A DC leválasztó kapcsoló egy kézi működtetésű leválasztó eszköz, amelyet fotovoltaikus (PV) rendszerekben használnak a telepítés DC oldalának biztonságos leválasztására karbantartás, szervizelés, vészhelyzeti beavatkozás és leállítási eljárások céljából. Szándékos, egyértelműen jelzett leválasztási pontot hoz létre a napelemek és a downstream berendezések, például az összekötő dobozok, a töltésvezérlők és az inverterek között.
A gyakorlatban a DC leválasztó kapcsoló az az eszköz, amely lehetővé teszi a technikus számára, hogy szándékosan leállítsa az egyenáram áramlását a rendszeren keresztül. Ez nem egy túláramvédelmi eszköz, és ez nem csak egy újabb be-ki tartozék. A valódi feladata az, hogy biztonságos, szándékos leválasztási pontot biztosítson egy olyan áramkörben, amely napfény jelenlétében folyamatosan feszültség alatt van.
Ez a különbség azért fontos, mert egy napelemes telepítés DC oldala eltérően viselkedik, mint a hagyományos AC épületáramkörök. A napelem modulok nappali fényben folyamatosan feszültséget termelnek, és a DC íveket nehezebb megszakítani, mint az AC íveket, mert nem élvezik a természetes áram nullaátmenet előnyeit. Ezért olyan fontos a leválasztó kiválasztása, elhelyezése és feszültségbesorolása a PV rendszer tervezésénél.
A legfontosabb tudnivalók
- A DC leválasztó kapcsolót elsősorban kézi leválasztásra, használják, nem automatikus hibavédelemre.
- Legfontosabb szerepe egy ellenőrzött leválasztási pont létrehozása a PV tömb és a downstream berendezések, például az összekötő dobozok és az inverterek között.
- A napelemes PV rendszerekben az elhelyezés ugyanolyan fontos, mint az eszköz kiválasztása. A leválasztó telepítési helye közvetlenül befolyásolja a karbantartás biztonságát és a szabványoknak való megfelelést.
- A DC leválasztó kapcsolót a tényleges PV DC feszültség, áram és kapcsolási igénybevétel, alapján kell kiválasztani, nem pedig az AC leválasztóhoz való felületes hasonlóság alapján.
- A legtöbb többstringes napelemes telepítésben a DC leválasztó kapcsoló megszakítókkal vagy biztosítékokkal együtt működik, nem pedig azok helyett.
Mit csinál egy DC leválasztó kapcsoló? A közvetlen válasz
A DC leválasztó kapcsoló három alapvető funkciót lát el egy napelemes PV rendszerben:
- Kézi leválasztási lehetőséget biztosít a PV DC oldalon, így a technikusok biztonságosan feszültségmentesíthetik a berendezéseket, mielőtt dolgoznának rajtuk.
- Támogatja a biztonságos szervizelési és leállítási eljárásokat egyértelműen jelzett és ellenőrzött nyitott állapot létrehozásával, amely bizonyítja, hogy az áramkört szándékosan leválasztották.
- Elválasztja a PV tömböt a downstream berendezésektől , például az összekötő dobozoktól, a töltésvezérlőktől vagy az inverterektől karbantartás, ellenőrzés vagy vészhelyzeti beavatkozás során.
Szabványok szerint ez a következőre vonatkozó általánosabb követelmény alá tartozik: szétkapcsoló eszköz a fotovoltaikus rendszerekben. Az NEC-alapú projektekben ez a követelmény a NEC 690.13 cikk — Fotovoltaikus rendszer leválasztó eszközei. alatt található. Az IEC- és AS/NZS-alapú gyakorlatban ugyanez a koncepció jelenik meg a PV leválasztási szabályokban, amelyek a tömboldali és az inverteroldali leválasztást szabályozzák a IEC 60364-7-712 és AS/NZS 5033.
A kritikus különbség az, hogy a DC leválasztó kapcsolót leválasztási feladatra, választják ki, nem túláramvédelemre. A biztonságos üzemeltetése továbbra is függ a tényleges kapcsoló-leválasztó névleges értékétől, a DC felhasználási kategóriájától és a projekt leállítási eljárásától.
Miben különbözik a DC leválasztó kapcsoló az AC kapcsolótól?
A PV DC leválasztó kapcsoló nem egyszerűen egy háztartási vagy ipari AC kapcsoló, amelyet magasabb feszültségre alkalmaznak. Meg kell birkóznia a DC kapcsolás sajátos elektromos valóságával napelemes körülmények között, amelyek alapvetően eltérnek az AC kapcsolástól.
A nullaátmenet problémája
Az AC áramkörökben az áram természetesen nullán halad át másodpercenként 100 vagy 120 alkalommal, attól függően, hogy a tápellátás 50 Hz vagy 60 Hz. Amikor a kapcsolóérintkezők kinyílnak, a kialakuló ívet a következő nullaátmenet segíti, jellemzően néhány milliszekundumon belül.
A DC áramnak nincs nullaátmenete. Ha egy ív létrejön a DC áramkörben nyíló érintkezők között, az addig fennmaradhat, amíg a forrás továbbra is áramot hajt. Ez azt jelenti, hogy egy DC leválasztó kapcsoló robusztusabb érintkező kialakítást, szélesebb érintkező távolságot és gyakran az aktuális DC kapcsolási feladathoz igazodó ívkezelési funkciókat igényel.
Egyéb DC-specifikus kihívások
Az ívviselkedésen túl egy PV rendszerben lévő DC leválasztó kapcsolónak a következőkkel is meg kell küzdenie:
- folyamatos DC feszültség nappal, mert a tömb nem kapcsolható ki ugyanúgy, mint egy AC tápegység
- lehetséges visszatáplálás a csatlakoztatott berendezésektől, az invertertől, a tárolási architektúrától és a párhuzamos útvonalaktól függően
- kültéri környezeti stressz, beleértve az UV sugárzást, az esőt, a port, a hőmérséklet-ingadozást és egyes régiókban a sós permetet
- hosszú élettartam elvárások, mert a PV rendszereket jellemzően évtizedekre tervezik
Hogyan specifikálják a DC leválasztó kapcsolókat
E kihívások miatt a PV DC leválasztó kapcsolókat egy speciális paraméterkészlet alapján választják ki, amely messze túlmutat azon, amit egy AC kapcsoló megkövetel:
| Paraméter | Miért fontos ez a DC esetében |
|---|---|
| Névleges DC feszültség (Ue) | Meg kell haladnia a maximális rendszer Voc-t, beleértve a hideg hőmérséklet korrekcióját is |
| Névleges áram (Ie) | Meg kell birkóznia a folyamatos PV üzemi árammal megfelelő csökkentéssel |
| Pólusok száma | Meghatározza, hogy hány vezetőt választanak le egyidejűleg |
| Felhasználási kategória | A DC-21B vagy DC-22B az IEC 60947-3 szerint a tényleges DC kapcsolási képességet jelzi |
| Védettségi fokozat (IP) | IP65 vagy magasabb a kültéri, időjárásnak kitett PV telepítésekhez |
| Mechanikai élettartam | Névleges működési ciklusok száma az érintkező romlása előtt |
Észak-amerikai telepítések esetén a projekteknek a UL 98B vagy azzal egyenértékű megfelelőség alapján értékelt eszközöket kell keresniük. Ausztráliában és Új-Zélandon az, Energy Safe Victoria és AS/NZS 5033 különös hangsúlyt fektet a DC leválasztó kapcsolók biztonságára, mert a korábbi leválasztó hibákat a tetőtéri PV tüzekkel hozták összefüggésbe.
Miért olyan fontos a DC leválasztás a napelemes rendszerekben?
A napelemes rendszer DC oldala olyan biztonsági helyzetet teremt, amely a hagyományos épületvillamossági rendszerekben nem létezik: a forrás nem kapcsolható ki.
Amíg sugárzás rendelkezésre áll, a PV modulok folyamatosan feszültséget termelnek. Ez azt jelenti, hogy:
- az inverter ki lehet kapcsolva
- a fő AC leválasztó nyitva lehet
- az épület tápellátása teljesen le lehet kapcsolva
mégis a PV vezetékek a tömb és az inverter között továbbra is feszültség alatt lehetnek.
Ez a tartós feszültség alatt tartás az alapvető oka annak, hogy a PV rendszerekben DC leválasztó kapcsolók vannak. Dedikált, kézi működtetésű leválasztási pont nélkül nincs egyértelmű mód a DC vezetékek szervizelés céljából történő leválasztására.
A DC leválasztó kapcsoló biztonsági szerepei
Karbantartási leválasztás. Az inverter cseréje, a kombináló doboz csatlakozásainak meghúzása vagy a túlfeszültség-védelmi eszköz cseréje előtt a technikusnak meg kell győződnie arról, hogy a DC vezetékek feszültségmentesek. A DC leválasztó kapcsoló támogatja ezt a folyamatot azáltal, hogy egyértelmű és szándékos leválasztási pontot biztosít, ahelyett, hogy csak egy védőeszköz fogantyújának helyzetére támaszkodna.
Vészleállítás. Tűz vagy vészhelyzet esetén a mentőszolgálatoknak egyértelműen megjelölt, könnyen kezelhető leválasztási pontra van szükségük. A piros fogantyús, egyértelmű felirattal ellátott DC leválasztó kapcsoló azonnal felismerhető. Egy lezárt házban lévő miniatűr megszakítók sora nem.
Lockout/tagout támogatás. Sok DC leválasztó kapcsolót úgy terveztek, hogy a fogantyújuk lakatolható legyen, és nyitott helyzetben lezárható legyen. Ez lehetővé teszi a technikus számára, hogy fizikailag megakadályozza a rendszer újbóli feszültség alá helyezését a rendszeren végzett munka során, a vonatkozó helyi biztonsági eljárásnak megfelelően.
Tűzoltók biztonsága. Az Energy Safe Victoria kifejezetten DC leválasztó kapcsolóként írja le azt a kézi leválasztó kapcsolót, amely megállítja a PV rendszer által termelt áram áramlását a rendszeren keresztül, hogy biztonságosabbá tegye a vészhelyzeteket vagy a szervizelést. Ez a megfogalmazás egyértelművé teszi a szerepet: az a célja, hogy szándékosan megállítsa az áramlást, nem pedig az, hogy várjon egy hibára és automatikusan lekapcsoljon.
Terepi megjegyzés a közzétett biztonsági vizsgálatokból: Az Energy Safe Victoria többször is kiemelte a nedvesség által érintett tetőtéri DC leválasztókat, mint valós tűzokot az idősebb PV rendszerekben. Ez hasznos emlékeztető arra, hogy a leválasztó kiválasztása csak a munka fele. A helyezés, a tömítés, a kábelbevezetés és a hosszú távú kültéri tartósság ugyanolyan fontos, mint az adatlap kapcsolóértéke.
Hogyan illeszkedik a gyors leállítás
Az észak-amerikai tetőtéri PV munkákban, NEC 690.12 Gyors leállítás most a hagyományos leválasztó eszközökkel kapcsolatos megbeszélések mellett szerepel. Ez azért fontos, mert egyes tervezők feltételezik, hogy a gyors leállítás irrelevánssá tette a DC leválasztót. Ez nem így van.
A gyors leállítás és a DC leválasztás kapcsolódó, de különböző problémákat old meg:
- gyors leállítás csökkenti az áramütés kockázatát a megadott vezetőkön az épületekben vagy azokon, miután a leállítást elindították
- a DC leválasztó vagy leválasztó eszköz szándékos helyi kapcsolási pontot biztosít a karbantartási leválasztáshoz és a szervizelési munkafolyamathoz
Az NFPA 690.12-vel kapcsolatos anyaga szintén hasznos itt, mert egyértelművé teszi, hogy a NEC nem követeli meg, hogy egyetlen eszköz végezze el a gyors leállítás funkcióját. A rendszertől függően ez a funkció modul szinten, tömb szinten vagy más listázott berendezésen keresztül kezelhető. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a gyors leállítás nem szünteti meg automatikusan az egyértelmű helyi DC oldali leválasztó eszköz szükségességét.
Hol van a DC leválasztó kapcsoló egy napelemes rendszerben?
A pontos telepítési hely a projekt szabványától, a berendezés architektúrájától, a rendszer méretétől és a joghatóságtól függ. A helyezési logika azonban egy következetes elvet követ:
a DC leválasztó kapcsoló oda kerül, ahol a technikusoknak biztonságos, hozzáférhető és a szabványnak megfelelő leválasztási pontra van szükségük.
1. hely: Az inverter mellett vagy azzal integrálva
A leggyakoribb DC leválasztó kapcsoló helye az inverter bemenete közelében van. Ez a helyezés helyi DC oldali leválasztást biztosít a technikusoknak közvetlenül az inverter előtt, lehetővé téve az inverter DC termináljainak biztonságosabb feszültségmentesítését a szervizelési munkák előtt.
Sok modern string inverter közvetlenül az inverter házába integrálja a DC leválasztó kapcsolót. Ezt az integrált megközelítést egyes piacokon egyre inkább előnyben részesítik, mert csökkenti a kitett külső lezárásokat, kiküszöböli a további ház áttöréseket, és megszüntet egy gyakori kültéri meghibásodási pontot.
Az Energy Safe Victoria kifejezetten megvitatta ezt az irányt a DC leválasztó biztonsági útmutatójában, megjegyezve, hogy az integrált leválasztók csökkenthetik az időjárással kapcsolatos károsodásnak kitett alkatrészek számát.
2. hely: A kombináló doboz kimeneténél
A kombináló dobozokat használó rendszerekben a kombináló doboz kimeneti oldala természetes hely a DC leválasztó kapcsoló számára. Ez lehetővé teszi az összes PV string kombinált kimenetének leválasztását az inverterhez vezető downstream kábelvezetékről.
Ebben a konfigurációban a kombináló kimeneténél lévő DC leválasztó kapcsoló gyakran az egyetlen helyi leválasztási pontként szolgál a teljes kombináló doboz számára. A technikus kinyithat és lezárhat egy leválasztót a downstream útvonal leválasztásához, ahelyett, hogy csak a dobozon belüli összes string védőeszköz egyedi kinyitására támaszkodna.
A kombináló doboz kontextusáról bővebben a napelemes kombináló doboz magyarázó és a kombináló doboz termékoldalával nyújtja a releváns berendezés hátterét.
3. hely: Tömb oldali vagy tetőtéri leválasztási pont
Egyes projekt szabványok és regionális kódok a tetőtéri PV telepítéseknél az inverter oldali leválasztó mellett tömb oldali DC leválasztó kapcsolót is előírnak vagy ösztönöznek. Ez különösen gyakori a tetőtéri PV telepítéseknél, ahol a tömbtől az inverterig vezető kábelvezetés hozzáférhető területeken halad át.
A tömb oldali leválasztó célja, hogy lehetővé tegye a leválasztást közelebb a forráshoz. A pontos követelmény azonban joghatóságonként eltérő, és az előnyben részesített megközelítés idővel változott, mert a tetőre szerelt leválasztó kapcsolók maguk is megbízhatósági problémává váltak egyes piacokon.
A legfontosabb elhelyezési elv
Ahelyett, hogy azt kérdeznénk, hogy “hova fér el a kapcsoló?”, a jobb tervezési kérdés a következő:
Hol van szüksége a projektnek biztonságos, hozzáférhető és a szabványnak megfelelő DC leválasztó eszközre?
Ez a válasz a szervizelési munkafolyamattól, az ellenőrzési követelményektől, a kombináló doboz architektúrájától, az inverter elrendezésétől, a kábelvezetéktől és az irányadó villamos szabályzattól függ. Sok telepítésnél a válasz több helyszín.
Mit nem csinál egy DC leválasztó kapcsoló
Itt okoz a zavar valódi mérnöki hibákat.
A DC leválasztó kapcsoló nem nem végzi el a DC megszakító vagy biztosíték munkáját. Konkrétan:
- nem nem automatikusan érzékeli a túláramot
- nem nem önmagától lekapcsol rövidzárlat esetén
- nem nem stringenkénti hibavédelmet biztosít
- nem nem helyettesíti a megfelelően megtervezett túláramvédelmi stratégiát
A DC leválasztó kapcsolót a leválasztási és szigetelési feladatra. választják ki. Az, hogy terhelés alatt működtethető-e, a tényleges névleges értékétől és felhasználási kategóriájától függ. Nem szabad úgy kezelni, mintha bármelyik leválasztó biztonságosan megszakíthatna bármilyen élő PV hibaáramot egyszerűen azért, mert megszakítja az áramkört.
Ezért használ a legtöbb PV rendszer többrétegű védelmi elrendezést:
- DC leválasztó kapcsoló kézi leválasztási és szigetelési feladatokhoz
- DC megszakítók vagy biztosítékok automatikus túláramvédelemhez
- túlfeszültség-védelmi eszközök (SPDs) tranziens túlfeszültség védelemhez, ahol szükséges
Minden réteg más-más hibamódot kezel. Egyik sem helyettesíti a másikat.
DC leválasztó kapcsoló vs. DC megszakító: A különbség megértése
A PV rendszerek tervezésének egyik leggyakoribb kérdése, hogy a DC leválasztó kapcsoló és a DC megszakító felcserélhető-e. Nem azok.
| Jellemző | DC Leválasztó Kapcsoló | DC megszakító |
|---|---|---|
| Elsődleges funkció | Kézi leválasztás és szétkapcsolás | Automatikus túláram érzékelés és megszakítás |
| Kioldó mechanizmus | Nincs — csak kézi működtetés | Igen — termikus, mágneses vagy elektronikus kioldás |
| Terhelés alatti megszakításra tervezték? | A tényleges kapcsoló-leválasztó névleges értékétől és felhasználási kategóriájától függ | Igen, az eszköz névleges DC védelmi képességén belül |
| Szigetelési biztonság a szervizeléshez | Általában erősebb, mert az eszközt kifejezetten szigetelési feladatra választják ki | Az eszköztől, tartozékaitól és attól függ, hogy elfogadják-e leválasztó eszközként |
| Zárolási/címkézési képesség | Gyakran lakatolható nyitott helyzetben | Néha lehetséges tartozékokkal, de nem mindig az előnyben részesített szerviz leválasztó |
| Szálankénti szelektivitás | Nem — áramköri szigetelést biztosít | Igen — az architektúrától függően védheti az egyes szálakat vagy csoportokat |
| Tipikus PV elhelyezés | Inverter oldali, kombináló kimenet vagy tömb oldali leválasztó | Kombináló dobozon belül, egy szálanként vagy szálcsoportonként, vagy egy betáplálási védelmi ponton |
| Képes helyettesíteni a másikat? | Nem, túláramvédelemre nem | Nem automatikusan, és csak akkor, ha a listázás és az alkalmazás megengedi |
Az utolsó sor a lényeg. A megszakító bizonyos speciális konfigurációkban elfogadható leválasztó eszközként, ha a listázása és az alkalmazása ezt kifejezetten megengedi, de ezt ellenőrizni kell az alkalmazandó szabványok szerint. Hasonlóképpen, a DC leválasztó kapcsoló nem túláramvédelmi eszköz, függetlenül a névleges áramától.
Az ebbe a határterületbe való mélyebb betekintéshez, különösen a kombináló doboz kontextusában, lásd: DC leválasztó vs. DC megszakító a napelem kombináló dobozokban.
Ha a tényleges eszközválasztékot értékeli, nem pedig magát a szerepet, akkor a VIOX DC leválasztó kapcsoló termékoldala a legrelevánsabb termékreferencia.
Egy gyakorlati PV rendszer példa
Vegyünk egy 200 kW-os kereskedelmi tetőtéri napelem rendszert nyolc kombináló dobozzal, amelyek mindegyike tíz szálat fog össze. Íme, hogyan működnek együtt a DC leválasztó kapcsolók és a megszakítók ebben az architektúrában:
Minden kombináló dobozon belül:
- szál szintű túláramvédelem, amely a tervezési alaptól függően DC megszakítókkal vagy biztosítékokkal valósítható meg
- egy DC leválasztó kapcsoló vagy azzal egyenértékű leválasztó eszköz a kombináló kimenetén a helyi szerviz leválasztási pont biztosításához
Az inverteren:
- egy DC leválasztó kapcsoló, integrált vagy szomszédos, amely végső leválasztási pontot biztosít az inverter bemenete előtt
- gyors leállítási berendezés vagy modul szintű leállítási architektúra, ahol a tetőtéri építési szabályzat megköveteli
Normál működés közben: a leválasztó kapcsolók zárva maradnak. Passzívak, amíg egy ember meg nem működteti őket. A megszakítók vagy biztosítékok kezelik az automatikus védelmet.
Egy szálon bekövetkező hiba esetén: a megfelelő túláramvédelmi eszköz automatikusan működésbe lép. A többi szálból származó fordított áram elég gyorsan megszakad ahhoz, hogy megvédje az érintett vezetőket. A kombináló kimeneti leválasztó zárva marad, hacsak karbantartás nem szükséges.
Tervezett karbantartás során: a technikus kinyitja és lezárja a kombináló kimeneti leválasztót, ellenőrzi a leválasztott állapotot a karbantartási eljárásnak megfelelően, majd leválasztja a doboz többi részét a konkrét munkához szükséges módon.
Ez a többrétegű megközelítés, a megszakítókból vagy biztosítékokból származó automatikus védelem és a DC leválasztó kapcsolóból származó kézi leválasztás, bevett gyakorlat számos kereskedelmi és közüzemi méretű PV telepítésben.
Gyakori DC leválasztó kapcsoló kiválasztási hibák a napelem rendszerekben
1. hiba: AC kapcsoló használata DC PV áramkörhöz
Ez a legveszélyesebb hiba, és a legsúlyosabb következményekkel jár. Az AC kapcsolók a nullaátmeneti ívoltásra támaszkodnak, ami nem létezik a DC áramkörökben.
Szabály: A PV rendszer minden DC leválasztó kapcsolójának kifejezetten a tényleges rendszerfeszültségen kell DC üzemre minősítettnek és tanúsítottnak lennie.
2. hiba: Kiválasztás névleges feszültség alapján hideghőmérséklet-korrekció nélkül
A PV szál nyitott áramköri feszültsége (Voc) a modul hőmérsékletének csökkenésével nő. A csak névleges rendszerfeszültség alapján kiválasztott szál hideg körülmények között meghaladhatja az eszköz névleges értékét.
Mindig számítsa ki a maximális korrigált Voc értéket a modul adatlapjának hőmérsékleti együtthatójával és a helyszínen várható legalacsonyabb környezeti hőmérséklettel, majd válasszon egy ennél magasabb értékre minősített leválasztót.
3. hiba: A burkolat és a környezeti védelem figyelmen kívül hagyása
A kültéri PV berendezések UV sugárzásnak, esőnek, pornak, páralecsapódásnak, hőmérsékleti ciklusoknak és egyes régiókban sós vízpermetnek vannak kitéve. A nem megfelelő IP védettségű vagy gyenge minőségű burkolattömítésekkel rendelkező DC leválasztó kapcsoló idővel leromlik.
Kültéri PV telepítésekhez sok projekt használja a IP65 -t minimális referenciapontként, a zordabb környezetekhez magasabb védettségi fokozatokat javasolnak.
4. hiba: A leválasztó elhelyezése olyan helyre, ahol nem tudja támogatni a valós szervizmunkát
A DC leválasztó kapcsoló, amelyet technikailag telepítettek, de egy hozzáférhetetlen helyre szereltek, nem teljesíti elsődleges célját. Az eszköz azért létezik, hogy egy technikus biztonságosan és gyorsan leválaszthassa a DC áramkört.
Tervezze meg a szerviz munkafolyamatot, ne csak az elektromos egyvonalas rajzot.
5. hiba: Az izolátort a teljes DC védelem stratégiájaként kezelni
A DC leválasztó kapcsoló leválasztást biztosít. Nem biztosít túláramvédelmet, túlfeszültségvédelmet vagy földzárlat-érzékelést.
Az izolátor egy réteg. Szüksége van a többi rétegre is mellette.
6. hiba: Alacsony minőségű alkatrészek használata a költségmegtakarítás érdekében
A DC leválasztó kapcsolók biztonságkritikus eszközök, amelyeknek évekig megbízhatóan kell működniük kültéri környezetben. Az olcsó, nem tanúsított vagy márkátlan izolátorok átmehetnek a kezdeti telepítési ellenőrzésen, de később meghibásodhatnak a használat során.
A kritikus PV biztonsági alkatrészek esetében a kis egységköltség-megtakarítás ritkán éri meg a biztonsági vagy garanciális kockázatot.
Mikor van értelme az integrált inverter izolátoroknak?
Az inverterbe integrált DC leválasztó kapcsolók felé irányuló tendencia felgyorsult számos piacon, mind a biztonsági adatok, mind a gyakorlati telepítési előnyök miatt.
Az integrált izolátorok előnyei:
- kevesebb kitett kültéri végződés és csatlakozási pont
- csökkentett ház áthatolások, amelyek nedvesség behatolási pontokká válhatnak
- egyszerűsített telepítés kevesebb különálló alkatrész felszerelésével és bekötésével
- alacsonyabb valószínűsége bizonyos meghibásodási módoknak, amelyek a különálló kültéri izolátor házakhoz kapcsolódnak
Mikor van még szükség külön külső izolátorra:
- olyan rendszerek, ahol az egyesítő dobozok távol helyezkednek el az invertertől, ahol további leválasztási pontra van szükség az egyesítő kimeneténél
- olyan telepítések, ahol az inverter nem tartalmaz integrált DC leválasztót, amely megfelel a helyi előírásoknak
- olyan projektek, amelyek regionális szabványok szerint tömb oldali leválasztást igényelnek
- utólagos beépítési vagy cserehelyzetek, ahol a meglévő inverter nem rendelkezik integrált leválasztással
A tervezési döntés nem az “integrált vs külső” mint univerzális szabály. Arról szól, hogy a leválasztási architektúrát a projekt előírásainak, fizikai elrendezésének és szerviz hozzáférési igényeinek megfelelően alakítsuk ki.
Hogyan válasszuk ki a megfelelő DC leválasztó kapcsolót a PV rendszerünkhöz?
1. lépés: Határozza meg a maximális rendszerfeszültséget
Számítsa ki a PV string maximális üresjárati feszültségét a legalacsonyabb várható hőmérsékleten. Alkalmazza a modul gyártójának hőmérsékleti együtthatóját a Voc-ra. Válasszon egy DC leválasztó kapcsolót, amely ennek a korrigált maximumnak megfelelő vagy annál nagyobb névleges értékű.
2. lépés: Ellenőrizze az áramerősséget
Az izolátornak a maximális folyamatos áramra kell méretezve lennie, amelyet vezetni fog. Egy egyesítő doboz alkalmazásban ez lehet a releváns stringek kombinált árama a vonatkozó tervezési ráhagyással.
3. lépés: Erősítse meg a DC felhasználási kategóriát
Keressen tanúsítványt a következőkhöz: IEC 60947-3 kifejezetten feltüntetett DC felhasználási kategóriával, például DC-21B vagy DC-22B, a tervezett feladattól függően. Az a készülék, amely csak AC felhasználási kategóriákra van tanúsítva, nem alkalmas PV DC leválasztásra, függetlenül a feszültség vagy áramerősség értékétől.
4. lépés: Illessze a ház védelmét a telepítési környezethez
Kültéri telepítések esetén győződjön meg arról, hogy a ház védelme és anyaga alkalmas UV sugárzásnak, nedvességnek, pornak és a helyszín valós környezeti feltételeinek.
5. lépés: Ellenőrizze a tanúsítványt és a szabványoknak való megfelelést
- IEC 60947-3 számos nemzetközi piacra
- UL 98B Észak-Amerikai PV alkalmazásokhoz, ahol alkalmazható
- AS/NZS 60947.3 együtt a AS/NZS 5033 elvárásokkal Ausztráliában és Új-Zélandon
Kerülje azokat az eszközöket, amelyek csak AC tanúsítványokat mutatnak egy lábjegyzettel, amely azt sugallja, hogy “alkalmas DC-hez”. Ez nem egyenértékű a DC-specifikus teszteléssel és tanúsítással.
GYIK
Mi a DC leválasztó kapcsoló fő funkciója egy napelemes rendszerben?
A fő funkció egy kézi DC leválasztási lehetőség biztosítása, hogy a rendszer PV oldala szervizelés, leállítás vagy vészhelyzeti eljárások céljából leválasztható legyen.
A DC leválasztó kapcsoló ugyanaz, mint egy DC megszakító?
Nem. A DC leválasztó kapcsoló egy kézi működtetésű leválasztó eszköz, amely nem rendelkezik automatikus kioldó mechanizmussal. A DC megszakító egy automatikus túláramvédelmi eszköz, amely érzékeli a hibákat és megszakítja az áramot emberi beavatkozás nélkül.
Hová kell felszerelni egy DC leválasztó kapcsolót egy PV rendszerben?
A leggyakoribb helyek az inverter mellett vagy azzal egybeépítve, a kombináló doboz kimeneténél, vagy a szabvány által előírt tömb oldali leválasztási ponton találhatók. A pontos elhelyezés a vonatkozó elektromos szabványtól, a rendszer architektúrájától és a szervizhozzáférési követelményektől függ.
Használhatok szabványos AC leválasztó kapcsolót DC szigetelőként?
Az AC kapcsolók a természetes áram nullaátmenetére támaszkodnak az ívek kioltásában kapcsolás közben. A DC áramkörökben nincs nullaátmenet, ezért egy DC ív fennmaradhat az AC névleges érintkezőkön keresztül. Mindig használjon kifejezetten DC üzemre tervezett és tanúsított eszközt a tényleges rendszerfeszültségen.
Miért nehezebb az egyenáramú leválasztás, mint a váltóáramú kapcsolás?
Mivel az egyenáramú ívek nem alszanak ki ugyanúgy, mint a váltóáramú ívek. Egy váltóáramú áramkörben az áram természetesen másodpercenként sokszor áthalad a nullán. Az egyenáram folyamatosan, egy irányban folyik, nulla átmenet nélkül, ezért a kapcsolási igénybevétel és az eszköz alkalmassága sokkal fontosabbá válik.
Milyen gyakran kell tesztelni egy DC leválasztó kapcsolót?
Kereskedelmi és közüzemi méretű PV telepítések esetén az éves ellenőrzés és a működési tesztelés bevett gyakorlat. A lakossági rendszereket gyakran ritkábban ellenőrzik. A pontos intervallumnak a tulajdonos karbantartási programját, a helyszíni feltételeket és a helyi követelményeket kell követnie.
Milyen feszültségértékre van szükségem egy 1000 V-os napelemes rendszerhez?
Szüksége van egy DC leválasztó kapcsolóra, amelynek névleges értéke meghaladja a PV string maximális üresjárati feszültségét a várható leghidegebb hőmérsékleten, nem csak a névleges rendszerfeszültséget.
Minden napelemes rendszerhez jogszabály írja elő a DC leválasztó kapcsolót?
A PV rendszerek általában megkövetelik a DC oldali leválasztó eszközt a legtöbb elektromos szabvány szerint, de a pontos megvalósítás joghatóságonként eltérő. Bizonyos rendszerkonfigurációkban a leválasztó eszköz integrálható más berendezésekbe. Egy dedikált DC leválasztó kapcsoló továbbra is az egyik legátláthatóbb és legszélesebb körben elfogadott megközelítés.
A NEC gyorslekapcsolás helyettesíti a DC leválasztó szükségességét?
Nem. A NEC 690.12 szerinti gyorslekapcsolás és a DC leválasztás nem pontosan ugyanazt a célt szolgálja. A gyorslekapcsolás a tetőre szerelt PV rendszerek meghatározott vezetékeinél a sokk kockázatának csökkentéséről szól. A DC leválasztó vagy más leválasztó eszköz továbbra is releváns a helyi karbantartási leválasztáshoz és a szervizelési eljáráshoz, kivéve, ha a teljes berendezés elrendezése egyértelműen lefedi ezt a szerepet.
Hivatkozott források és szabványok
- NEC 690.13 cikk — Fotovoltaikus rendszer leválasztó eszközei (NFPA)
- NEC 690.12 cikk — PV rendszerek gyors leállítása épületeken (NFPA anyag)
- Energy Safe Victoria — A DC leválasztók biztonsága PV rendszerekben
- Energy Safe Victoria — PV DC leválasztók és rendszerek útmutató
- IEC 60947-3 — Kisfeszültségű kapcsolóberendezések: Kapcsolók, leválasztók, kapcsoló-leválasztók
- UL 98B — Zárt és holtfrontú kapcsolók fotovoltaikus rendszerekben való használatra
- AS/NZS 5033 — Fotovoltaikus tömbök telepítési és biztonsági követelményei
