρφωση ασφαλειών. Ένα πρότυπο προϊόντος ασφαλειοθήκης από μόνο του δεν καθορίζει τη διάταξη της πλήρους φωτοβολταϊκής εγκατάστασης.
Οι προδιαγραφές του έργου μπορούν επίσης να καθορίσουν την απαίτηση προμήθειας. Για παράδειγμα, η δημοσιευμένη προδιαγραφή της ANERT για αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα, ενότητες 11.7 και 11.10, απαιτεί ασφάλειες τόσο στις θετικές όσο και στις αρνητικές εισόδους των string· η ενότητα 11.11 απαιτεί ξεχωριστά την ταυτόχρονη αποσύνδεση και των δύο πολικοτήτων εξόδου. Η προδιαγραφή, σελίδα 15 του PDF, απεικονίζει μια τεκμηριωμένη απαίτηση και για τις δύο πολικότητες· δεν αποτελεί καθολικό ινδικό κανόνα ή κανόνα IEC.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δύο έγκυρες προσφορές για combiner μπορεί να περιέχουν διαφορετικό αριθμό ασφαλειοθηκών. Συγκρίνετε τα καθορισμένα καθήκοντα του συστήματος πριν συγκρίνετε την τιμή ή υποθέσετε ότι μια διαμόρφωση είναι ελλιπής.
Δύο ασφάλειες δεν είναι το ίδιο με τη διπολική απομόνωση
Οι ασφάλειες λειτουργούν ως απόκριση στις δικές τους συνθήκες ρεύματος-χρόνου. Ένας διπολικός διακόπτης αποζεύκτης χρησιμοποιεί μια καθορισμένη διάταξη μεταγωγής για την αποσύνδεση των απαιτούμενων αγωγών. Πρόκειται για διαφορετικές λειτουργίες.
Το Οδηγός μελέτης πιστοποίησης PV NABCEP 2019, σελίδα 92, στη σύγκρισή του μεταξύ των διατάξεων NEC 2014 και 2017, δείχνει γιατί αυτή η διάκριση έχει σημασία: η προστασία στη μία πολικότητα και η αποσύνδεση και των δύο αγωγών μπορούν να συνυπάρχουν. Διαβάστε αυτό το παράδειγμα εντός των αναφερόμενων εκδόσεων του κώδικα, αντί να το εκλαμβάνετε ως ένα καθολικό διάγραμμα εγκατάστασης.
Εννοιολογική λειτουργική σύγκριση. Τα ξεχωριστά στοιχεία ασφαλειών δεν συνεπάγονται κοινή λειτουργία. Ο διακεκομμένος σύνδεσμος στο παράδειγμα μεταγωγής αντιπροσωπεύει μηχανικό συντονισμό, όχι ηλεκτρικό αγωγό. Αυτά τα σύμβολα δεν δείχνουν ακροδέκτες, εσωτερικά μέρη της συσκευής ή εγκεκριμένη εγκατάσταση.
Μην αντιμετωπίζετε μια ασφαλειοθήκη ως διακόπτη φορτίου εκτός εάν η τεκμηρίωσή της καθορίζει την απαιτούμενη ικανότητα μεταγωγής. Δύο εγκατεστημένες ασφάλειες δεν αποδεικνύουν ότι και οι δύο αγωγοί του κυκλώματος έχουν ανοίξει, και μια ασφάλεια που έχει καεί δεν διασφαλίζει μια ασφαλή κατάσταση συντήρησης.
Μια εξειδικευμένη διαδικασία συντήρησης πρέπει να αφορά τη συστοιχία, άλλες πιθανές πηγές, τα καθορισμένα σημεία απομόνωσης και την επαλήθευση πριν από την εργασία. Το άνοιγμα της εξόδου του combiner δεν εμποδίζει τα φωτιζόμενα πλαίσια από το να παράγουν τάση στην πλευρά τους από το όριο απομόνωσης.
Μια συνδυασμένη ασφάλεια αρνητικής εξόδου δεν προστατεύει αυτόματα κάθε στοιχειοσειρά
Η θέση προστασίας αλλάζει το κύκλωμα που προστατεύεται. Ας υποθέσουμε ότι αρκετές σειρές συνδέονται σε έναν κοινό αρνητικό δίαυλο. Μια ασφάλεια εγκατεστημένη μετά από αυτόν τον δίαυλο βρίσκεται σε διαφορετική θέση από τις ασφάλειες που είναι εγκατεστημένες στις μεμονωμένες εισόδους των αρνητικών σειρών.
Μια σειρά με σφάλμα μπορεί να δεχθεί αντίστροφο ρεύμα από άλλες συνδεδεμένες σειρές. Μια προστατευτική διάταξη μετά την κοινή σύνδεση δεν βρίσκεται απαραίτητα στη διαδρομή μεταξύ αυτών των υγιών σειρών και της σειράς με σφάλμα. Επομένως, η παρουσία της δεν αποδεικνύει την απαιτούμενη προστασία μεμονωμένης σειράς.
Μόνο σύγκριση θέσης. Οι μεμονωμένες διατάξεις εισόδου προηγούνται του κοινού σημείου· η κοινή διάταξη εξόδου ακολουθεί αυτό. Οι γραμμές δείχνουν τις σχέσεις του συστήματος, όχι τη θετική/αρνητική καλωδίωση, τις πραγματικές διαδρομές σφάλματος ή τις υποχρεωτικές ποσότητες διατάξεων. Το διάγραμμα δεν καθορίζει ότι απαιτείται ασφάλεια εξόδου.
Εάν ο σχεδιασμός απαιτεί κάθε σειρά να διαθέτει προστασία υπερφόρτισης και στις δύο πολικότητες, μην αντικαθιστάτε μία συνδυασμένη ασφάλεια αρνητικής εξόδου χωρίς έναν αποδεκτό σχεδιασμό προστασίας που να τεκμηριώνει την ισοδυναμία. Οι διατάξεις ομαδικής προστασίας, όπου επιτρέπονται, χρειάζονται τους δικούς τους ελέγχους αγωγών, μονάδων και ρεύματος σφάλματος.
Διατηρήστε επίσης τις διαφορετικές εισόδους παρακολούθησης σημείου μέγιστης ισχύος (MPPT) εντός των προβλεπόμενων ορίων κυκλώματός τους. Μην συγχωνεύετε ανεξάρτητες εισόδους απλώς για να ταιριάξετε μια διάταξη ασφαλειών. Το οδηγός καλωδίωσης του κουτιού συνδυασμού παρέχει τον ευρύτερο χάρτη του συστήματος· χρησιμοποιήστε το ακριβές διάγραμμα του μετατροπέα για την πραγματική διάταξη.
Μπορείτε να προσθέσετε ασφαλειοθήκες αρνητικού πόλου σε έναν υπάρχοντα πίνακα συνδυασμού (combiner);
Μόνο αφού επανεξεταστούν η αναθεωρημένη συναρμολόγηση και ο σχεδιασμός του συστήματος. Ο ελεύθερος χώρος στη ράγα DIN δεν αποτελεί απόδειξη ότι μια διαμόρφωση είναι κατάλληλη.
Η προσθήκη βάσεων ή η αλλαγή ζυγών μπορεί να επηρεάσει τη χωρητικότητα των ακροδεκτών, τις αποστάσεις, τη δρομολόγηση των αγωγών, την αύξηση της θερμοκρασίας, την προστασία από άμεση επαφή και την αξιολογημένη κατασκευή του περιβλήματος. Οι ονομαστικές τιμές των εξαρτημάτων από μόνες τους δεν αποδεικνύουν ότι η τροποποιημένη διάταξη είναι κατάλληλη. Η καθοδήγηση της UL για αξιολογήσεις πεδίου εξηγεί ότι οι τροποποιήσεις ενδέχεται να επηρεάσουν την υφιστάμενη πιστοποίηση και ότι ο τροποποιημένος εξοπλισμός μπορεί να απαιτεί αξιολόγηση για την εφαρμογή και την τοποθεσία του.
Ρωτήστε τον κατασκευαστή του combiner εάν παρέχει εγκεκριμένη διαμόρφωση ή τεκμηριωμένη διαδρομή τροποποίησης. Εάν δεν το παρέχει, ζητήστε από τον σχεδιαστή και την αρμόδια αρχή έγκρισης να καθορίσουν την απαιτούμενη αξιολόγηση ή αντικατάσταση. Αποφύγετε και τα δύο άκρα: να υποθέτετε ότι οποιαδήποτε μετατροπή είναι ακίνδυνη ή να ισχυρίζεστε ότι κάθε μετατροπή ακυρώνει αυτόματα κάθε πιστοποίηση.
Μην αφαιρείτε ασφάλειες υπό φορτίο, μην κόβετε ζυγούς και μην μετακινείτε γειωμένο αγωγό με βάση μια διάταξη στο διαδίκτυο. Η κατάλληλη εργοστασιακή διαμόρφωση ενός κατασκευαστή μπορεί να αποτελεί διαφορετική υπόθεση από μια τροποποίηση πεδίου με χρήση εξαρτημάτων με μεμονωμένες ονομαστικές τιμές.
Τοποθετήστε την ασφάλεια και την απομόνωση σε ξεχωριστά πεδία προδιαγραφών
Πριν εγκρίνετε έναν πίνακα υλικών, εξασφαλίστε ένα αρχείο που μπορεί να ελέγξει ένας άλλος αξιολογητής. Διατηρήστε αυτές τις αποφάσεις πολικότητας εντός του πλήρους σχεδιασμού προστασίας του combiner box:
| Πεδίο | Απαιτούμενα αποδεικτικά στοιχεία |
|---|---|
| Σύνολο κανόνων | Χώρα, υιοθετημένος κώδικας/έκδοση προτύπου, τροποποιήσεις και εγκεκριμένη προδιαγραφή έργου |
| Διάταξη και διάταξη πηγής | Πλήθος στοιχειοσειρών, παράλληλες ομάδες, όρια MPPT και οποιεσδήποτε άλλες πηγές ρεύματος σφάλματος |
| Γείωση και προστασία από σφάλματα | Στερεά ή λειτουργική γείωση, οποιαδήποτε μη γειωμένη διάταξη και οι πραγματικές διατάξεις παρακολούθησης σφάλματος γείωσης/μόνωσης |
| Απαίτηση και τοποθέτηση ασφαλειών | Εάν απαιτείται OCPD, ποιο κύκλωμα προστατεύει και τοποθέτηση μόνο στον θετικό, μόνο στον αρνητικό ή και στους δύο πόλους, κατά περίπτωση |
| Καθήκον συσκευής και συγκροτήματος | Μέγιστη τάση DC, ρεύμα λειτουργίας, όριο προστασίας μονάδας, ικανότητα διακοπής, συμβατότητα βάσης και θερμικές συνθήκες |
| Απομόνωση | Ποιοι αγωγοί ανοίγουν, πώς λειτουργούν από κοινού όπου απαιτείται, και οι επαληθευμένες ονομαστικές τιμές μεταγωγής/απομόνωσης |
| Έγκριση και αντικατάσταση | Ακριβή σχέδια αντιστροφέα και κιβωτίου συνδυασμού, οδηγίες κατασκευαστή, αναθεώρηση και επιτρεπόμενα ανταλλακτικά |
Για παράδειγμα, μια προδιαγραφή που αναφέρει μόνο “διπολικό κιβώτιο συνδυασμού” είναι ελλιπής. Μπορεί να αναφέρεται σε μεταγόμενους αγωγούς, θέσεις ασφαλειών ή στους φυσικούς πόλους μιας συσκευής. Δηλώστε τις λειτουργίες προστασίας και μεταγωγής ξεχωριστά.
Χρησιμοποιήστε την Σειρά κιβωτίων συνδυασμού VIOX και σειρά ασφαλειών/βάσεων για τον προσδιορισμό υποψήφιων οικογενειών, και στη συνέχεια επαληθεύστε το ακριβές μοντέλο και το σχηματικό διάγραμμα σύμφωνα με αυτές τις απαιτήσεις. Μια περιγραφή οικογένειας προϊόντων δεν καθορίζει την απαιτούμενη πολικότητα ασφάλειας για ένα συγκεκριμένο έργο.
