نقشه سیمکشی جعبه ترکیبی خورشیدی نشان میدهد که چگونه چندین رشته فتوولتائیک (PV) قبل از ورود به اینورتر، به یک یا چند مدار خروجی DC متصل میشوند. مسیر معمول سیمکشی به شرح زیر است:
قطب مثبت رشته PV → فیوز رشته یا کلید مینیاتوری DC → شینه مثبت → جداکننده DC یا کلید خروجی → ورودی مثبت DC اینورتر
قطب منفی رشته PV → ترمینال منفی یا شینه منفی → ورودی منفی DC اینورتر
قاب ماژولهای خورشیدی / هادی اتصال به زمین تجهیزات → شینه PE یا شینه ارت → سیستم اتصال به زمین سایت
برقگیر DC (SPD) → متصل شده در عرض هادیهای DC و ارت حفاظتی مطابق با حالت اتصال SPD
این مسیر ساده، هسته اصلی تقریباً تمام نقشههای جعبه ترکیبی PV است. جزئیات بسته به تعداد رشتهها، ورودیهای ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) اینورتر، نیاز هر رشته به فیوز، استفاده از جداکننده DC یا کلید DC در خروجی، و نحوه سیمکشی SPD تغییر میکند.
این راهنما بر روی موارد زیر تمرکز دارد سیمکشی جعبه ترکیبی (Combiner Box) خورشیدی DC, ، نه تابلوهای ترکیبی AC. اگر به نمای کلی گستردهتری از محصول نیاز دارید، به VIOX مراجعه کنید راهنمای جعبه کمباینر خورشیدی. اگر سوال اصلی شما در مورد هماهنگی تجهیزات است، به بخش زیر مراجعه کنید طراحی حفاظت جعبه ترکیبی خورشیدی.
نکات کلیدی
- یک جعبه ترکیبی، پنلها را به صورت سری متصل نمیکند. اتصال سری معمولاً در محل پروژه برای تشکیل هر رشته (String) خورشیدی انجام میشود.
- در داخل جعبه ترکیبی، رشتهها معمولاً به صورت موازی با هم ترکیب میشوند، بنابراین ولتاژ تقریباً ثابت میماند و جریان با هم جمع میشود.
- هادی مثبت هر رشته معمولاً قبل از رسیدن به شینه مثبت، از یک فیوز رشتهای یا کلید مینیاتوری DC عبور میکند.
- هادیهای منفی معمولاً به یک ترمینال یا شینه منفی متصل میشوند، مگر اینکه در طراحی از فیوزینگ برای هر دو قطب مثبت و منفی استفاده شده باشد.
- در اکثر سیستمهای فتوولتائیک بدون ترانسفورماتور مدرن، هادی حفاظتی زمین (PE) یا هادی اتصال به زمین تجهیزات، از هادی منفی DC جدا است.
- یک برقگیر (SPD) DC باید اتصال کوتاه و مستقیمی به شینه زمین داشته باشد؛ طولانی بودن سیمهای SPD باعث افزایش ولتاژ عبوری در هنگام نوسان میشود.
- اینورترهای دارای چند MPPT اغلب به خروجیهای ترکیبی جداگانه نیاز دارند. رشتهها (استرینگها) را از گروههای MPPT مختلف با هم ترکیب نکنید، مگر اینکه طراحی اینورتر اجازه این کار را بدهد.
نگاهی اجمالی به نقشه سیمکشی جعبه ترکیبی خورشیدی (سولار کامباینر باکس)
| نقطه سیمکشی | اتصال معمول | چه چیزی را بررسی کنیم |
|---|---|---|
| قطب مثبت رشته فتوولتائیک (PV) | ورودی رشته (استرینگ) + به نگهدارنده فیوز یا کلید قطعکننده DC |
قطبیت، جریان اتصال کوتاه (Isc) رشته، ظرفیت فیوز، گشتاور ترمینال |
| قطب منفی رشته فتوولتائیک (PV) | ورودی رشته (استرینگ) - به ترمینال منفی یا شینه |
قطبیت، دستهبندی ترمینالها، عایقبندی از ارت حفاظتی (PE) |
| خروجی مثبت | شینه مثبت از طریق ایزولاتور/کلید قطعکننده DC به اینورتر PV+ |
جریان ترکیبی، سطح مقطع هادی، ولتاژ نامی DC |
| خروجی منفی | شینه منفی به اینورتر قطب منفی فتوولتائیک (PV-) |
جریان نامی، ظرفیت ترمینال، مسیر کابلکشی |
| اتصال محافظ (PE) / زمینکردن | قاب ماژولها، محفظه، سیم اتصال زمین برقگیر (SPD) به شینه PE | پیوستگی الکتریکی، همبندی، قوانین محلی اتصال زمین |
| اس پی دی | +, -, و پایانههای PE مطابق با حالت سیمکشی SPD |
درجهبندی Ucpv، نیاز به نوع 1/2، کوتاهترین طول عملی برای سیم اتصال به زمین |
| ترانسفورماتور جریان (CT) یا شنت نظارتی | در اطراف هر رشته یا هادی خروجی در صورت نصب | جهت، قطبیت، سیمکشی ارتباطی |
پیش از مطالعه نقشه: بدانید که جعبه ترکیبی (Combiner Box) دقیقاً چه چیزی را ترکیب میکند
یک جعبه ترکیبی فتوولتائیک (PV) ترکیب میکند مدارهای رشتهای موازی, ، نه سیمکشی ماژولهای تکی.
برای مثال:
- ده ماژول به صورت سری، یک رشته (استرینگ) را تشکیل میدهند.
- چهار رشته مشابه وارد جعبه کمباینر میشوند.
- جعبه کمباینر خروجیهای آن چهار رشته را به یک مدار خروجی واحد، یا برای اینورترهای دارای دو MPPT، به دو خروجی گروهبندی شده تبدیل میکند.
این تمایز حائز اهمیت است، زیرا بسیاری از اشتباهات سیمکشی زمانی رخ میدهد که نصابها تصور میکنند جعبه کمباینر رشتههای سری را ایجاد میکند. در حالت عادی اینطور نیست. ولتاژ رشته پیش از رسیدن کابل به جعبه کمباینر ایجاد شده است.
نمودار سیمکشی پایه جعبه کمباینر DC چهار رشتهای
رایجترین نمودار، یک کمباینر با ورودی ۴ رشتهای است که شامل یک شینه مثبت، یک شینه منفی، فیوزهای رشتهای در سمت مثبت، یک برقگیر DC (SPD) و یک خروجی به سمت اینورتر میباشد.
رشته PV ۱ + ── فیوز ۱ ┐
این نقشه تنها زمانی صحیح است که هر چهار رشته برای موازی شدن با یکدیگر مناسب باشند. این معمولاً بدین معناست که رشتهها دارای نوع ماژول یکسان، تعداد ماژولهای سری برابر، جهتگیری مشابه باشند و ورودی MPPT اینورتر برای دریافت جریان ترکیبی طراحی شده باشد.
سیمکشی تک MPPT در مقابل چند MPPT
آرایش MPPT اینورتر یکی از مهمترین تصمیمات در سیمکشی است.
سیمکشی ترکیبکننده تک MPPT
اگر اینورتر دارای یک ورودی MPPT باشد و رشتهها از نظر الکتریکی با هم مطابقت داشته باشند، خروجی ترکیبکننده میتواند یک جفت مثبت و منفی باشد.
۴ رشته فتوولتائیک منطبق → یک گروه ترکیبکننده فیوزدار → یک خروجی PV+ / PV- → ورودی MPPT 1 اینورتراین حالت زمانی رایج است که تمام رشتهها در یک جهت قرار داشته و شرایط تابش مشابهی داشته باشند.
سیمکشی جعبه ترکیبی (Combiner Box) با دو MPPT
اگر اینورتر دارای دو ورودی MPPT مستقل باشد، جعبه ترکیبی باید بهطور معمول آن گروههای MPPT را از هم جدا نگه دارد.
رشته ۱ + رشته ۲ ← خروجی A جعبه ترکیبی ← ورودی MPPT ۱ اینورتر
تمام رشتهها را در یک شینه (Busbar) ترکیب نکنید و سپس خروجی را به دو ورودی MPPT تقسیم نکنید، مگر اینکه سازنده اینورتر صراحتاً این چیدمان را مجاز دانسته باشد. ورودیهای MPPT مجزا برای ردیابی نقاط ولتاژ-جریان متفاوت طراحی شدهاند. ترکیب رشتههای نامنطبق پیش از اینورتر میتواند بازده انرژی را کاهش داده و عیبیابی را پیچیده کند.
فیوزهای رشتهای در کجا قرار میگیرند
در یک جعبه ترکیبی DC فیوزدار معمولی، هر هادی مثبت رشته پیش از ترکیب شدن در سمت مثبت، روی یک پایه فیوز gPV مجزا قرار میگیرد.
ورودی مثبت رشته ← فیوز gPV ← شینه مثبتهدف از فیوز رشتهای، محافظت از ماژول در برابر تولید جریان بیش از حد نیست. یک ماژول فتوولتائیک (PV) ذاتاً دارای محدودیت جریان است. این فیوز عمدتاً برای محافظت از یک رشته معیوب و هادیهای آن در برابر جریان معکوس تأمینشده توسط سایر رشتههای موازی استفاده میشود.
به همین دلیل، با افزایش تعداد رشتههای موازی، استفاده از فیوز رشتهای اهمیت بیشتری پیدا میکند. اینکه آیا به فیوز نیاز است یا خیر، به حداکثر نرخ فیوز سری ماژول، تعداد رشتههای موازی، ظرفیت جریان هادی، مقررات محلی و طراحی اینورتر/کامباینر بستگی دارد.
برای پروژههای بینالمللی، لینکهای فیوز PV معمولاً به صورت زیر مشخص میشوند: فیوزهای gPV تحت اصطلاحات استاندارد IEC 60269-6. در پروژههای آمریکای شمالی، حفاظت مدار منبع PV باید با الزامات مربوطه در ماده ۶۹۰ کد ملی برق (NEC) و لیست محصولات مطابقت داشته باشد.
آیا باید هم قطب مثبت و هم قطب منفی فیوز شوند؟
بسیاری از نمودارها فقط فیوز شدن سمت مثبت را نشان میدهند. سیستمهای دیگر از فیوز برای هر دو قطب مثبت و منفی استفاده میکنند. انتخاب صحیح به آرایش زمینکردن، توپولوژی اینورتر، مقررات محلی و دستورالعملهای تجهیزات بستگی دارد.
| وضعیت سیستم | روش متداول سیمکشی | هشدار مهم |
|---|---|---|
| آرایه فتوولتائیک شناور یا بدون اتصال به زمین | بسته به طراحی، ممکن است از فیوزینگ در سمت مثبت یا حفاظت دو قطبی استفاده شود | فرض نکنید که قطب منفی DC به زمین متصل است |
| سیستم دارای اتصال زمین عملکردی | محل قرارگیری فیوز به روش اتصال زمین و آییننامهها بستگی دارد | از الزامات اینورتر و آییننامهها پیروی کنید |
| آرایه فتوولتائیک دوقطبی | زیرآرایههای مثبت و منفی ممکن است به حفاظت ویژهای نیاز داشته باشند | از نمودار ساده استاندارد برای جعبه جمعکننده (Combiner) استفاده نکنید |
| جعبه جمعکننده در مقیاس نیروگاهی یا دارای سیستم مانیتورینگ | سوئیچینگ/حفاظت دو قطبی ممکن است بسته به پروژه متفاوت باشد | از نقشههای مهندسی پیروی کنید |
به همین دلیل، یک نقشه سیمکشی ایمن نباید فرض را بر استفاده از فیوز فقط برای قطب مثبت در تمام سیستمهای فتوولتائیک بگذارد. قاعده مهندسی بهتر این است که: از طراحی جعبه جمعکننده لیستشده، دفترچه راهنمای اینورتر، کدهای محلی و حداکثر جریان فیوز سری ماژولهای فتوولتائیک پیروی کنید.
سیمکشی ایزولاتور DC یا کلید اتوماتیک (Breaker) DC در خروجی
بسیاری از جعبههای ترکیبی (Combiner Boxes) شامل یک ایزولاتور DC، کلید جداکننده DC یا بریکر DC در خروجی ترکیبی هستند.
تجهیز خروجی معمولاً پس از ترکیب رشتهها (Strings) قرار میگیرد:
فیوزهای رشتهای → شینه مثبت → ایزولاتور/بریکر خروجی DC → ورودی PV+ اینورتردر برخی طراحیها، هر دو هادی خروجی مثبت و منفی از یک کلید جداکننده DC دوپل یا چهارپل عبور میکنند. این حالت زمانی که دستگاه به عنوان قطعکننده محلی آرایه استفاده میشود، رایج است.
تصور نکنید که ایزولاتور DC و بریکر DC قابل جایگزینی با یکدیگر هستند. ایزولاتور DC عمدتاً برای قطع و جداسازی دستی است. یک بریکر DC تنها در صورتی میتواند حفاظت در برابر جریان اضافه را فراهم کند که برای ولتاژ DC، جریان، ظرفیت قطع، قطبیت و آرایش سیمکشی پلهای سیستم PV رتبهبندی شده باشد. برای توضیحات بیشتر، مراجعه کنید به جداکننده DC در مقابل کلید اتوماتیک DC.
سیمکشی برقگیر (SPD) DC در جعبه ترکیبی خورشیدی
یک تجهیز حفاظت در برابر ولتاژهای ناگهانی (SPD) DC به صورت موازی با مدار PV متصل میشود، نه به صورت سری با جریان بار.
اتصالات معمول SPD عبارتند از:
SPD + → باس مثبت یا ترمینال خط PVبسته به طراحی SPD و سیستم ارتینگ، حالت حفاظت داخلی ممکن است به صورت زیر باشد:
+ به PE- به PE+ به -- اتصال Y یا سایر آرایشهای SPD خورشیدی که توسط سازنده تعیین شده است
اصل مهم در سیمکشی این است که هادیهای SPD باید تا حد امکان کوتاه و مستقیم باشند. در هنگام بروز اضافه ولتاژ، هر مقدار طول اضافی هادی باعث افت ولتاژ القایی میشود؛ بنابراین یک حلقه SPD که ظاهر مرتبی دارد اما طولانی است، میتواند عملکرد حفاظتی واقعی را کاهش دهد.
برای جزئیات انتخاب برقگیر (SPD) جریان مستقیم (DC)، به بخش زیر مراجعه کنید برقگیرهای (SPD) جریان مستقیم و نحوه خواندن برگه اطلاعات فنی (Datasheet) برقگیر.
سیمکشی شینه ارت و PE
شینه ارت در جعبه ترکیبی (Combiner Box) خورشیدی با شینه منفی متفاوت است.
شینه PE معمولاً موارد زیر را دریافت میکند:
- هادیهای اتصال به زمین تجهیزات از قاب ماژولهای فتوولتائیک و سازههای نگهدارنده
- هادی همبندی بدنه جعبه ترکیبی
- هادی ارت برقگیر (SPD)
- هادی اتصال به زمین تجهیزات خروجی به سیستم زمین
شینه منفی جریان بازگشتی DC را حمل میکند. در یک سیستم با طراحی صحیح، شینه PE نباید جریان عملیاتی عادی را حمل کند.
تا زمانی که طراحی اینورتر یا سیستم بهطور خاص آن را الزامی نکرده است، قطب منفی PV را به بدنه جعبه کمباینر متصل نکنید. اکثر سیستمهای PV بدون ترانسفورماتور مدرن از مفاهیم پایش عایقی یا پایش جریان نشتی استفاده میکنند و نیاز دارند که هادیهای DC در شرایط عادی از زمین تجهیزات ایزوله باقی بمانند.
دستورالعمل گامبهگام سیمکشی جعبه کمباینر خورشیدی
این توالی برای یک جعبه کمباینر DC PV معمولی نوشته شده است. همیشه از نقشه سیمکشی ارائهشده، دفترچه راهنمای اینورتر و مقررات ملی ساختمان (کد برق محلی) پیروی کنید.
1. پیش از دست زدن به سیمها، طراحی را تأیید کنید
پیش از سیمکشی، موارد زیر را تایید کنید:
- تعداد رشتهها
- تعداد ماژولها در هر رشته
- حداکثر ولتاژ مدار باز رشته با اصلاح دمای سرد
- جریان اتصال کوتاه ماژول
- module maximum series fuse rating
- محدودیتهای ولتاژ و جریان ورودی MPPT اینورتر
- درجهبندی ولتاژ، جریان و محفظه جعبه ترکیبی (Combiner Box)
- اینکه سیستم زمینشده، بدون زمین یا دارای زمین عملکردی است
جعبه ترکیبی (Combiner Box) را در محل مناسب نصب کنید.
جعبه ترکیبی باید برای بازرسی و سرویس در دسترس باشد، در حالی که باید الزامات مربوط به شرایط محیطی، مسیر کابلکشی، حرارت و فواصل ایمنی محلی رعایت شود. نصب در فضای باز معمولاً نیازمند درجه حفاظت IP/NEMA مناسب، ورودیهای کابل مقاوم در برابر اشعه فرابنفش (UV) و آببندی مطمئن در اطراف گلندها یا اتصالات لوله (Conduit) است.
از قرار دادن جعبه در مکانهایی که آب میتواند در اطراف ورودیهای کابل جمع شود یا تنش حرارتی مستقیم باعث شود قطعات داخلی از محدوده مجاز عملکرد خود خارج شوند، خودداری کنید.
کابلهای رشتههای فتوولتائیک (PV String) را به ورودیهای صحیح هدایت کنید.
هر جفت رشته PV را از طریق گلندها یا ورودیهای لوله تعیینشده به داخل جعبه هدایت کنید. هادیهای مثبت و منفی را از محل ورود تا نقطه اتصال، قابل شناسایی نگه دارید.
اقدامات پیشنهادی:
- هر رشته را در محل ورود کابل برچسبگذاری کنید.
- شعاع خمش کابل را در محدوده مجاز تعیینشده توسط سازنده کابل حفظ کنید.
- از عبور دادن هادیها از روی گیرههای فیوز یا پایانههای SPD خودداری کنید.
- فضای کافی برای حلقه سرویس جهت تعمیر و نگهداری در نظر بگیرید، اما از ایجاد حلقههای نامنظم در نزدیکی سیمکشی ارت SPD اجتناب کنید.
4. سیمهای مثبت استرینگ را به فیوزها یا کلیدهای قطعکننده DC متصل کنید.
هر سیم مثبت استرینگ باید به نگهدارنده فیوز یا پایانه ورودی کلید مربوط به خود متصل شود. خروجی فیوز سپس به شینه مثبت متصل میگردد.
چندین سیم مثبت استرینگ را زیر یک پایانه موازی نکنید، مگر اینکه آن پایانه بهطور مشخص برای اتصال چندین هادی رتبهبندی شده باشد.
5. سیمهای منفی استرینگ را به بلوک پایانه منفی یا شینه متصل کنید.
هر سیم منفی استرینگ را به پایانه منفی اختصاصیافته به آن متصل کنید. در جعبههای ترکیبی (Combiner Boxes) مانیتورینگدار، هر سیم منفی یا مثبت ممکن است از یک سنسور جریان یا برد مانیتورینگ عبور کند. جهت علامتگذاری شده روی دستگاه مانیتورینگ را رعایت کنید.
6. هادیهای خروجی را به اینورتر متصل کنید.
خروجی مثبت ترکیبی در صورت نصب، از دستگاه خروجی مشخصشده عبور میکند. خروجی منفی ترکیبی از شینه منفی یا ترمینال خروجی خارج میشود.
بررسی کنید:
- ظرفیت جریان هادی خروجی
- حد جریان ورودی اینورتر
- رتبه بندی دمای ترمینال
- قطبیت در هر دو انتها
- گروهبندی صحیح MPPT
7. اتصال برقگیر (SPD)
سیمکشی برقگیر DC را مطابق با برچسب و دیتاشیت آن انجام دهید. هادیهای برقگیر، بهویژه هادی PE را کوتاه و مستقیم نگه دارید. اگر برقگیر دارای کنتاکتهای سیگنالدهی از راه دور است، در صورت امکان، آن سیمهای سیگنال ولتاژ پایین را جدا از هادیهای DC با جریان بالا مسیردهی کنید.
8. اتصال هادیهای PE / ارتینگ
محفظه کمباینر و تمامی هادیهای اتصال زمین تجهیزات مورد نیاز را به شینه PE متصل کنید. پس از پایان کار، تداوم اتصال زمین را بررسی کنید.
9. قبل از برقدار کردن، برچسبگذاری، بازرسی و تست انجام دهید.
قبل از بستن درپوش:
- قطبیت هر رشته (استرینگ) را بررسی کنید.
- مقادیر نامی فیوزها را با طرح مطابقت دهید.
- اطمینان حاصل کنید که هیچ رشته سیم لخت و رهایی وجود ندارد.
- گشتاور ترمینالها را با استفاده از مقادیر اعلامی سازنده بررسی کنید.
- در صورت نیاز پروژه، مقاومت عایقی را بررسی کنید.
- وضعیت نشانگر SPD را بررسی کنید که نرمال باشد
- قبل از اتصال نهایی، اطمینان حاصل کنید که ایزولاتور/کلید DC در وضعیت خاموش (OFF) قرار دارد
- مقادیر ولتاژ مدار باز (Voc) رشتهها را ثبت کرده و با رشتههای مشابه مقایسه کنید
پیکربندیهای سیمکشی رایج
جعبه کمباینر ۲ رشتهای
یک کمباینر ۲ رشتهای ممکن است همیشه به فیوز رشتهای نیاز نداشته باشد، اگر طراحی اینورتر و ماژول اجازه اتصال موازی مستقیم را بدهد. اما بسیاری از جعبههای پیشسیمکشی شده همچنان برای نگهداری و استانداردسازی شامل فیوز هستند.
رشته ۱ مثبت → فیوز ۱ → باسبار مثبتجعبه کمباینر ۴ رشتهای
این رایجترین نقشه سیمکشی آموزشی است. این نقشه به این دلیل مفید است که نشان میدهد چگونه جریان رشتههای موازی در شینه (Busbar) با هم جمع میشوند.
۴ رشته مثبت → ۴ فیوز هولدر → یک شینه مثبت → یک خروجیجعبه ترکیبی (Combiner box) ۴ رشتهای، ۲ MPPT
این سیمکشی دو گروه را از هم جدا نگه میدارد.
رشته ۱ + رشته ۲ → خروجی A → MPPT ۱ظاهر جعبه ممکن است از بیرون مشابه به نظر برسد، اما در داخل باید دارای گروهبندی مثبت مجزا و خروجیهای جداگانه باشد.
جعبه ترکیبی (Combiner box) همراه با سیستم مانیتورینگ
در جعبههای مانیتورینگدار، هادی هر رشته از یک کانال اندازهگیری عبور میکند. مدار مانیتورینگ ممکن است جریان رشته، وضعیت فیوز، وضعیت برقگیر (SPD) یا دما را اندازهگیری کند.
قانون اصلی سیمکشی ساده است: هنگام تعویض فیوز، ترمینال یا کابل، مسیر پایش (مانیتورینگ) را دور نزنید.
اشتباهات سیمکشی که بیشترین مشکلات را ایجاد میکنند
| اشتباه | Why it is dangerous | Better practice |
|---|---|---|
| معکوس کردن قطبیت رشتهها | میتواند به ورودی اینورتر یا برقگیر (SPD) آسیب برساند و شرایط خطا ایجاد کند | قبل از اتصال، قطبیت را با مولتیمتر بررسی کنید |
| ترکیب گروههای مختلف MPPT | عملکرد ردیابی را کاهش داده و عیبیابی را پیچیده میکند | گروههای MPPT را از نظر الکتریکی جدا نگه دارید |
| استفاده از کلیدهای مینیاتوری (MCB) یا ایزولاتورهای AC در سیستمهای فتوولتائیک DC | خاموش کردن قوسهای الکتریکی DC دشوارتر از قوسهای AC است | فقط از تجهیزات DC با استاندارد مخصوص سیستمهای فتوولتائیک (PV) استفاده کنید |
| طولانی بودن سیم اتصال به زمین (ارت) برقگیر (SPD) | افزایش ولتاژ عبوری واقعی در هنگام بروز اضافه ولتاژ (Surge) | مسیر اتصال به زمین (PE) برقگیر (SPD) باید کوتاه و مستقیم باشد |
| در نظر گرفتن شینه ارت (PE) به عنوان شینه منفی | امکان ایجاد جریان عملیاتی در مسیرهای اتصال به زمین | قطب منفی DC و ارت (PE) را جدا نگه دارید مگر اینکه طراحی سیستم نیاز به اتصال همبندی داشته باشد |
| قرار دادن چندین هادی زیر یک ترمینال | باعث ایجاد اتصالات سست و گرمای بیش از حد میشود | از ترمینالهای تایید شده برای تعداد و سایز هادیها استفاده کنید |
| فیوزهای بزرگ | ممکن است در حفاظت از هادیها یا سیمکشی رشتهها (استرینگها) دچار نقص شود | سایزینگ را مطابق با الزامات ماژول و استانداردهای مربوطه انجام دهید |
| عدم برچسبگذاری رشتهها (استرینگها) | باعث کندی در فرآیند راهاندازی و عیبیابی میشود | تمام رشتهها، فیوزها و خروجیها را برچسبگذاری کنید |
نحوه بررسی نقشه سیمکشی جعبه ترکیبکننده خورشیدی (Solar Combiner Box) پیش از نصب
پیش از تایید نقشه، از این چکلیست سریع استفاده کنید:
- آیا هر رشته فتوولتائیک (PV) دارای مشخصات واضحی برای
+و-ورودی است؟ - آیا در هر رشته فیوزدار، فیوز بر روی هادی صحیح مطابق با طراحی سیستم قرار گرفته است؟
- آیا باسبارهای مثبت و منفی به وضوح از شینه ارت (PE) جدا شدهاند؟
- آیا برقگیر (SPD) به درستی متصل شده است به
+,-, و PE مطابق با برگه اطلاعات SPD؟ - آیا مسیر اتصال به زمین SPD کوتاه و مستقیم است؟
- آیا دستگاه خروجی نشان میدهد که یک ایزولاتور DC، بریکر DC یا کلید جداکننده است؟
- آیا گروههای MPPT متعدد از هم جدا شدهاند؟
- آیا تمام تجهیزات DC برای حداکثر ولتاژ PV رتبهبندی شدهاند؟
- آیا هادیهای خروجی برای جریان ترکیبی و شرایط نصب سایزبندی شدهاند؟
- آیا برچسبها، علائم قطبیت و برچسبهای هشدار نمایش داده شدهاند؟
چه زمانی به جعبه ترکیبی (Combiner Box) جداگانه نیاز ندارید
هر سیستم فتوولتائیک (PV) لزوماً به جعبه ترکیبی (Combiner Box) خارجی نیاز ندارد.
ممکن است در موارد زیر به آن نیاز نداشته باشید:
- اینورتر از قبل دارای ورودیهای رشتهای (String) مستقل کافی باشد
- اینورتر شامل حفاظت رشتهای و کلیدزنی DC مورد نیاز باشد
- تنها از یک رشته استفاده شده باشد
- دو رشته مستقیماً از طریق کانکتورهای استاندارد یا ورودیهای اینورتر که توسط سازنده مجاز شمرده شدهاند، متصل شوند
- طراحی پروژه نیازی به مانیتورینگ خارجی، برقگیر (SPD) یا ایزولاسیون در محل آرایه نداشته باشد
با این حال، در سیستمهای تجاری، صنعتی و مقیاس بزرگ، جعبههای ترکیبی همچنان مفید هستند زیرا حفاظت رشتهای، حفاظت در برابر نوسانات DC، ایزولاسیون، مانیتورینگ و دسترسی جهت تعمیر و نگهداری را متمرکز میکنند.
سوالات متداول
نقشه سیمکشی صحیح جعبه ترکیبکننده (Combiner Box) خورشیدی چیست؟
مسیر معمول سیمکشی DC به این صورت است: قطب مثبت رشتههای PV به فیوز یا کلید مینیاتوری DC، سپس به شینه مثبت، و در نهایت از طریق کلید ایزولاتور یا بریکر خروجی به اینورتر متصل میشود. قطبهای منفی رشتههای PV به شینه منفی یا ترمینال بلاک متصل میشوند، در حالی که هادیهای ارت تجهیزات و اتصالات ارت برقگیر (SPD) به شینه PE متصل میگردند.
آیا جعبه ترکیبکننده خورشیدی پنلها را به صورت سری متصل میکند یا موازی؟
جعبه ترکیبکننده معمولاً رشتههای PV که از قبل تشکیل شدهاند را به صورت موازی با هم ترکیب میکند. اتصال سری ماژولها معمولاً خارج از جعبه ترکیبکننده انجام میشود تا هر رشته (String) شکل بگیرد.
فیوز باید در کجای جعبه ترکیبکننده PV قرار گیرد؟
در بسیاری از طراحیها، هادی مثبت هر رشته قبل از اتصال به شینه مثبت، از یک فیوز gPV مجزا عبور میکند. بسته به روش زمینکردن، آییننامهها و دستورالعملهای تجهیزات، برخی سیستمها ممکن است به محل قرارگیری متفاوت فیوز یا حفاظت دوپل نیاز داشته باشند.
آیا میتوانم همه رشتهها را به یک ورودی MPPT متصل کنم؟
تنها در صورتی که ورودی MPPT اینورتر برای جریان ترکیبی رتبهبندی شده باشد و رشتهها برای کارکرد همزمان مناسب باشند. اگر رشتهها در جهتهای متفاوتی قرار دارند یا متعلق به کانالهای MPPT متفاوتی هستند، معمولاً باید جدا از هم باقی بمانند.
آیا شینه منفی با زمین (ارت) یکی است؟
خیر. شینه منفی جریان بازگشتی DC را حمل میکند. شینه PE یا ارت، بدنه تجهیزات، قطعات محفظه و هادیهای ارت برقگیر (SPD) را همبندی میکند. تا زمانی که طراحی سیستم بهطور خاص آن را الزامی نکرده است، منفی را به زمین متصل نکنید.
برقگیر (SPD) در جعبه ترکیبی (Combiner Box) کجا متصل میشود؟
یک SPD جریان مستقیم (DC) بهصورت موازی با مدار DC متصل میشود. +, -, پایانههای آن و ترمینال PE باید طبق نقشه سیمکشی SPD متصل شوند. هادی PE باید تا حد امکان کوتاه و مستقیم باشد.
آیا میتوان از کلید مینیاتوری AC در جعبه ترکیبی خورشیدی استفاده کرد؟
تصور نکنید که یک کلید AC برای مدارهای DC فتوولتائیک مناسب است. قوسهای DC برخلاف قوسهای AC در نقطه صفر جریان، خودبهخود خاموش نمیشوند. از تجهیزاتی استفاده کنید که دارای رتبهبندیهای مشخص برای ولتاژ، جریان، قدرت قطع، قطبیت و نحوه اتصال قطبهای DC فتوولتائیک باشند.
پس از سیمکشی جعبه ترکیبی چه مواردی باید تست شود؟
حداقل، نصابها معمولاً قبل از برقدار کردن سیستم، قطبیت، ولتاژ مدار باز رشتهها، تداوم اتصال زمین، سفت بودن ترمینالها، درجهبندی فیوز، وضعیت برقگیر (SPD)، آببندی محفظه و قطبیت خروجی را بررسی میکنند. مشخصات پروژه ممکن است تست مقاومت عایقی و ثبت سوابق راهاندازی را نیز الزامی کند.
خلاصه
یک نقشه سیمکشی خوب برای جعبه ترکیبکننده خورشیدی (Combiner Box)، فقط تصویری از سیمها نیست، بلکه نقشهای از عملکردهای حفاظتی است.
هادیهای مثبت رشتهها باید از مسیر حفاظتی صحیح عبور کنند. هادیهای منفی باید از مسیر ترمینال مربوطه بازگردند. برقگیر (SPD) باید با یک اتصال کوتاه و مستقیم به ارت (PE) سیمکشی شود. تجهیز خروجی باید با نقش مورد نیاز، اعم از ایزولاسیون، کلیدزنی، حفاظت در برابر جریان اضافه یا ترکیبی از اینها مطابقت داشته باشد. در طراحیهای چند MPPT، گروههای رشتهای باید کاملاً از هم جدا نگه داشته شوند.
اگر نقشه این مسیرها را شفاف نشان دهد، نصب، بازرسی، عیبیابی و نگهداری جعبه ترکیبکننده آسانتر میشود. اگر نقشه این مسیرها را پنهان کند، ممکن است نصب در ظاهر مرتب به نظر برسد اما خطرات الکتریکی جدی به همراه داشته باشد.
منابع و مراجع استفاده شده
- بررسی صفحه موجود VIOX: نقشه سیمکشی جعبه ترکیبکننده خورشیدی
- مرجع کلاستر داخلی VIOX: راهنمای جعبه ترکیبکننده فتوولتائیک (PV)
- مرجع کلاستر داخلی VIOX: طراحی حفاظتی جعبه ترکیبکننده خورشیدی
- زمینه کد ملی برق (NEC): کد ملی برق NFPA 70
- زمینه استاندارد برای فیوزهای فتوولتائیک (PV): استاندارد IEC 60269-6 بخش مربوط به فیوزهای فشار ضعیف برای سیستمهای انرژی خورشیدی فتوولتائیک است؛ انطباق دقیق پروژه باید بر اساس آخرین متن استاندارد خریداریشده و مقررات محلی بررسی شود.
