Untuk memasang sekring dengan benar pada sistem surya, Anda harus memasang sekring berperingkat DC berukuran 156% dari arus hubung singkat rangkaian (Isc × 1,56) pada konduktor positif dari rangkaian yang terhubung paralel, mengikuti persyaratan NEC Pasal 690 untuk proteksi arus lebih. Ini melindungi terhadap kesalahan kelistrikan yang berbahaya sekaligus memastikan sistem Anda beroperasi dengan aman dan memenuhi persyaratan kode kelistrikan.
Sekering surya wajib digunakan ketika tiga atau lebih rangkaian terhubung secara paralel, ketika arus hubung singkat gabungan melebihi nilai sekring seri maksimum modul, atau dalam sistem berbasis baterai. Proses sekring meliputi perhitungan ukuran sekring yang tepat, pemilihan komponen berperingkat DC, pemasangannya di lokasi yang tepat, dan perawatannya sesuai standar keselamatan. Memahami persyaratan ini mencegah kebakaran listrik, kerusakan peralatan, dan memastikan investasi surya Anda beroperasi dengan aman selama beberapa dekade.
Apa itu Fusing PV Surya dan Mengapa Itu Penting?
Fusi PV surya menyediakan proteksi arus lebih untuk sistem fotovoltaik dengan memutus sirkuit secara otomatis ketika arus listrik melebihi batas aman. Tidak seperti sekring AC rumah tangga, sekring surya harus menangani listrik arus searah (DC), yang menghasilkan busur listrik persisten yang lebih sulit dipadamkan daripada arus AC. Perbedaan Sekring AC dan Sekring DC
Proteksi arus berlebih Mencegah kebakaran listrik dengan menghentikan aliran arus berbahaya sebelum kabel terlalu panas. Ketika beberapa panel surya terhubung secara paralel, satu panel yang rusak dapat menerima arus "backfeed" yang berbahaya dari panel yang sehat, yang berpotensi menyebabkan kebakaran atau kerusakan peralatan.
Perbedaan sekering DC sangat penting untuk dipahami. Arus DC mengalir terus menerus dalam satu arah tanpa titik persimpangan nol alami yang membantu sekering AC memadamkan busur api. Ini berarti sekering DC memerlukan konstruksi khusus dengan ruang pemadam busur api yang ditingkatkan dan peringkat tegangan yang lebih tinggi daripada sekering AC yang setara.
Konsep kelistrikan utama termasuk:
- Arus hubung singkat (Isc): Arus maksimum yang dapat dihasilkan panel surya, ditemukan pada pelat nama
- Peringkat sekering seri maksimum: Sekering terbesar yang dapat melindungi panel surya dengan aman, juga ada di pelat nama
- Faktor arus kontinu:Margin keamanan 125% yang dipersyaratkan oleh kode kelistrikan untuk beban kontinu
- Arus umpan balik:Aliran arus berbahaya dari panel paralel ke dalam rangkaian yang mengalami gangguan
Jenis Sekring Penting untuk Sistem Tenaga Surya
| Jenis Sekering | Peringkat Tegangan | Jangkauan saat ini | Aplikasi Terbaik | Biaya Khas |
|---|---|---|---|---|
| Sekering Kartrid (10x38mm) | Tegangan 1000-1500VDC | 1A-30A | Pelindung tali, kotak penggabung | $8-25 masing-masing |
| Sekering Blade (ATO/ATC) | Tegangan 32-100VDC | 1A-30A | Beban DC kecil, sistem 12V/24V | $2-5 masing-masing |
| Sekering ANL | Tegangan 32-300VDC | 35A-750A | Koneksi baterai ke inverter | $15-35 masing-masing |
| Sekering Kelas J | Tegangan 1000VDC | 70A-450A | Sistem komersial besar | $150-400 masing-masing |
Apa yang membedakan sekering DC dari sekering AC?
Sekering DC memerlukan konstruksi khusus untuk memutus arus searah dengan aman. Sementara arus AC secara alami melewati nol 120 kali per detik (membantu memadamkan busur api), arus DC mengalir terus-menerus, menciptakan busur api persisten yang dapat melebihi tegangan suplai.
Peningkatan pemadaman busur pada sekering DC meliputi:
- Badan melamin atau keramik yang diperpanjang untuk pembuangan panas yang lebih baik
- Tautan sekering khusus dengan elemen perak atau tembaga
- Peringkat tegangan lebih tinggi (30-40% di atas ekuivalen AC)
- Peningkatan kapasitas interupsi (biasanya 20-50kA)
Jangan pernah mengganti sekring AC pada aplikasi DC. Sekering AC tidak dapat memutus arus DC dengan aman dan mungkin gagal melindungi sistem Anda, sehingga menimbulkan bahaya kebakaran dan melanggar kode kelistrikan.
Ukuran dan Pemilihan Sekring yang Komprehensif
| Konfigurasi Sistem | Rumus Ukuran Sekring | Contoh Perhitungan | Ukuran Sekering Standar |
|---|---|---|---|
| Senar Tunggal | Tidak diperlukan | Panel 300W, Isc 11,7A | Tidak diperlukan |
| Dua Tali Paralel | Periksa: 2 × Isc × 1,56 vs Peringkat Seri Maksimum | 2 × 11,7A × 1,56 = 36,5A | 20A (jika panel maks = 20A) |
| Tiga Tali Paralel | Peringkat Seri Panel Maksimum atau Isc × 1,56 | 11,7A × 1,56 = 18,3A | 20A |
| Output Penggabung | Total Isc × String × 1,56 | 11,7A × 6 × 1,56 = 109,6A | 125A |
Bagaimana cara menghitung ukuran sekering yang tepat?
Pasal 690.8 NEC mengharuskan proses perhitungan dua langkah:
Langkah 1: Hitung Arus Sirkuit Maksimum Arus Maksimum = Isc × Jumlah Tali Paralel × 1,25
Faktor 1,25 memperhitungkan kondisi penyinaran matahari yang ditingkatkan.
Langkah 2: Terapkan Faktor Beban Berkelanjutan Arus Nominal = Arus Maksimum × 1,25 Faktor Keamanan Total = 1,25 × 1,25 = 1,56
Contoh praktis:Panel surya 300W dengan arus hubung singkat 11,7A dalam konfigurasi paralel 3-string:
- Arus Maksimum = 11,7A × 1 × 1,25 = 14,6A
- Arus Nominal = 14,6A × 1,25 = 18,3A
- Pilih sekering 20A (ukuran standar berikutnya)
Penurunan suhu dapat meningkatkan nilai-nilai ini. Pemasangan di atap menambah suhu sekitar sebesar 33°C sesuai NEC 310.15(B)(2), sehingga berpotensi memerlukan sekring yang lebih besar.
Kapan Pemasangan Solar Fusing Diwajibkan Berdasarkan Kode?
Pasal 690.9 NEC mengamanatkan penggabungan dalam konfigurasi tertentu:
Fusing DIPERLUKAN ketika:
- Tiga atau lebih tali paralel terhubung bersama
- Arus hubung singkat array melebihi nilai sekering seri maksimum modul
- Sistem berbasis baterai (semua rangkaian memerlukan sekring individual)
- Arus string gabungan dapat merusak konduktor atau peralatan
Fusing TIDAK diperlukan ketika:
- Instalasi string tunggal (tidak ada risiko umpan balik paralel)
- Dua rangkaian identik JIKA arus hubung singkat gabungannya tidak melebihi nilai sekering seri maksimum modul
- Konduktor dengan ukuran yang tepat dapat menangani semua arus gangguan potensial
⚠️ Peringatan Keamanan:Bahkan ketika tidak diharuskan oleh kode, penggabungan memberikan perlindungan tambahan dan sering direkomendasikan untuk keandalan sistem.
Panduan Pemasangan Solar Fusing Langkah demi Langkah
Protokol Keselamatan Pra-Instalasi
⚠️ KRITISPanel surya menghasilkan listrik setiap kali terkena cahaya. Tidak ada cara untuk mematikan panel surya sepenuhnya – bahkan cahaya bulan pun dapat menghasilkan tegangan berbahaya.
- Terapkan prosedur penguncian/penandaan
- Gunakan APD yang tepat: Sarung tangan berinsulasi, kacamata pengaman, alas kaki non-konduktif
- Gunakan alat berperingkat DC sesuai dengan tegangan sistem Anda
- Rencanakan perlindungan jatuh untuk instalasi atap
- Periksa kondisi cuaca – hindari bekerja dalam kondisi basah atau berangin
Langkah 1: Penilaian dan Perencanaan Sistem
Hitung kebutuhan fusi Anda:
- Temukan arus hubung singkat (Isc) pada pelat nama panel surya Anda
- Hitunglah jumlah string paralel di sistem Anda
- Temukan peringkat sekering seri maksimum pada pelat nama panel
- Menghitung ukuran sekring yang dibutuhkan menggunakan faktor keamanan 1,56
Contoh perhitungan:
- Panel: 300W, Isc = 11,7A, Sekering Seri Maks = 20A
- Sistem: 4 senar masing-masing 8 panel
- Sekring senar: 11,7A × 1,56 = 18,3A → Sekering 20A
- Output penggabung: 11,7A × 4 × 1,56 = 73,1A → Sekering 80A
Langkah 2: Pemasangan Kotak Penggabung
Persyaratan lokasi:
- Pasang dalam jarak 10 kaki dari panel surya (bervariasi berdasarkan yurisdiksi)
- Pastikan peringkat IP65 atau NEMA 4X untuk instalasi luar ruangan
- Pertahankan izin yang diperlukan untuk akses pemeliharaan
- Pertimbangkan persyaratan akses petugas pemadam kebakaran untuk instalasi di atap
Proses instalasi:
- Kotak penggabung dudukan dengan aman untuk mencegah getaran
- Pasang rel DIN di dalam kandang
- Pasang dudukan sekring sesuai dengan spesifikasi pabrikan
- Pasang batang pentanahan dan menghubungkan konduktor pentanahan peralatan
- Terapkan pelabelan yang tepat untuk setiap sirkuit
Langkah 3: Pemasangan Sekring Tali
Perlindungan tali individu:
- Pasang sekring konduktor positif hanya (jangan pernah menggabungkan konduktor negatif dalam sistem yang dibumikan)
- Gunakan sekering berperingkat DC dengan tegangan dan nilai arus yang tepat
- Pastikan kontak yang tepat – sambungan yang longgar menyebabkan panas berlebih
- Terapkan torsi yang tepat sesuai dengan spesifikasi pabrikan
Sekering inline MC4 untuk perlindungan tingkat string:
- Pasang pada konduktor positif sedekat mungkin dengan koneksi paralel
- Gunakan peringkat sekering yang sama dengan peringkat sekering seri maksimum modul
- Pastikan perlindungan lingkungan yang tepat
Langkah 4: Integrasi dan Pengujian Sistem
Koneksi akhir:
- Hubungkan sekering keluaran untuk arus array gabungan
- Pasang peralatan pemantauan jika diperlukan
- Selesaikan semua koneksi pentanahan
- Pasang label yang tepat untuk semua sirkuit
Prosedur pengujian:
- Inspeksi visual dari semua koneksi
- Pengujian kontinuitas dari semua sirkuit sekering
- Pengujian ketahanan isolasi untuk memverifikasi keamanan
- Pengujian fungsional dalam kondisi beban
Masalah Umum dan Solusi Fusing Panel Surya
Sekring yang Sering Putus
Gejala: Sekring putus berulang kali, kinerja sistem menurun
Penyebab umum:
- Gangguan tanah pada susunan surya
- Ukuran sekring salah (terlalu kecil)
- Sambungan longgar yang menyebabkan lengkung api
- Sambaran petir atau lonjakan listrik
Langkah-langkah pemecahan masalah:
- Keselamatan adalah yang utama – verifikasi sistem telah dimatikan dengan benar
- Uji setiap string secara individual untuk mengisolasi masalahnya
- Periksa gangguan tanah menggunakan pengujian resistansi isolasi
- Periksa semua koneksi untuk kerusakan atau korosi
- Verifikasi ukuran sekring yang tepat terhadap perhitungan NEC
Sekring Gangguan Putus
Gejala: Sekring putus dalam kondisi operasi normal
Akar penyebab:
- Sekering berukuran terlalu kecil untuk aplikasi
- Suhu sekitar yang tinggi memengaruhi kinerja sekering
- Koneksi yang buruk menyebabkan penurunan tegangan
- Jenis sekring yang salah untuk aplikasi solar
Solusi:
- Hitung ulang ukuran sekring menggunakan rumus NEC yang tepat
- Periksa peringkat suhu sekitar dan menerapkan faktor penurunan peringkat
- Kencangkan semua koneksi sesuai spesifikasi pabrikan
- Gunakan hanya sekering berperingkat DC dirancang untuk aplikasi surya
Masalah Gangguan Tanah
Gejala: Deteksi gangguan tanah mengganggu operasi sistem
Proses deteksi:
- Inspeksi visual untuk kerusakan yang jelas atau intrusi air
- Pengujian tegangan dari konduktor positif dan negatif ke ground
- Pengujian isolasi dengan memutus rangkaian secara sistematis
- Inspeksi profesional jika gangguan tanah berlanjut
⚠️ Peringatan Keamanan: Gangguan tanah mengindikasikan potensi bahaya sengatan listrik. Jangan pernah mengabaikan indikator gangguan tanah.
Instalasi Profesional vs. DIY: Membuat Pilihan yang Tepat
Ketika Instalasi Profesional Diperlukan
Pekerjaan profesional wajib:
- Interkoneksi listrik ke panel utama rumah Anda
- Interkoneksi utilitas dan pengaturan pengukuran bersih
- Permohonan izin mendirikan bangunan di sebagian besar yurisdiksi
- Sistem tegangan tinggi lebih dari 600V DC
Persyaratan khusus negara bagian:
- California, Massachusetts, Maine, dan Texas mewajibkan teknisi listrik berlisensi
- Banyak negara bagian yang memerlukan lisensi kontraktor untuk sistem dengan jumlah dolar tertentu
- Cakupan asuransi dan garansi seringkali memerlukan instalasi profesional
Batasan Instalasi DIY
Pembatasan hukum:
- Izin mendirikan bangunan biasanya memerlukan tanda tangan kontraktor berlisensi
- Izin kelistrikan seringkali memerlukan persetujuan teknisi listrik berlisensi
- Perjanjian interkoneksi utilitas mewajibkan instalasi profesional
- Pelanggaran kode dapat mengakibatkan denda dan penolakan klaim asuransi
Pertimbangan keselamatan:
- Bahaya jatuh dari pekerjaan atap (penyebab utama cedera akibat pemasangan panel surya)
- Risiko sengatan listrik dari panel surya yang selalu berenergi
- Bahaya kebakaran dari sambungan listrik yang tidak tepat
- Perhitungan yang rumit diperlukan untuk ukuran sistem yang tepat
⚠️ Rekomendasi KuatMengingat kompleksitas dan risiko keselamatan, pemasangan profesional oleh kontraktor bersertifikat sangat disarankan untuk semua sistem PV surya.
Protokol Keselamatan dan Kepatuhan Kode
Persyaratan NEC untuk Fusing Surya
Pasal 690.9 mengamanatkan persyaratan proteksi arus lebih spesifik:
- Sekering harus Peringkat DC dan Terdaftar di UL 248-19 untuk aplikasi fotovoltaik
- Peringkat tegangan harus melebihi tegangan sistem maksimum termasuk koreksi suhu
- Peringkat saat ini harus menangani 156% arus maksimum yang dihitung
- Kapasitas interupsi harus melebihi arus gangguan yang tersedia
Pembumian peralatan menurut NEC 690.41-690.47:
- Konduktor pentanahan peralatan berukuran per Tabel 250.122
- Sistem elektroda pentanahan koneksi ke sistem pentanahan gedung
- Ikatan semua komponen logam termasuk pemegang sekering
Standar Keselamatan OSHA
Persyaratan perlindungan jatuh:
- Aturan 6 kaki untuk pekerjaan konstruksi yang membutuhkan perlindungan jatuh
- Aturan 4 kaki untuk kegiatan pemeliharaan
- Peralatan yang tepat: Tali pengaman, tali pengikat, titik jangkar, pagar pembatas
Persyaratan keselamatan listrik:
- Peralatan pelindung diri: Sarung tangan berinsulasi, kacamata pengaman, alas kaki non-konduktif
- Alat yang diisolasi dinilai untuk tegangan sistem
- Prosedur penguncian/penandaan untuk semua pekerjaan listrik
Persyaratan Pemeliharaan dan Inspeksi
Jadwal Inspeksi Reguler
Cek bulanan:
- Pemeriksaan visual kotak penggabung untuk mengetahui kerusakannya
- Tinjauan pemantauan kinerja untuk anomali
- Periksa lampu indikator pada sakelar pemutus
Inspeksi triwulanan:
- Pencitraan termal sambungan dan kotak penggabung
- Kencangkan sambungan sesuai kebutuhan
- Bersihkan penutup dan periksa segelnya
- Uji pemutus sirkuit gangguan arde
Inspeksi komprehensif tahunan:
- Pengujian kelistrikan lengkap semua sirkuit sekering
- Pengujian ketahanan isolasi
- Verifikasi torsi semua koneksi
- Penggantian sekring sesuai kebutuhan
Tanda-tanda Sekring Rusak
Indikator visual:
- Jendela sekring putus menunjukkan elemen yang meleleh
- Perubahan warna atau bekas terbakar pada badan sekring
- Rumah retak atau kerusakan fisik
- Terminal meleleh menunjukkan panas berlebih
Pengujian listrik:
- Pengujian kontinuitasSekering yang baik membaca mendekati 0 ohm
- Pengujian penurunan tegangan: Tegangan berlebih pada terminal sekering
- Pengukuran arus:Pengurangan aliran arus menunjukkan kemungkinan degradasi sekering
Kriteria Pemilihan Sekering Surya
Kerangka Pengambilan Keputusan
Langkah 1: Klasifikasi tegangan sistem
- 600VDC: Sistem perumahan dasar
- 1000VDC: Sistem komersial standar
- 1500VDC: Sistem efisiensi tinggi modern
Langkah 2: Perhitungan peringkat saat ini
- Arus string: Gunakan peringkat sekering seri maksimum modul
- Output penggabung: Hitung total arus array × 1,56
- Sambungan baterai: Ukuran untuk arus maksimum yang diharapkan × 1,25
Langkah 3: Pertimbangan lingkungan
- Peringkat suhu: Memperhitungkan kondisi sekitar ditambah pemanasan matahari
- Perlindungan kelembaban: IP65 minimum untuk instalasi luar ruangan
- Tahan UV:Penting untuk instalasi yang terbuka
Langkah 4: Persyaratan sertifikasi
- Daftar UL 248-19: Wajib untuk aplikasi fotovoltaik
- Kepatuhan IEC 60269-6: Standar internasional untuk sekering PV
- Persetujuan kode lokal: Tanyakan pada inspektur listrik
Produsen yang Direkomendasikan
Produsen papan atas:
- Littlefuse: Seri SPF untuk aplikasi surya yang komprehensif
- Eaton (Bussmann): Seri gPV dengan berbagai faktor bentuk
- Schneider Electric: Seri TeSys untuk instalasi modular
- Mersen: Seri A6PV untuk lingkungan yang keras
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Berapa ukuran sekring yang saya butuhkan untuk sistem surya saya?
Hitung ukuran sekering Kalikan arus hubung singkat (Isc) panel surya Anda dengan 1,56. Misalnya, panel 300W dengan Isc 11,7A membutuhkan sekring 18,3A, jadi Anda sebaiknya memilih sekring 20A (ukuran standar berikutnya). Untuk beberapa rangkaian paralel, gunakan peringkat sekring seri maksimum panel (tertera pada pelat nama) untuk perlindungan masing-masing rangkaian.
Dapatkah saya menggunakan sekring otomotif biasa pada sistem tenaga surya saya?
Tidak, jangan pernah menggunakan sekring otomotif dalam sistem surya. Sistem surya memerlukan sekring berperingkat DC yang dirancang khusus untuk aplikasi fotovoltaik (terdaftar di UL 248-19). Sekring otomotif dirancang untuk sistem 12V DC dan tidak dapat dengan aman memutus tegangan dan arus yang lebih tinggi dalam sistem surya.
Seberapa sering saya harus memeriksa sekring surya saya?
Inspeksi visual bulanan direkomendasikan, dengan inspeksi terperinci triwulanan termasuk pencitraan termal. Pengujian komprehensif tahunan Perawatan harus mencakup pengujian kelistrikan, pengencangan sambungan, dan penggantian sekring sesuai kebutuhan. Selalu periksa sekring segera jika Anda melihat penurunan kinerja sistem.
Apakah saya perlu sekring jika saya hanya memiliki dua panel surya?
Biasanya tidak diperlukan untuk dua panel identik JIKA arus hubung singkat gabungannya tidak melebihi peringkat sekering seri maksimum modul. Namun, NEC mewajibkan penggunaan sekering ketika tiga atau lebih rangkaian terhubung secara paralel, atau ketika arus hubung singkat array melebihi peringkat sekering seri maksimum modul.
Apa yang terjadi jika saya memasang sekring dengan ukuran yang salah?
Sekering berukuran besar tidak akan melindungi sistem Anda dengan baik dan dapat memungkinkan arus berbahaya mengalir, yang berpotensi menyebabkan kebakaran atau kerusakan peralatan. Sekering berukuran kecil Akan putus berulang kali dalam kondisi normal, menyebabkan sistem mati dan frustrasi. Selalu gunakan perhitungan NEC untuk menentukan ukuran sekring yang tepat.
Di mana tepatnya sekring harus dipasang pada sistem surya saya?
Pasang sekring pada konduktor positif setiap rangkaian paralel (tidak pernah pada konduktor negatif untuk sistem yang dibumikan), biasanya pada kotak penggabung atau menggunakan sekring inline MC4. Sekring tambahan diperlukan antara kotak penggabung dan pengontrol muatan/inverter, serta antara baterai dan inverter pada sistem berbasis baterai.
Bisakah saya mengganti sekring yang putus dengan nilai yang lebih tinggi?
Jangan pernah meningkatkan peringkat sekering melampaui nilai yang dihitung. Sekering dirancang untuk melindungi konduktor dan peralatan tertentu. Penggunaan sekering yang lebih besar akan menghilangkan perlindungan dan menimbulkan bahaya kebakaran. Selalu cari tahu penyebab sekering putus dan perbaiki masalah yang mendasarinya sebelum menggantinya dengan nilai yang sama.
Apa perbedaan antara sekering kerja cepat dan sekering tunda waktu?
Sekering kerja cepat (paling umum untuk tenaga surya) bereaksi cepat terhadap kondisi arus lebih, biasanya dalam 1-3 milidetik. Sekering tunda waktu Memungkinkan arus lebih singkat (seperti saat menyalakan motor) tetapi tetap melindungi dari arus lebih yang berkelanjutan. Sistem surya biasanya menggunakan sekring kerja cepat karena panel surya tidak memiliki arus masuk.
KesimpulanSekring PV surya yang tepat memerlukan pemahaman tentang persyaratan NEC, perhitungan ukuran sekring yang tepat menggunakan faktor keamanan 1,56, pemilihan komponen berperingkat DC, dan penerapan praktik pemasangan profesional. Meskipun pemasangan sendiri dimungkinkan di beberapa wilayah hukum, kompleksitas perhitungan kelistrikan, risiko keselamatan, dan persyaratan kode membuat pemasangan profesional sangat disarankan. Perawatan dan inspeksi rutin memastikan sistem sekring Anda terus melindungi investasi surya Anda selama beberapa dekade mendatang.
Terkait
Cara Menguji Sekring DC yang Rusak pada Sistem PV
Bagaimana Cara Kerja Dudukan Sekring?
Apa Kegunaan Kotak Gabungan Tenaga Surya?
Apa Penyebab Panel Surya Terbakar? Panduan Keselamatan Lengkap
