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A 태양광 차단 스위치 은 편리한 박스를 먼저 선택한 후 설치 장소를 찾는 방식이 아니라, 격리해야 할 경계에 따라 선택해야 합니다. 스트링 인버터 PV 시스템에서 DC 차단기는 어레이 근처, 결합기 출력부, 또는 인버터 내부나 옆에 위치할 수 있습니다. 각 위치는 전류 경로의 서로 다른 부분을 격리합니다.
미국 프로젝트의 경우, 위치는 첫 번째 결정 사항일 뿐입니다. 최종 설계는 현지에서 채택된 NFPA 70(NEC) 판본, 장비 리스팅 및 표시, 제조업체 지침, 가용 단락 전류, 외함 조건, 그리고 관할 당국(AHJ)의 요구 사항을 충족해야 합니다. IEC 정격 아이솔레이터가 북미 리스팅 요구 사항을 자동으로 충족한다고 가정해서는 안 되며, “DC disconnect”라고 표시된 인버터 핸들이 모든 NEC 차단 또는 급속 정지 기능을 수행한다고 가정해서도 안 됩니다.
이 가이드는 다음 사항에 중점을 둡니다. 차단기가 위치해야 할 곳과 이를 뒷받침해야 하는 증거. 장치 정의 및 작동 원리는 다음을 참조하십시오 DC 아이솔레이터 스위치란 무엇인가요?.
핵심 요점: 경계부터 선정
- 다음을 선택하십시오. 어레이 차단기 설계상 어레이 또는 서브어레이 경계 근처에 스위칭 또는 절연 지점이 필요한 경우.
- 다음 경우 결합기 출력 차단기 여러 소스 회로가 결합되어 있고 나가는 피더를 하나의 정의된 섹션으로 절연해야 하는 경우.
- 다음의 경우 인버터 통합형 차단기 정확히 명시된 인버터 어셈블리 및 지침에 따라 통합 장치가 연결된 DC 입력에 대해 필요한 기능을 수행하는 경우.
- 취급 급속 차단 별도의 시스템 기능으로 간주하십시오. 차단기는 급속 차단을 시작하거나 이에 관여할 수 있지만, 하나의 기계식 스위치를 연다고 해서 모든 제어 도체의 전압이 자동으로 감소하는 것은 아닙니다.
각 분리 위치가 실제로 차단하는 범위
| 후보 위치 | 개방 시 생성되는 경계 | 가장 강력한 사용 사례 | 확인해야 할 주요 제한 사항 |
|---|---|---|---|
| 어레이 또는 서브 어레이 차단 | 실제 토폴로지에 따라 하위 도체/장비를 연결된 어레이 섹션으로부터 분리 | 현장 분할, 유지보수 경계, 긴 DC 배선 또는 다중 어레이 구역 | 어레이 측 도체는 빛이 있을 때 통전 상태를 유지하며, 다중 병렬 경로의 경우 하나 이상의 장치가 필요할 수 있음 |
| 결합기 출력 차단기 | 결합된 출력 피더를 하위 인버터 또는 장비로부터 분리 | 여러 스트링을 하나의 출력 회로로 결합하는 중앙 집중식 아키텍처 | 출력을 개방해도 결합기 내부 또는 앞단의 개별 소스 회로는 절연되지 않음 |
| 인버터 통합형 DC 차단기 | 등재된 조립품 및 지침에 정의된 대로 인버터의 DC 변환 섹션을 분리 | 통합 기능이 연결된 입력을 포괄하는 소형 스트링 인버터 설치 | 어레이와 인버터 사이의 도체는 통전 상태로 유지될 수 있으며, 기능은 등재, 표시 및 토폴로지에 따라 다름 |
| 인버터에 인접한 외부 차단기 | 인버터 외부에 육안으로 확인 가능한 로컬 격리 지점 생성 | 서비스 경계, 개조, 또는 인버터에 필요한 통합 기능이 부족한 경우 | 인클로저, 도체, 단자, 환경 및 조정 요구 사항 추가 |
정답은 하나 이상의 차단기일 수 있습니다. 대규모 또는 분할된 어레이는 현장 격리 및 인버터 서비스 지점이 필요할 수 있습니다. 반대로, 소규모 인증 시스템은 정의된 기능을 위해 하나의 통합 장치를 사용할 수 있습니다. 이 표를 보편적인 배치 규칙으로 만들지 말고, 설계상 실제로 필요한 경계를 식별하는 데 사용하십시오.
1. 어레이 분리: 필드 섹션 차단
어레이 차단기는 어레이 또는 서브어레이 출력부에 전기적으로 가깝게 배치됩니다. 그 목적은 해당 소스 섹션과 하류 DC 경로 사이에 명확한 경계를 만드는 것입니다. 이는 어레이가 지붕이나 지상 설치 구역에 걸쳐 분리되어 있거나, 긴 피더가 다른 구역으로 들어오거나, 유지보수 계획상 현장 분할이 필요한 경우 유용할 수 있습니다.
어레이 차단기를 여는 것은 지 모듈 또는 모듈과 스위치 사이의 도체를 비활성 상태로 만듭니다. PV 모듈은 빛을 받으면 항상 전압을 생성합니다. 병렬 스트링의 경우, 역류 및 다중 소스 경로도 고려해야 합니다. 따라서 설계 도면에는 장치의 각 측면에서 어떤 도체와 장비가 격리되는지 정확히 명시해야 합니다.
어레이 측 스위치는 표시된 DC 전압, 전류, 개폐 의무, 극 배열, 도체 범위, 외함, 주변 환경 제한 및 단락 조건이 해당 위치에 적합한 경우에만 사용하십시오. 옥외 노출 시에는 UV, 물 유입, 결로, 케이블 지지 및 작동 접근성 문제도 발생합니다. 일반적인 IP 또는 NEMA 외함 규격이 정확한 설치 지침을 우선할 수는 없습니다.
어레이 차단기는 위치 선택 사항이며, 자동으로 코드 라벨이 되는 것은 아닙니다. 이것이 PV 시스템 차단 수단, 장비 차단기, 유지보수 스위치 또는 기타 등재된 기능의 일부로 사용되는지 여부는 채택된 코드, 설계 및 제품 증빙 자료에 따라 달라집니다.
2. 결합기 출력 분리: 결합된 피더 차단
중앙 집중식 스트링 아키텍처에서 결합기 박스(combiner box)는 여러 소스 회로를 수신하여 하나의 결합된 출력을 인버터로 보냅니다. 해당 출력의 차단기는 나가는 피더와 하위 장비를 위한 실질적인 경계를 형성합니다.
이 위치는 하나의 장치로 결합된 경로를 차단할 수 있기 때문에 매력적입니다. 그러나 결합기로 들어오는 개별 소스 회로를 분리하지는 않습니다. 라인 측과 내부 버스는 어레이로부터 계속 통전 상태일 수 있습니다. 기술자가 퓨즈 홀더, 모니터링 구성 요소, 서지 보호 장치(SPD) 또는 버스 작업을 정비해야 하는 경우, 유지보수 계획은 여전히 통전 중인 소스 측과 등재된 조립품이 제공하는 추가적인 분리 방법을 고려해야 합니다.
출력 장치는 단일 스트링이 아닌 결합된 회로에 맞춰 선택해야 합니다. 적용 가능한 설계 규칙에 따른 최대 회로 전류, 최저 설계 온도에서의 최대 DC 전압, 가용 고장 또는 역전류 조건, 필요한 극 수, 부하 개폐 의무, 그리고 결합기의 퓨즈 또는 기타 과전류 보호 장치와의 관계를 확인하십시오. 퓨즈형 차단기와 비퓨즈형 차단기는 서로 다른 보호 아키텍처를 해결합니다. 다음을 참조하십시오. 퓨즈형 vs 비퓨즈형 단로기 해당 별도 결정을 위해.
결합기에 공장 설치된 스위치가 포함된 경우, 전체 조립품 등재, 정격, 배선도 및 교체 부품 지침을 사용하십시오. 등재된 외함 내부에 현장 설치형 스위치를 추가하는 것이 외함 또는 조립품 평가를 유지한다고 가정하지 마십시오.
3. 인버터 통합 분리: 소형이지만 범위가 중요함
많은 스트링 인버터에는 DC 차단 핸들 또는 관련 스위치 섹션이 포함되어 있습니다. 이는 레이아웃을 단순화하고 로컬 서비스 지점을 만들 수 있지만, 눈에 보이는 핸들만으로는 그 범위를 정의하기에 충분한 증거가 되지 않습니다.
정확한 인버터 문서에서 다음을 확인하십시오:
- 장치가 어떤 DC 입력 단자 또는 MPPT 채널을 개방하는지;
- 시스템 설계 요구 사항에 따라 모든 비접지 도체가 스위칭되는지;
- 개방 위치에서도 전원 측 단자에 전압이 인가된 상태로 남아 있는지;
- 스위치가 인버터의 인증 범위에 포함되는지 및 어떤 표준이 적용되는지;
- 장치가 의도된 작동 조건에 대해 부하 차단 정격을 갖추었는지;
- 장비 격리, PV 시스템 차단 기능, 급속 정지 개시 또는 제조업체가 정의한 서비스 기능만을 수행하는지; 그리고
- 어떤 접근, 잠금, 표시 및 작동 조건이 적용되는지.
통합형 차단기는 인증된 조립품, 표시, 지침, 시스템 아키텍처, 채택된 NEC 판본 및 AHJ가 해당 사용을 지원하는 경우에만 필수 기능을 충족할 수 있습니다. 또한 인버터 통합형 스위치는 단순히 인버터와 물리적으로 가깝다는 이유만으로 어레이-인버터 도체의 전압을 제거할 수는 없습니다.
DC 분리는 급속 차단과 동일하지 않음
DC 차단기는 회로 내에 의도적인 개방 지점을 생성합니다. 급속 차단(Rapid shutdown)은 건물에 설치된 어레이 주변의 특정 도체를 시작 신호 이후 제어하기 위한 PV 시스템 기능입니다. 상세한 도체 경계, 전압 제한, 타이밍, 시작 장치, 라벨링 및 예외 사항은 채택된 NEC 판본과 인증된 급속 차단 장비 또는 시스템에 따라 달라집니다.
이 두 기능은 상호 작용할 수 있습니다. 예를 들어, PV 시스템 차단기나 다른 스위치가 허용된 설계에서 급속 차단 시작 장치로 사용될 수 있습니다. 그렇다고 해서 기계적 차단기와 급속 차단 기능이 동일한 것은 아닙니다. 하나의 스위치를 열면 인버터는 분리될 수 있지만 어레이에 더 가까운 도체는 여전히 통전 상태로 유지될 수 있습니다. 반면, 인증된 급속 차단 시스템은 유지보수 작업에 필요한 가시적인 물리적 분리를 제공하지 않으면서 도체를 제어할 수 있습니다.
다음 두 가지 질문을 별도로 고려하십시오:
- 유지보수 또는 시스템 분리를 위해 어떤 회로 경계가 개방됩니까?
- 급속 차단 시작 후 어떤 도체가 제어되며, 채택된 규정 및 인증에 따라 어느 정도의 제한을 받습니까?
단선 결선도와 장비 문서에 답변이 명시되어 있지 않다면, 해당 설계는 제품 선정 단계에 도달하지 못한 것입니다. 더 자세한 비교를 보려면 다음을 읽어보십시오. 급속 차단(Rapid Shutdown) vs DC 차단기(DC Disconnect).
NEC, UL 및 IEC 용어는 일대일로 대응되지 않음
미국 프로젝트에서는 흔히 “태양광 패널 차단 스위치”라는 일상적인 용어를 사용합니다. IEC 기반 카탈로그에서는 주로 “DC 아이솔레이터” 또는 “스위치-단로기”를 사용합니다. 유사한 하드웨어가 사용될 수 있지만, 승인 여부는 번역된 명칭이 아니라 기능과 증거에 따라 결정됩니다.
| 참조 | 주로 적용되는 범위 | 선정을 위한 관련 경계 | 그 자체만으로는 증명할 수 없는 것 |
|---|---|---|---|
| NFPA 70 (NEC), 특히 제690조 | 채택 관할 구역 내 PV 시스템의 설치 요구 사항 | 필수 차단 기능, 위치, 작동, 표시, 급속 차단 및 설치 관계 | 미등록 또는 다르게 인증된 제품이 특정 설치에 허용된다는 점 |
| UL 98B | 적용 범위 내 DC PV 시스템용 밀폐형, 데드 프론트형 및 개방형 스위치에 대한 제품 표준 | UL 경로에 따른 PV 차단 스위치의 구조, 정격, 시험 및 표시 | 정확한 인증 기록이 없거나 표시된 조건 외의 환경에서 적합성을 갖는 모델의 준수 여부 |
| UL 508I | 적용 범위 내 PV 시스템용 수동 및 전기 기계식 단로 스위치에 대한 제품 표준 | 산업용 제어 스위치 구조 및 명시된 적용 한계와 관련된 PV 단로 제품 | 모든 UL 508 스위치가 PV 단로기라거나, 전기 기계식 장치가 필수적인 수동 수단을 대체한다는 의미는 아님 |
| IEC 60947-3 | 전압 범위 내 스위치, 단로기, 스위치-단로기 및 퓨즈 조합 장치에 대한 제품 표준 | IEC 용어, 스위칭/절연 기능, 사용 범주 및 선언된 정격 | 미국 인증(Listing), NEC 설치 준수 또는 AHJ 승인 |
UL Solutions는 UL 98B와 UL 508I를 모두 식별합니다 태양광 시스템 밸런스(BOS) 인증 작업 범위 내에서 말입니다. 정확한 제품 범주와 인증 기록이 중요하며, 표준 번호는 인증서나 신뢰할 수 있는 인증 데이터베이스에서 해당 모델에 대해 확인해야 합니다. 단순히 “중부하용 대 경부하용”이라는 슬로건에 따라 둘 중 하나를 선택하지 마십시오.
IEC 60947-3 범위 내에 명시된 한도까지의 스위치, 단로기, 스위치-단로기, 퓨즈 결합 장치 및 액세서리를 다룹니다. “단로기”는 절연 기능을 제공하고, “스위치”는 스위칭 기능을 제공하며, “스위치-단로기”는 해당 표준에 따른 관련 기능을 결합합니다. 일상적인 마케팅에서는 “아이솔레이터”가 더 광범위하게 사용될 수 있으므로, 정확한 선언 기능과 사용 범주를 확인해야 합니다.
태양광 차단 스위치 선택을 위한 7단계
1. 전류 경로 및 에너지원 도식화
단선 결선도에서 시작하십시오. 어레이, 스트링, 결합기, DC-to-DC 장비, 배터리(해당 시), 인버터, AC 전원 및 가능한 모든 역전류 경로를 표시하십시오. 제안된 각 장치가 열려 있을 때 통전 상태를 유지할 수 있는 도체를 표시하십시오.
2. 필요한 기능을 한 문장으로 명시
예를 들어 “정비를 위해 인버터로부터 결합된 DC 피더를 절연”하거나 “어레이 구역 A를 위한 현장 조작 가능 단로기 제공” 등이 있습니다. “태양광 단로기 설치”와 같은 모호한 표현은 피하십시오. 해당 문장은 장비, 회 로 섹션, 조작자 및 작동 조건을 식별해야 합니다.
3. 해당 경계를 형성하는 위치 선택
필요한 경계에 따라 어레이, 결합기 출력, 인버터 통합형 또는 외부 인버터 인접 배치 중에서 선택하십시오. 접근성, 작업 공간, 환경 노출, 케이블 배선, 비상 작동 여부, 그리고 라인 측 및 부하 측 단자 모두에 전원이 공급된 상태를 유지할 수 있는지 확인하십시오.
4. 전기적 부하 계산
설계 최대 DC 전압, 연속 및 최대 회로 전류, 전원 및 역전류 조건, 필요한 극수, 접지 방식, 스위칭 주파수, 그리고 장치가 부하 전류를 차단해야 하는지 여부를 결정하십시오. 또한 가용 고장 전류와 전체 장비 구성에 필요한 단락 정격을 결정하십시오.
AC 정격을 DC에 적용하지 마십시오. 제조업체가 해당 모델에 대한 정확한 직렬 극 연결 및 명시된 정격을 제공하지 않는 한 극 정격을 합산하지 마십시오. VIOX 가이드의 DC 절연기 전압, 전류, 극 및 사용 범주 읽기 는 명판 확인 사항을 더 자세히 설명합니다.
5. 대상 시장에 대한 제품 증빙 확인
정확한 모델의 인증 기록, 데이터시트, 표시 사항, 설치 지침, 배선도, 외함 평가, 단자 데이터 및 해당 액세서리를 요청하십시오. 미국 프로젝트의 경우, IEC 인증서나 일반적인 회사 인증 페이지를 대체물로 수용하기보다는 필수 NRTL 리스팅 및 제품 범주를 확인하십시오.
6. 급속 차단 기능을 별도로 점검하십시오
PV 시스템이 건물 위나 내부에 설치된 경우, 적용된 규정에서 급속 차단을 요구하는지, 그리고 해당 시스템이 이를 어떻게 충족하는지 확인하십시오. 작동 장치, 제어 도체, 어레이 경계, 라벨 및 장비 호환성을 식별하십시오. 어떤 차단기가 해당 기능에 관여하고 어떤 것이 관여하지 않는지 기록하십시오.
7. 관할 당국(AHJ)과 함께 전체 설계를 확인하십시오
적용된 규정 판본과 지역별 개정 사항은 다를 수 있습니다. 필요에 따라 단선 결선도, 장비 일람표, 인증 증빙 자료, 표시 사항 및 제조업체 지침을 제출하십시오. 가능하면 조달 전에 의견을 해결하십시오. 도체, 외함 및 인버터 인터페이스가 고정된 후 차단기를 변경하면 비용이 많이 들 수 있습니다.
일반적인 선정 오류
하나의 스위치가 전체 PV 시스템의 전원을 차단한다고 가정할 경우
DC 차단기를 연다고 해서 빛을 받는 모듈이 전압을 생성하는 것을 멈추지는 않습니다. AC 전원, 배터리, 병렬 스트링 및 장비 커패시터도 추가적인 에너지 경로를 생성할 수 있습니다. 라벨과 작업 절차는 실제 토폴로지와 일치해야 합니다.
모든 편리한 박스에 스위치 설치하기
장치가 많아질수록 단자, 외함, 씰 및 작동 지점도 늘어납니다. 규정, 운영, 유지보수 또는 비상 기능을 위해 정의된 곳에만 차단기를 추가하십시오. 불필요한 직렬 연결은 유용한 경계를 형성하지 못하면서 고장 지점만 늘릴 수 있습니다.
IEC 인증서를 미국 리스팅으로 취급하기
IEC 60947-3 증빙 자료는 IEC 시장 및 기술 비교에는 유용할 수 있습니다. 그러나 특정 모델에 대한 UL 98B 또는 UL 508I 인증을 확립하지 않으며, 그 자체로 NEC 수용성을 입증하지는 않습니다.
인버터 핸들을 급속 차단(Rapid Shutdown)의 증거로 사용하기
핸들은 인버터를 분리할 수 있으나 옥상 도체는 여전히 통전 상태일 수 있습니다. 리스팅된 급속 차단 시스템과 제어 도체의 동작을 별도로 확인하십시오.
운전 전류만으로 사이징하기
PV 선정은 최대 회로 전류, 저온에서의 전압, 병렬 소스 동작, 개폐 부하, 극 배열, 가용 고장 전류, 외함 온도, 단자 및 필수 인증 사항에 따라서도 달라집니다.
RFQ 및 설계 검토 체크리스트
태양광 분리 스위치를 요청할 때 다음 항목을 제공하십시오:
- 단선 결선도 및 요청하는 분리 장치 위치;
- 격리할 정확한 장비 또는 회로 경계;
- 설계 조건에서의 최대 시스템 전압;
- 최대 회로 및 연속 전류;
- 스트링 수 및 병렬 전류 경로;
- 접지 방식 및 필수 극수;
- 정상 부하 차단 또는 격리 전용 의무;
- 가용 고장 전류 및 필수 장비 단락 정격;
- 상류 및 하류 과전류 보호 장치;
- 인버터, 결합기, 급속 차단 장치 및 기타 상호 작용하는 장비 모델;
- 실내/실외 위치, 외함 요구 사항, 주변 온도 범위, 자외선/물/부식 노출 및 설치 방법;
- 도체 재질, 규격 범위, 단자 유형 및 케이블 인입 요구 사항;
- 필수 조작 핸들, 잠금 장치, 표시 장치, 보조 접점 및 원격 기능;
- 채택된 NEC 판, 지역 개정안, 대상 NRTL 인증/제품 범주 및 AHJ 요구 사항; 그리고
- 필수 데이터시트, 지침, 도면, 인증서 및 인증 데이터베이스 기록.
미국 프로젝트를 위한 VIOX 제품 선택 시 참고 사항
VIOX는 여러 가지를 발행합니다 태양광 DC 아이솔레이터 스위치 전압, 전류, 극수, 외함 및 설치 방식을 비교하기 위한 형식입니다. 이 가이드를 위해 검토된 공개 제품 페이지는 IEC 기준 정격 및 표준을 제시합니다. 해당 페이지는 특정 VIOX 모델이 UL 98B 인증, UL 508I 인증을 받았거나 특정 미국 내 설치에 승인되었다고 주장할 만한 충분한 증거를 제공하지 않습니다.
기계적 형식만 비교하려면 VIOX 페이지를 사용하십시오. 북미 프로젝트의 경우, 작성된 RFQ 체크리스트를 보내고 해당 모델의 정확한 NRTL 등록 기록, 표시, 설치 지침 및 인증서를 요청하십시오. 해당 증빙 자료를 사용할 수 없는 경우, IEC 선언으로 대체하지 말고 해당 관할 구역에서 검증된 승인을 받은 제품을 지정하십시오.
최종 선택 규칙
다음에서 선택하십시오: 위치 격리되어야 하는 경계로부터. 다음을 선택하십시오: 장치 전기적 부하, 외함 및 정확하게 문서화된 정격으로부터. 다음을 승인하십시오: 설치 채택된 NEC 요구 사항, 제품 목록 및 표시, 제조업체 지침, 급속 차단 아키텍처 및 AHJ의 기대치가 일치하는 경우에만 승인하십시오.
이 순서는 태양광 차단기 선택 시 가장 흔한 실수, 즉 “어레이”, “결합기”, “인버터”, “절연기” 또는 “차단기'를 서로 다른 시스템 기능이 아닌 상호 교환 가능한 라벨로 취급하는 실수를 방지합니다.