A napelemes gyűjtődoboz védelmi tervezése nem arról szól, hogy a szekrényt a lehető legtöbb védelmi eszközzel töltsük meg. A cél az, hogy minden eszköz a megfelelő feladatot lássa el, és biztosítsuk, hogy ezek az eszközök valós fotovoltaikus (PV) üzemi körülmények között is együttműködjenek.
Egy jól megtervezett PV gyűjtődobozban:
- (10-15A mindegyik): Rezisztív fűtés az I²R veszteségekkel arányosan kezelni kell a visszáramot és a string-szintű hibahelyzeteket.
- DC leválasztók biztonságos kézi leválasztást kell biztosítani, amennyiben az PV DC alkalmazásra lett kiválasztva.
- DC megszakítók a névleges túláramvédelmet, valamint a kapcsolási/leválasztási funkciókat csak a bevizsgált alkalmazási határokon belül szabad biztosítani.
- Túlfeszültség-levezetők (SPD-k) korlátozzák a villámcsapásból vagy kapcsolási túlfeszültségekből eredő tranziens túlfeszültségeket.
A leggyakoribb tervezési hiba a szerepkörök összekeverése. Az egyenáramú szakaszoló nem biztosíték. A biztosíték nem főkapcsoló. Az SPD nem túláramvédelmi eszköz. Az egyenáramú megszakító megléte nem teszi feleslegessé a string-biztosítók szükségességének vizsgálatát. A jó védelmi tervezés ezen funkciók egyértelmű szétválasztásával kezdődik.
Ha először szélesebb körű háttérinformációra van szüksége, tekintse meg a mit csinál egy napelem kombináló doboz vagy a PV gyűjtődoboz útmutatót. Ez a cikk kifejezetten a védelmi koordinációra összpontosít.
Napelemes gyűjtődobozok védelmi eszközeinek összehasonlítása
| Eszköz | Fő szerep a gyűjtődobozban | Amit nem helyettesít | Főbb kiválasztási szempontok |
|---|---|---|---|
| Sztringbiztosító | Védi a sztringvezetékeket/modulokat, ahol a párhuzamos sztringekből származó visszáram meghaladhatja a biztonságos határértékeket | DC szakaszoló, túlfeszültség-levezető (SPD), betápláló megszakító, elosztószekrény elrendezési terve | gPV/PV-besorolású biztosító, névleges feszültség, névleges áramerősség, modul maximális soros biztosítóértéke, biztosítóaljzat névleges értéke |
| DC leválasztó | Helyi kézi leválasztást biztosít karbantartáshoz vagy vészhelyzeti hozzáféréshez | Túláramvédelem, túlfeszültség-védelem, sztringbiztosító koordináció | DC feszültség/áramerősség névleges érték, felhasználási kategória, póluskiosztás, leválasztási alkalmasság, terhelés alatti megszakítási képesség, amennyiben szükséges |
| DC megszakító | DC-névleges túláramvédelmet biztosít, és amennyiben arra tervezték, kapcsolási/leválasztási funkciót is elláthat | Minden sztringbiztosítóval kapcsolatos döntés, túlfeszültség-levezető (SPD), PV-specifikus leválasztó követelmények | DC megszakítóképesség, névleges feszültség, polaritás, pólusbekötés, kioldási karakterisztika/névleges áramerősség, szabványos környezet |
| SPD | Korlátozza az átmeneti túlfeszültséget és meghatározott védelmi útvonalon keresztül vezeti el a túlfeszültség-impulzust | Túláramvédelem, hiba megszakítása, leválasztás, helytelen polaritás korrekciója | Ucpv/MCOV, Up, In/Imax vagy Iimp alkalmazhatóság szerint, 1-es/2-es típus, tartalék védelem, vezeték hossza, földelési útvonal |
Ez a táblázat az alap. Ha egy tervezés ezeket a négy eszközt felcserélhetőnek tekinti, a védelmi rendszer teljesnek tűnhet, de valós hiba, karbantartás vagy túlfeszültség esetén rosszul fog működni.
Miért fontos a védelmi koordináció a napelemes gyűjtődobozokban?
A napelemes gyűjtődoboz több napelemes sztringet fog össze, mielőtt azokat az inverterhez vagy a további DC védelmi fokozathoz továbbítaná. Ez a konvergenciapont számos kockázatot rejt magában:
- fordított áram a működőképes sztringekből a hibás sztring felé
- DC ívoltási nehézségek
- túláram a kombinált kimeneti áramkörben
- villámcsapás vagy kapcsolási túlfeszültség okozta tranziens túlfeszültség
- hőkoncentráció a kültéri szekrényeken belül
- Karbantartási hozzáférési kockázat, ha a leválasztás és a jelölés nem egyértelmű
A doboz nem csupán egy vezetékezési csomópont, hanem egy védelmi határvonal. A doboz egy részében történő gyenge eszközválasztás az egész rendszer működését alááshatja.
Például egy string biztosíték megvédheti az adott stringet a visszáramtól, de nem biztosít kényelmes helyi leválasztási pontot a szervizeléshez. Egy DC szakaszolókapcsoló biztonságosabbá teheti a karbantartást, de nem szakítja meg a rövidzárlatot úgy, mint egy megfelelően méretezett védelmi eszköz. Egy SPD megvédhet az átmeneti túlfeszültségtől, de nem képes megszakítani a tartós hibaáramot.
Ezért kell a védelmi sémát rendszerként, és nem katalógusalkatrészek gyűjteményeként megtervezni.
Figyelembe veendő szabványok és névleges értékek
A pontos szabványrendszer a régiótól, a projekt specifikációjától, a feszültségszinttől és a terméktanúsítványtól függ. Általánosságban a tervezők gyakran az alábbi környezetekkel találkoznak:
| Terület | Általános szabványos környezet | Miért fontos |
|---|---|---|
| PV string biztosítékok | IEC 60269-6 / gPV biztosítóbetét koncepciók, UL/piaci specifikus PV biztosítékkövetelmények | A PV biztosítéknak meg kell szakítania az egyenáramú hibaáramot PV körülmények között |
| DC szakaszolókapcsolók / leválasztók | IEC 60947-3 szerinti szakaszolókapcsoló és alkalmazási kategória összefüggések | Az egyenáramú kapcsolást és leválasztást az adott alkalmazáshoz kell hitelesíteni |
| DC megszakítók | IEC 60947-2 vagy egyéb vonatkozó DC megszakító szabványok/minősítések | A megszakítóképességnek és a DC névleges feszültségnek meg kell felelnie a rendszerfeltételeknek |
| PV DC túlfeszültség-levezetők (SPD) | IEC 61643-31 szabvány a napelemes rendszerek DC oldalára csatlakoztatott túlfeszültség-levezetőkhöz (SPD) | Az SPD feszültsége, túláram-terhelhetősége és meghibásodási viselkedése eltér a hagyományos AC túlfeszültség-levezetőktől |
| Napelemes mező tervezése | IEC 62548 / IEC 60364-7-712 szerinti telepítési keretrendszerek, kiegészítve a helyi előírásokkal | A túláramvédelem, a leválasztás, a földelés és a kábelezés méretezése a telepítés típusától függ |
Ne tekintse ezeket a hivatkozásokat univerzális ellenőrzőlistának minden országra vonatkozóan. Ezek csupán tervezési támpontok. A végleges termékkiválasztásnak meg kell felelnie a célpiacnak, a projekt specifikációinak, a gyártói adatlapoknak és a helyi előírásoknak.
1. lépés: A napelemes gyűjtődoboz (Combiner Box) feladatának meghatározása
A biztosítékok, szakaszolókapcsolók, megszakítók vagy túlfeszültség-levezetők kiválasztása előtt határozza meg, hogy milyen funkciót kell ellátnia a gyűjtődoboznak.
Először ezeket a kérdéseket tegye fel:
- Hány napelemes string érkezik a dobozba?
- Mekkora a rendszer maximális egyenfeszültsége (DC)?
- A doboz a napelemmező közelében, az inverter közelében vagy más csatlakozási ponton kerül telepítésre?
- A doboz csak a stringek összegzésére szolgál, vagy helyi leválasztást is biztosítania kell?
- Az inverter biztosít már bemeneti védelmet vagy leválasztást?
- A rendszer földfüggetlen, földelt vagy transzformátor nélküli?
- Milyen villámvédelmi és földelési feltételek érvényesek?
- A telepítés 600V, 1000V, 1500V vagy más feszültségosztályú?
Ha a feszültségosztályról még nem született döntés, lásd: 600V vs 1000V vs 1500V napelemes gyűjtődoboz névleges értékek és a 1000V-os napelemes gyűjtődoboz megfelelőségi útmutató.
2. lépés: String biztosítók koordinálása
A string biztosítók elsődleges feladata a string szintű visszáram és hibaáram elleni védelem. Különösen fontossá válnak akkor, amikor több stringet párhuzamosítanak, és egy hibás string a többi stringtől kaphat áramot.
A string biztosító kiválasztása nem történhet megszokásból. Alapja a következő kell, hogy legyen:
- a párhuzamos stringek száma
- modul zárlati áram és hőmérséklet-korrigált áramelvárások
- a modulgyártó által meghatározott maximális soros biztosíték névleges értéke
- sztringvezető áramterhelhetősége
- inverter bemeneti kialakítása
- helyi előírás vagy projekt szabvány
- a biztosítéktartó DC feszültség- és áramerősség-besorolása
Miben jók a sztringbiztosítékok
A sztringbiztosítékok hatékonyak a szelektív, sztringszintű védelemben. Ha az egyik sztringben hiba lép fel, a biztosíték segíthet a kár adott sztringre való korlátozásában, és csökkenti annak esélyét, hogy a párhuzamos sztringek tovább táplálják a hibahelyet.
Miben nem jók a sztringbiztosítékok
A sztringbiztosítékok nem biztosítanak kézi leválasztást a teljes gyűjtő kimenet számára. Nem helyettesítik a túlfeszültség-védelmet. Nem oldják meg a nem megfelelő vezetékvezetést vagy a termikus zsúfoltságot. Továbbá nem teszik alkalmassá az AC-besorolású biztosítéktartókat PV DC alkalmazásokhoz.
| Biztosíték tervezési pontja | Helyes megközelítés | Gyakori hiba |
|---|---|---|
| Biztosíték típusa | Használjon a feszültségosztálynak megfelelő PV/DC-besorolású biztosítóbetéteket és tartókat | Általános AC biztosíték választása csak azért, mert az áramerősség-besorolás megfelelőnek tűnik |
| Modulkorlát | Ellenőrizze a modul maximális soros biztosíték-besorolását | A biztosítékok túlméretezése a modul dokumentációjában megadott értékeken túl |
| Párhuzamos sztringek | Visszáram-hozzájárulás értékelése | Biztosítékok hozzáadása vagy elhagyása a string-architektúra ellenőrzése nélkül |
| Foglalat kialakítása | A biztosítékfoglalat feszültségének, áramerősségének, hőterhelésének és karbantarthatóságának összehangolása | Túlmelegedő vagy nehezen karbantartható foglalat használata |
További információk a biztosítékok támogatásáról AC biztosíték vs. DC biztosíték, DC biztosíték megszakítóképessége napelemes (PV) rendszerekhez, és A biztosítékok nemkívánatos kioldásának megelőzése napelemes gyűjtődobozokban.
3. lépés: Az egyenáramú (DC) leválasztó kapcsoló szerepének meghatározása
Az egyenáramú leválasztó kapcsolót a napelemes (PV) áramkör megszakítására használják, hogy a berendezések karbantartása biztonságosabb legyen. Gyűjtődobozban (combiner box) a kombinált kimeneti oldalon, vagy egy szélesebb körű helyi leválasztási stratégia részeként telepíthető.
A fontos szempont az, hogy az egyenáramú leválasztó kapcsoló elsősorban egy kapcsoló- és leválasztó eszköz, nem pedig túláramvédelmi eszköz.
Mit kell ellenőrizni egy egyenáramú leválasztó kapcsolónál
- névleges egyenfeszültség a maximális napelemes üresjárási feszültség feltételei mellett
- névleges üzemi áram
- terhelés alatti megszakítási képesség, ha terhelés alatt lesz nyitva
- póluskiosztás és soros pólusbekötési követelmények
- polaritási korlátozások, ha vannak
- alkalmasság napelemes (PV) DC alkalmazásokhoz
- kar reteszelhetősége és egyértelmű BE/KI jelzés
- elosztószekrénybe történő integráció és kábelbevezetési elrendezés
Az egyenáramú (DC) kapcsolás nem egyenértékű a váltakozó áramú (AC) kapcsolással. Egy AC áramkörben elfogadható eszközről nem feltételezhető, hogy biztonságos DC PV feladatokra. Az egyenáramú ívek nem haladnak át természetes módon a nulla ponton, ezért a belső érintkezőhézag, az ívoltó kamra, a mágnesrendszer és a pólusok elrendezése kritikus jelentőségű.
További információért lásd: Mi az egyenáramú leválasztó kapcsoló?, DC leválasztó vs. AC leválasztó kapcsoló, és Hogyan értelmezzük az egyenáramú szakaszolókapcsolók névleges adatait.
Helyettesítheti-e egymást egy DC szakaszolókapcsoló és egy DC megszakító?
Néha, de csak akkor, ha a szükséges funkció megegyezik. Egyenáramú szakaszolókapcsoló és egyenáramú megszakító is megjelenhet a gyűjtődoboz kimenetén, és mindkettő használható egy napelemes áramkör leválasztására, ha megfelelően méretezték őket napelemes egyenáramú alkalmazásra. Azonban nem cserélhetők fel automatikusan.
A gyakorlati szabály a következő:
- Ha a feladat kizárólag kézi leválasztás / szakaszolás, akkor a megfelelően méretezett egyenáramú szakaszolókapcsoló általában a tisztább megoldás.
- Ha a feladat magában foglalja a túláramvédelmet vagy a hiba megszakítását, akkor egyenáramú megszakítóra vagy biztosítékalapú védelmi stratégiára van szükség.
- Ha egyenáramú (DC) megszakítót használnak fő kimeneti eszközként, az csak akkor helyettesíthet egy külön leválasztó kapcsolót, ha a megszakító rendelkezik a szükséges leválasztási/kapcsolási feladatokhoz előírt minősítéssel és jóváhagyással.
- Ha a string biztosítók, valamint az előtte és utána lévő védelmi eszközök már elvégzik a túláramvédelmet, a gyűjtődoboz kimenetén elegendő lehet egy DC leválasztó kapcsoló a karbantartási célú leválasztáshoz.
| Forgatókönyv | Jobb elsődleges választás | Miért |
|---|---|---|
| A gyűjtődoboznál csak helyi kézi leválasztásra van szükség az inverter szervizelése előtt | DC leválasztó | Egyszerűbb eszköz a kapcsoláshoz/leválasztáshoz, ha a túláramvédelem máshol biztosított |
| A gyűjtődoboz kimeneti kábele túláramvédelmet igényel | DC megszakító vagy biztosíték alapú védelem | A leválasztó kapcsoló önmagában nem szakítja meg a túláramot vagy a rövidzárlati hibákat |
| A projekt egyetlen kimeneti eszközt igényel kapcsolásra, leválasztásra és túláramvédelemre | DC megszakító, amennyiben rendelkezik a szükséges funkciókhoz előírt névleges értékekkel | Ellenőrizni kell a DC megszakítóképességet, a leválasztási jelölést/funkciót, a feszültséget, a pólusszámot és az alkalmazhatóságot |
| A több párhuzamos string már rendelkezik string biztosítókkal, és az inverter bemeneti védelme is meghatározott | A DC leválasztó elegendő lehet a gyűjtődoboz kimenetén | Függ a helyi előírásoktól, az inverter kialakításától, a betáplálás védelmétől és a projekt specifikációjától |
| Nagyfeszültségű PV string/mező áramkör, ahol terhelés alatti kapcsolás szükséges | PV-minősítésű DC leválasztó vagy terheléskapcsolásra alkalmas DC megszakító | Ellenőrizni kell a felhasználási kategóriát vagy a gyártó által megadott PV DC névleges értékeket |
| Karbantartási reteszelési pont szükséges a napelemmezőnél vagy a gyűjtődoboznál | Leválasztásra alkalmas, zárható DC szakaszolókapcsoló vagy megszakító | A legfontosabb követelmény az egyértelműen meghatározott névleges értékű, zárható leválasztó funkció |
Tehát igen, a termékek bizonyos elrendezésekben helyettesíthetik egymást, de csak azután, hogy a tervező meghatározta a pontos szerepüket: leválasztás, terheléskapcsolás, túláramvédelem vagy ezek kombinációja. Egy PV gyűjtődobozban a legjobb választás nem a termék neve, hanem az alapján történik, hogy melyik védelmi funkció hiányzik a teljes rendszerből.
4. lépés: Válassza ki körültekintően a DC megszakítókat
A DC megszakítókat gyakran használják a gyűjtődoboz kombinált kimeneténél vagy a későbbi DC védelmi fokozatokban. Ezek túláramvédelmet, kapcsolást és esetenként leválasztást biztosíthatnak, de csak akkor, ha az eszköz névleges értéke és alkalmazása megfelelő.
A megszakítónál ellenőrizni kell a következőket:
- névleges egyenfeszültség
- névleges áram
- megszakítóképesség egyenáramú körülmények között
- póluskiosztás és soros kapcsolási követelmények
- polaritásjelölés vagy polaritásfüggetlen kialakítás
- kioldási karakterisztika és alkalmasság napelemes (PV) áramkörökhöz
- koordináció az előtét biztosítékokkal és a downstream invertervédelemmel
- beépítési hőmérséklet és a tokozás miatti teljesítménycsökkenés (derating)
Megszakító vs. szakaszoló: a funkciókat nem szabad összemosni
Egyenáramú (DC) megszakító és egyenáramú szakaszoló kapcsoló kívülről, a burkolat alatt hasonlóan nézhet ki, különösen akkor, ha mindkettő forgókaros vagy DIN-sínes kivitelű. A tervezési feladatuk azonban eltérő.
| Eszköz | Fő szerep | Fő kockázat helytelen használat esetén |
|---|---|---|
| DC leválasztó | Kézi leválasztás és szigetelés | Előfordulhat, hogy nem képes megszakítani a túláramot vagy a rövidzárlati hibákat |
| DC megszakító | Túláramvédelem és megszakítás a névleges értékeken belül | Nem feltétlenül alkalmas a szükséges helyi leválasztó kapcsolóként, kivéve, ha az adott szerepkörre vonatkozó jelöléssel/minősítéssel rendelkezik |
| Egyenáramú (DC) biztosíték | Gyors string-szintű vagy vezetővédelem | Nem kényelmes kapcsolóeszköz rutinszerű működtetéshez |
A szomszédos részletekért lásd: Mi az az egyenáramú megszakító?, Hogyan válasszunk egyenáramú (DC) kismegszakítót, DC megszakító vs Biztosíték, és DC szakaszolókapcsoló vs. DC megszakító.
5. lépés: A túlfeszültség-levezető (SPD) kiválasztása és elhelyezése
Az SPD-k védenek az átmeneti túlfeszültségek ellen. PV-rendszerekben a túlfeszültségek származhatnak villám indukálta hatásokból, közeli kapcsolási eseményekből, hosszú kábelvezetékekből vagy a földelőrendszer kölcsönhatásaiból. A gyűjtődobozban lévő SPD nem díszítőelem; azt a tényleges DC-rendszer alapján kell kiválasztani.
A legfontosabb ellenőrzési szempontok:
- Ucpv vagy maximális folyamatos üzemi feszültség, amely megfelel a PV DC feszültségnek
- feszültségvédelmi szint (Up)
- névleges és maximális kisütési áramértékek, az alkalmazhatóságnak megfelelően
- 1-es típusú, 2-es típusú vagy 1+2-es típusú követelmény a védelmi koncepció alapján
- tartalékvédelem követelménye
- hiba kijelzése és távjelzés, amennyiben szükséges
- csatlakoztatási mód és földelési elrendezés
- rövid, ellenőrzött vezetékvezetés
az SPD elhelyezése számít
Egy jó névleges értékekkel rendelkező SPD is gyengén teljesíthet, ha hosszú, hurkolt vezetékekkel van telepítve. A hosszú vezetékeken átfolyó túlfeszültség-áram további feszültségesést okoz. Gyakorlati szempontból az inverteren vagy az egyenáramú berendezésen mért tényleges védelem rosszabb lehet, mint amit az SPD-n feltüntetett Up érték sugall.
Az SPD-t úgy helyezze el, hogy a csatlakozási útvonala rövid, közvetlen, valamint a gyártó bekötési rajzával és a projekt földelési koncepciójával összhangban legyen.
A részletesebb túlfeszültség-levezető (SPD) kiválasztásért lásd: Hogyan válasszuk ki a megfelelő SPD-t a napelemes rendszerhez?, 1. típusú vs. 2. típusú vs. 3. típusú SPD, Uc és Up értékek az SPD-n, Hová telepítsük az SPD-ket, és Gyakori hibák az SPD telepítésekor.
Gyakorlati védelmi koordinációs munkafolyamat
A legbiztonságosabb megközelítés a döntések sorrendbe állítása.
| Lépés | Tervezési lépés | Miért fontos |
|---|---|---|
| 1 | Rendszerfeszültség, sztringek száma és inverter bemeneti elrendezés meghatározása | Meghatározza a teljes védelmi határvonalat |
| 2 | Értékelje a string-szintű visszáram-kitettséget | Meghatározza a biztosíték szükségességét és szerepét |
| 3 | Válasszon PV-minősítésű string-biztosítékot és biztosítéktartót, ha szükséges | Megelőzi a váltakozó áramú (AC) vagy általános biztosítékokra vonatkozó helytelen feltételezéseket |
| 4 | Határozza meg, hogy szükséges-e helyi leválasztás | Meghatározza az egyenáramú (DC) leválasztó szükségességét és elhelyezését |
| 5 | Válasszon kimeneti megszakítót vagy védelmi eszközt, ha szükséges | Koordinálja a betáplálás védelmét és a kapcsolási funkciót |
| 6 | Válassza ki az SPD-t a feszültség, a kitettség és a földelési rendszer alapján | Megakadályozza az általános SPD-k kiválasztását |
| 7 | Ellenőrizze az elrendezést, a hőtermelést, a kábelvezetést és a szervizhozzáférést | Megelőzi azokat a helyszíni meghibásodásokat, amelyek a kapcsolási rajzon nem láthatók |
Ez a munkafolyamat megakadályozza, hogy a tervezés az “egy eszköz mindent megold” elterjedt mintájába csússzon. Emellett megkönnyíti az anyagjegyzék indoklását a projekt felülvizsgálata során.
Tipikus védelmi minták
| PV gyűjtődoboz minta | Olvadóbiztosító szerepe | DC szakaszolókapcsoló szerepe | DC kismegszakító szerepe | Túlfeszültség-levezető (SPD) szerepe |
|---|---|---|---|---|
| Kisméretű tömb, kevés párhuzamos sztringgel | Erősen függhet a modulok határértékeitől és a helyi előírásoktól | Gyakran használják karbantartási leválasztásra | Lehet a fogyasztói oldalon vagy máshová integrálva | Kitettség és inverterérzékenység alapján értékelve |
| Kereskedelmi tetőtéri gyűjtődoboz | Gyakran fontos a több párhuzamos sztring miatt | Általánosan használt helyi leválasztáshoz | Gyakran használt a kombinált kimeneten vagy a DC-oldali védelmi fokozatban | Általában fontos, mivel a tetőtéri tömbök ki vannak téve a túlfeszültségnek |
| Közüzemi méretű vagy nagyfeszültségű DC-tömb | Gondosan ellenőrizni kell a rendszerszintű feszültség és a tartó névleges értékei alapján | Robusztus PV DC kapcsolási/leválasztási kialakítást igényel | Meg kell felelnie a magas DC feszültségnek és a megszakítási követelményeknek | Gyakran egy összehangolt, telephelyi szintű túlfeszültség-védelmi koncepció része |
| Inverterbe integrált bemeneti védelem | Az inverter kialakításától függően csökkenthető vagy módosítható | A projekttervezés alapján helyileg továbbra is szükség lehet rá | Lehet integrált, külső vagy mindkettő | Továbbra is össze kell hangolni a DC kábelezéssel és a földeléssel |
Az elrendezés és a hőtechnikai tervezés a védelem részét képezi
A védelmi koordináció nemcsak elektromos jellegű. Egy gyűjtődoboz (combiner box) megfelelő alkatrészek használata mellett is meghibásodhat a nem megfelelő elrendezés miatt.
Ügyeljen a következőkre:
- biztosítéktartó hőleadása
- a hőt termelő eszközök közötti távolság
- kábelhajlítási sugár és vezetékvezetés
- túlfeszültség-levezető (SPD) kivezetésének hossza és földelési útvonala
- a DC pozitív és negatív vezetők közötti távolság, ahol az előírásos
- biztosítékok, szakaszolókapcsolók, megszakítók és túlfeszültség-levezető (SPD) modulok szervizelési hozzáférhetősége
- a nem megfelelő kábelbevezetés miatti vízbejutási kockázat
- a címkék láthatósága a karbantartó csapatok számára
Amennyiben a szekrény kialakítása még nyitott, vizsgálja felül napelemes gyűjtődoboz (PV combiner box) szekrényének kiválasztása, gyűjtődoboz elhelyezése: beltéri vs. kültéri, napelemes gyűjtődoboz túlmelegedésének okai és megoldásai, és a napelemes gyűjtődoboz ellenőrzési lista.
Gyakori tervezési hibák
1. hiba: A megszakító kezelése a biztosítékok univerzális helyettesítőjeként
A kombinált kimeneten lévő DC megszakító elengedhetetlen lehet, de nem oldja meg automatikusan a string szintű visszáram elleni védelmet. A string biztosítékok szükségességét továbbra is értékelni kell.
2. hiba: AC védelmi eszközök használata DC PV áramkörökben
A PV DC megszakítás eltér az AC megszakítástól. Az eszközöknek meg kell felelniük a tényleges DC feszültségnek és alkalmazásnak.
3. hiba: Leválasztó kapcsoló telepítése azzal a feltételezéssel, hogy a túláramvédelem megoldott
A DC leválasztó kapcsoló leválasztási funkciót biztosít. Nem nyújt automatikusan rövidzárlat- vagy túlterhelés elleni védelmet.
4. hiba: Az SPD kiválasztása kizárólag a “PV SPD” felirat alapján
Az SPD-nek meg kell felelnie az Ucpv/MCOV értéknek, a túlfeszültség-terhelhetőségnek, a beépítési pontnak, a tartalék védelemnek és a földelési elrendezésnek. A címke önmagában nem elegendő.
5. hiba: A vezeték hosszának és elrendezésének figyelmen kívül hagyása
A hosszú SPD-vezetékek, a zsúfolt biztosítéktartók és a nem megfelelő vezetékvezetés gyengítheti a műszakilag helyes alkatrészválasztást.
6. hiba: Tervezés a kapcsolási rajzhoz, de nem a technikushoz
A végső doboznak ellenőrizhetőnek és szervizelhetőnek kell lennie. A biztosítékcserének, a szakaszoló működtetésének, a megszakító alaphelyzetbe állításának, az SPD állapotellenőrzésének és a címkék leolvasásának reálisnak kell lennie a beépített környezetben.
Tervezői ellenőrzőlista
| Ellenőrzőpont | Jóváhagyás előtti megerősítés |
|---|---|
| String architektúra | A párhuzamos stringek száma és a hibaáram-hozzájárulás ismert |
| Modulvédelmi korlát | A modul maximális soros biztosíték névleges értéke ellenőrizve |
| Biztosítéktervezés | A biztosítékbetét és a biztosítékaljzat PV DC névleges értékkel rendelkezik és megfelelően van elhelyezve |
| Leválasztó kapcsoló tervezése | A DC leválasztó névleges értéke, póluskiosztása, valamint a terhelés alatti megszakítási/leválasztási funkciója megerősítve |
| Megszakító kialakítása | DC megszakító névleges értéke, megszakítóképessége, polaritása és szerepe meghatározva |
| SPD kialakítása | Ucpv, Up, kisütési áram, típus, tartalék védelem és földelési útvonal ellenőrizve |
| Elrendezés | Hőtechnikai távolságok, vezetékvezetés, SPD vezeték hossza és karbantartási hozzáférés felülvizsgálva |
| Dokumentáció | A kapcsolási rajz, az anyagjegyzék (BOM), a címkék, a figyelmeztető jelzések és az ellenőrzési pontok megegyeznek a tényleges dobozzal |
GYIK
Helyettesítheti-e a DC megszakító a string biztosítékokat egy napelemes gyűjtődobozban?
Nem automatikusan. A kombinált kimeneten lévő DC megszakító megvédheti és leválaszthatja a kimenő áramkört, de a sztringbiztosítékok a párhuzamos sztringekből származó visszáram elleni védelmet látják el. Ezek különböző védelmi kérdések.
A DC szakaszolókapcsoló ugyanaz, mint a DC megszakító?
Nem. A DC szakaszolókapcsoló kézi leválasztást és szigetelést biztosít, amennyiben az alkalmazásra méretezték. A DC megszakító túláramvédelmet és megszakítást biztosít a névleges értékein belül. Egyes termékek kombinálhatják a funkciókat, de az adatlapnak kifejezetten támogatnia kell a tervezett felhasználást.
Minden napelemes gyűjtődobozhoz szükséges sztringbiztosíték?
Nem mindig. A szükségesség a sztringek számától, a modul maximális soros biztosítékának névleges értékétől, a visszáram-kitettségtől, az inverter bemeneti kialakításától és a helyi előírásoktól függ. A döntést számításokkal vagy indoklással kell alátámasztani, nem pedig egy általános terv másolásával.
Minden napelemes gyűjtődobozhoz szükséges túlfeszültség-levezető (SPD)?
Számos PV gyűjtődoboz tartalmaz SPD védelmet, mivel a PV rendszerek ki vannak téve a túlfeszültség kockázatának, de a végső választás a helyszíni kitettségtől, a rendszerfeszültségtől, a földelési elrendezéstől, az inverter érzékenységétől és a projekt követelményeitől függ.
Hová kell telepíteni az SPD-t a gyűjtődobozon belül?
Az SPD-t a védendő vezetők és védelmi zóna közelében kell elhelyezni, rövid és közvetlen vezetékekkel a megfelelő védelmi útvonalhoz. Mindig kövesse az SPD gyártójának bekötési rajzát és a projekt földelési tervét.
Használhatók-e AC megszakítók vagy AC szakaszolókapcsolók DC gyűjtődobozban?
Nem feltételezhető, hogy alkalmasak lennének. A DC kapcsolás és megszakítás nagyobb igénybevételt jelent, mivel az áram nem halad át természetes módon a nullán. Kizárólag a szükséges feszültségre és áramerősségre méretezett, kifejezetten PV DC alkalmazásra tervezett eszközöket használjon.
Mi a leggyakoribb hiba a védelmi koordinációban?
A leggyakoribb hiba a nem megfelelő eszköz kiválasztása az adott feladatra: megszakítóra hagyatkozni a string-biztosíték koordinációjában, szakaszolókapcsolót túláramvédelemként kezelni, vagy SPD-t telepíteni a feszültség és a vezeték elrendezésének ellenőrzése nélkül.
Összefoglaló
A napelemes gyűjtődoboz védelmi tervezése egy koordinációs feladat. A biztosítékok, DC szakaszolókapcsolók, DC megszakítók és SPD-k a kockázati profil különböző részeit kezelik.
Használja a címet. string biztosítékok a string-szintű visszáram és hibaállapot kezelésére. Használjon DC leválasztók helyi leválasztáshoz és szakaszoláshoz. Használjon DC megszakítók ahol egyenáramú (DC) túláramvédelemre és megszakításra van szükség. Használjon EPD-k a tranziens túlfeszültség-terhelés csökkentésére.
A legjobb kialakítás nem az, amelyik a legtöbb alkatrészt tartalmazza. Hanem az, amelyben minden alkatrésznek világos szerepe, helyes névleges értéke, megfelelő elhelyezkedése és a PV-rendszer többi részével dokumentált koordinációja van.
