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AFCI 결합함: PV 아크 고장 보호 및 선택 가이드

AFCI 결합기 박스: PV 아크 고장 보호 및 선택 가이드

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An AFCI 결합기 박스 태양광(PV) 회로를 문서화된 DC 아크 고장 감지 및 차단 기능과 결합합니다. 그 가치는 모니터링하는 회로와 감지 후 관련 전류를 어떻게 차단하는지에 따라 달라집니다. 퓨즈, 서지 보호 장치(SPD), DC 스위치 또는 스트링 전류 모니터링을 포함하는 박스는 자체적으로 해당 기능을 설정하지 않습니다.

네 가지 질문에 답하여 어셈블리를 선택하십시오: 어떤 회로 섹션이 포함됩니까? 감지 채널에 스트링이 어떻게 할당됩니까? 아크 전류를 차단하는 것은 무엇입니까? 전체 구성을 뒷받침하는 증거는 무엇입니까? 그런 다음 전기적 및 환경적 한계를 프로젝트에 맞추십시오.

주요 내용

  • 입력 스트링 수, 감지 채널 수 및 스위치 그룹 수는 별도의 사양 필드입니다.
  • 스트링별 감지는 스트링별 차단 또는 정확한 고장 위치를 자동으로 의미하지는 않습니다.
  • 통합 AFCI 기능이 있는 인버터는 이미 필요한 보호 기능을 제공할 수 있지만, 이는 문서화된 배열 구성 및 범위 내에서만 가능합니다.
  • DC 차단, 보조 전원, 트립 명령 동작 및 재연결 규칙은 감지기와 동일한 검토에 포함되어야 합니다.
  • 부품 승인은 전체 컴바이너의 아크 고장 보호 성능을 확립하지 않습니다.

단순히 박스가 아닌 아크 보호 기능 지정

기존 컴바이너는 들어오는 PV 회로와 배열에 필요한 보호, 스위칭 및 연결 기능을 구성합니다. 더 넓은 아키텍처는 태양광 PV 컴바이너 박스 가이드를 참조하십시오..

아크 보호 구성은 적절한 차단 수단에 연결된 감지 및 결정 기능을 추가합니다. 조달 문서에서 AFCI는 아크 고장 회로 차단기 그리고 해당 애플리케이션이 PV DC임을 식별합니다. 주거용 AC AFCI는 공유 약어로 확립된 대체품이 아닙니다.

공식 UL 1699B 범위 감지기, 차단 장치 및 통합 보호 장비를 포함한 PV DC 아크 고장 보호 범주를 다룹니다. 또한 아크 보호와 추가 장비 기능의 구분을 명확히 합니다. 이는 중요한 구매 규칙을 지원합니다. 즉, 아크 보호 기능과 어셈블리에서 수행하는 다른 기능 모두에 대한 증거를 확보해야 합니다.

공급업체에 견적 구성이 감지만 하는지, 완전한 차단을 수행하는지, 또는 보호 조치를 완료하기 위해 다른 장치에 의존하는지 식별하도록 요청하십시오. 알람 출력은 유용한 정보입니다. 아크를 지속시키는 전류가 멈춘다는 증거는 아닙니다.

감지-차단 체인 매핑

연결된 기능으로서 제안된 구성을 검토하십시오:

PV 회로 감지 → 감지 결정 → 트립 명령 → DC 차단 → 기록된 상태 및 제어된 복구.

이것들은 기능 단계이며, 반드시 다섯 개의 별도 장치는 아닙니다. 일부 제품은 여러 단계를 통합하고, 다른 제품은 결합기 및 인버터에 분산합니다. 공급업체의 다이어그램은 각 단계와 그 종속성을 식별해야 합니다.

감지 단계에서는 지원되는 스트링 배열 및 작동 범위를 요청하십시오. 결정 단계에서는 감지기 모델, 관련 펌웨어 및 평가된 구성을 식별하십시오. 차단 단계에서는 정확한 장치와 해당 장치가 개방하는 전류 경로를 식별하십시오.

모든 전기 작동 차단기에 대해 PV DC 적합성, 최대 전압, 전류 정격, 극 구성 및 제조업체의 허용 사용을 확인하십시오. 코일 전압 라벨 또는 명목 전류 정격만으로는 차단 성능을 확립할 수 없습니다. 과전류 협조는 여전히 별도로 검토해야 합니다.

보조 전원이 사라지거나, 트립 와이어가 열리거나, 통신이 실패하거나, 차단기가 명령된 상태에 도달하지 못하는 경우 발생하는 상황을 기록하십시오. 보호 기능이 로컬 유선 명령, 내부 연결 또는 통신 링크에 의존하는지 문의하십시오. 전원 또는 통신 손실이 항상 안전한 개방 상태를 생성한다고 가정하지 말고, 프로젝트 설계를 통해 필요한 감독 및 오류 응답을 지정하십시오.

출력 경로를 개방하는 것은 해당 전류를 차단하여 유지하는 경우에만 직렬 아크를 중지시킬 수 있습니다. 햇빛이 비치는 PV 모듈 및 기타 상위 부품은 계속 활성화될 수 있습니다. 따라서 보호 구역과 유지보수 분리 경계는 별도로 표시해야 합니다.

이 가이드의 기능적 그림은 개념적입니다. 단자 연결, 제품 구성 또는 테스트된 보호 구역을 확립하지 않습니다.

회로 감지, 감지 결정 및 명령된 DC 차단을 연결하는 개념적 PV 아크 보호 체인

스트링, 감지 채널 및 스위치 그룹 분리 유지

세 가지 항목이 다른 기능을 설명합니다:

분야 설명하는 내용 확립되지 않는 사항
입력 문자열 박스로 들어가는 PV 회로 독립적인 아크 감지 채널 수
감지 채널 아크 감지 시스템에서 평가되는 신호 경로 정확한 결함 커넥터 또는 스트링의 자동 식별
스위치 그룹 명령 후 함께 차단되는 회로 모든 도체 섹션의 감지 선택성 또는 커버리지

개별 스트링 전류 판독값이 있는 상자는 아크 감지를 위해 다른 아키텍처를 사용할 수 있습니다. 입력 단자, 일반 모니터링 센서, 아크 감지 채널 및 차단 장치 간의 매핑을 요청하십시오. 장비 설명서에서 해당 역할을 명시적으로 설정한 경우에만 모니터링 채널을 아크 채널로 계산하십시오.

스트링 레벨 및 공통 출력 감지 비교

스트링 레벨 감지 시, 시스템은 별도의 유입 회로를 평가합니다. 공통 출력 감지 시, 신호는 결합된 회로를 나타냅니다. 지원되는 토폴로지, 채널 매핑 및 고장 응답 문서 없이는 어떤 설명도 불완전합니다.

더 많은 센서만으로는 선택적 작동을 보장하지 않습니다. In Sandia의 누화 연구, 아크 관련 신호는 고장 나지 않은 병렬 스트링으로 결합되어 테스트된 구성에서 해당 감지기를 트리거할 수 있습니다. 따라서 실제 조달 질문은 해당 시스템이 제안된 병렬 스트링 및 인버터와 함께 주장된 감지 및 로컬라이제이션 동작에 대한 증거를 가지고 있는지 여부입니다. 이 연구는 모든 현재 제품의 동작을 확립하지는 않습니다.

개별 스트링 감지와 PV 결합기의 공통 출력 감지의 개념적 비교

공급업체에 세 가지 출력, 즉 아크 이벤트 감지, 채널 식별 및 영향받는 회로의 선택적 차단을 구별하도록 요청하십시오. 제품은 세 가지 모두를 제공하지 않고 첫 번째를 제공할 수 있습니다.

보호 대상 회로 섹션 그리기

모듈부터 스트링 케이블, 분기 연결, 결합 회로, 출력 케이블 및 인버터 입력까지 단선도에 제안된 보호 장치를 표시하십시오. 각 섹션의 명시적 포함 또는 제외를 요청하십시오.

감지기의 물리적 위치에서 커버리지를 추론하지 마십시오. 결합기에 장착된 감지기의 문서화된 영역은 인클로저 경계와 다를 수 있습니다. 인버터에 장착된 감지기는 상위 회로를 커버할 수 있지만, 평가된 구성 내에서만 가능합니다. 출력 케이블 아크, 결합된 스트링, 모듈 레벨 전자 장치 및 인버터 또는 케이블 레이아웃 변경에 대해 별도로 문의하십시오.

예시: 8개의 스트링이 8개의 독립적인 AFCI를 의미하는 것은 아님

8개의 입력 스트링과 각각 4개의 스트링을 결합하는 2개의 출력을 가진 제안된 박스를 고려하십시오. 이것은 설명적인 사양 연습이며, 테스트된 설치 또는 모델 권장 사항이 아닙니다.

각 결합된 출력에 하나의 아크 감지 채널이 있다고 가정해 봅시다. 스케줄은 다음과 같이 표시됩니다:

  • 8개의 입력 스트링;
  • 2개의 아크 감지 채널;
  • 각 채널에 의해 표현되는 4개의 스트링;
  • 스위치 그룹 수 및 트립 범위는 아직 확인되지 않았습니다.

하나의 공통 인터럽터가 두 출력을 모두 개방하면, 하나의 이벤트로 인해 8개의 스트링 모두 서비스에서 제외될 수 있습니다. 설계에 별도의 인터럽터가 있는 경우, 공급업체는 하나의 출력 그룹이 독립적으로 개방될 수 있는지 여부와 해당 조치가 문서화된 보호 기능을 충족하는지 여부를 식별해야 합니다.

이제 하나의 공통 출력 인터럽터를 가진 8개의 개별 감지 입력을 고려해 보겠습니다. 추가적인 감지 경로는 트립이 공통 그룹을 개방한다는 사실을 변경하지 않습니다. 감지기가 영향을 받는 스트링을 식별하는지 여부는 여전히 지원 증거가 필요합니다.

선택 결과는 완료된 할당 일정이며, 어느 배열이 보편적으로 더 낫다는 주장이 아닙니다. AFCI 기능을 평가하기 전에 인버터가 제안된 결합 배열을 허용하는지 확인하십시오.

인버터 통합 AFCI가 이미 프로젝트 요구 사항을 충족하는지 확인

인버터에 AFCI 라벨이 있거나 없다고 해서 외부 AFCI 태양광 결합 상자가 자동으로 필요한 것은 아닙니다. 전체 보호 아키텍처를 검토하십시오.

인버터 제조업체의 입력당 지원 스트링 수, 채널 할당, 포함된 회로 섹션, 허용되는 외부 결합기, 관련 펌웨어 및 차단 동작을 얻으십시오. 그런 다음 해당 문서와 제안된 배열 및 프로젝트의 적용 가능한 요구 사항을 비교하십시오.

기존 아키텍처 선택 응답
인버터 문서에는 의도된 스트링, 결합 배열 및 필요한 회로 섹션이 포함됩니다. 별도의 아크 보호 시스템을 추가하지 않고 일반 결합기가 수집 및 기존 보호 의무를 수행할 수 있는지 검토하십시오.
외부 결합은 인버터의 허용 가능한 입력 구성을 변경하거나 문서화된 제한을 초과합니다. 조달 전에 토폴로지를 해결하거나 평가된 대안을 선택하십시오.
프로젝트에 인버터의 문서화된 구성에서 제공하지 않는 보호 구역 또는 경보 기능이 필요합니다. 해당 특정 요구 사항에 대한 증거가 있는 외부 또는 분산 시스템을 검토하십시오.
동일한 회로에 두 개의 아크 보호 시스템이 제안되었습니다. 호환성 및 트립 응답 검토를 요청하십시오. 두 번째 감지기를 추가한다고 해서 전체 결과가 향상된다고 가정하지 마십시오.

설치 코드 및 제품 표준 컨텍스트의 경우 별도의 PV DC 아크 고장 보호 가이드를 사용하십시오. 여기서 결정은 선택한 결합기가 문서화된 시스템에 적합한지 여부입니다.

프로젝트 입력을 결합함 사양으로 전환

배열 도면, 모듈 데이터, 인버터 지침, 케이블 일정, 현지 요구 사항 및 작동 환경으로 시작합니다. 각 입력은 정의된 요구 사항과 이를 검증할 문서를 생성해야 합니다.

프로젝트 입력 명시해야 할 요구 사항 요청할 증빙 자료
가장 낮은 설계 온도에서의 최대 배열 전압 전체 어셈블리, 감지기 인터페이스, 차단 장치 및 절연 시스템의 전압 적합성 정확한 모델 정격 및 허용 회로 구성
스트링 작동 및 단락 전류; 병렬 소스 기여 지원되는 감지 범위, 도체 및 버스 부하, 과전류 조정 및 차단 부하 정격 일정, 보호 설계 및 문서화된 작동 제한
스트링, 결합 그룹, 출력 및 인버터 입력 입력/출력 토폴로지, 감지 채널 할당 및 스위치 그룹 단선 결선도 및 채널-회로 스케줄
아크 보호가 필요한 회로 섹션 정의된 포함 구역 및 명시된 제외 사항 평가된 구성에 연결된 커버리지 도면
인버터, 옵티마이저 또는 기타 모듈 레벨 전자 장치 지원되는 장비 조합 및 작동 조건 호환성 지침 또는 적용 가능한 평가 증거
감지 후 필요한 응답 트립 범위, 차단 장치, 상태 피드백 및 허용 가능한 복구 기능 다이어그램 및 작동 순서
보조 전원 및 통신 공급원, 감독, 경보 인터페이스 및 서비스 손실 시 응답 제어 전원 및 고장 응답 문서
옥외 노출 및 인클로저 온도 환경 보호, 열 제한, 결로 방지 전략 및 설치된 케이블 인입부 요구 사항 어셈블리 환경 등급 및 설치 지침
목표 시장 및 프로젝트 승인 경로 적용 가능한 제품 증거 및 설치 승인 요구 사항 정확한 모델 인증서/목록 기록 및 프로젝트 검토 문서

다음을 사용하십시오. 결합기 보호 설계 가이드 퓨즈, DC 스위치, 차단기 및 SPD의 조정을 위한 것입니다. 이들의 역할은 아크 감지와 분리되어 있습니다. 트립 제어 장치는 평가된 시스템에 적합한 경우 차단에 참여할 수 있습니다. 일반적인 과전류 보호만으로는 아크 감지를 설정하지 않습니다.

환경 선택은 인클로저의 IP 등급을 넘어서까지 확장됩니다. 인입부, 씰, 노출, 열 및 서비스 접근을 포함한 전체 설치된 어셈블리를 확인하십시오. 해당 PV 조합기 인클로저-선택 가이드 더 넓은 인클로저 컨텍스트를 제공합니다.

전체 구성에 대한 증거 확인

IEC 63027:2023 addresses PV DC arc detection and optional interruption within its equipment scope, with series-arc detection tests and interruption-response evaluation. Its published scope extends to PV source circuits up to 1,500 V DC. That limit is the standard’s scope, not a rating granted to every product tested against it.

적용 가능한 표준 및 분류를 사용하여 공급된 기능에 대한 증거를 요청하십시오. 프로젝트에서 UL 1699B를 사용하는 경우 관련 리스팅 또는 인증 기록과 해당 모델/구성 제한 사항을 얻으십시오. 설치 요구 사항은 프로젝트에서 채택한 규칙 및 승인 프로세스에서 나옵니다. 제품-표준 참조만으로 AFCI가 모든 곳에서 의무화되는 것은 아닙니다.

세 가지 증거 수준을 검토하십시오:

  1. 구성 요소: 감지기, 차단 장치, 퓨즈 장비, SPD 및 기타 구성 부품(해당되는 경우).
  2. 어셈블리: 구성된 조합기의 전기적, 환경적 및 기능적 요구 사항.
  3. 시스템: 보호 회로, 인버터 인터페이스, 트립 동작, 보조 서비스 및 허용 가능한 작동 구성.

승인된 검출기와 승인된 DC 스위칭 장치가 자동으로 검증된 결합 기능을 설정하는 것은 아닙니다. 마찬가지로, 한 모델 또는 구성에 대한 인증이 채널 할당, 차단 하드웨어, 보조 공급 장치 또는 펌웨어 변경 사항을 자동으로 포함하는 것은 아닙니다.

정확한 모델 및 구성, 발행 기관, 관련 표준 및 판, 범위, 조건 및 제한 사항을 명시하는 문서를 요청하십시오. 나중에 대체품이 재검토를 필요로 하는지 문의하십시오. 사용 가능한 증거에 비례하여 계약 주장을 유지하십시오: 직렬 아크 평가는 모든 병렬 아크, 지락, 과열 연결 또는 화재 시나리오에 대한 보호를 설정하지 않습니다.

복사 준비 AFCI 결합기 박스 RFQ

프로젝트 도면과 함께 다음 필드를 보내십시오. 전압 등급과 “AFCI”라는 단어만으로 응답하는 대신 공급업체에게 누락된 항목을 완료하도록 요구하십시오.”

프로젝트 및 대상 시장:
적용 가능한 설치 요구 사항 및 승인 경로:
최대 보정 PV 전압:
스트링 작동 전류 및 단락 전류:
사용 가능한 병렬 소스/고장 기여도:
입력 스트링 및 출력 회로 수:
출력당 / 인버터 입력당 결합된 스트링:
인버터 및 모듈 레벨 전자 장치 모델:
필요한 보호 회로 섹션:
아크 감지 채널 및 입력 할당:
필요한 이벤트/채널 식별:
스위치 그룹 및 트립 범위:
차단 장치 및 선언된 PV DC 정격:
보조 공급 장치 및 전원 손실 시 응답:
트립 인터페이스 및 통신 실패 시 응답:
상태 피드백, 경보 출력 및 이벤트 기록:
허용 가능한 재설정/재연결 프로세스:
옥외 노출, 온도, 고도 및 인클로저 요구 사항:
정확한 모델, 펌웨어 및 구성 식별자:
부품, 어셈블리 및 아크 기능 증거:
승인된 기능 검증 및 인계 문서:
허용 가능한 대체품 및 변경 검토 요구 사항:

동일한 완료된 일정에 대해 제안서를 평가하십시오. 주문을 승인하기 전에 누락된 보장, 설명되지 않은 차단 정격 또는 불일치하는 증거를 해결되지 않은 기술 항목으로 취급하십시오. 한 공급업체가 감지만 견적하고 다른 공급업체가 문서화된 차단 시스템을 견적하는 경우 더 낮은 가격은 비교 가능한 제안이 아닙니다.

주문 전 인계 기록 합의

최종 단선 및 기능 다이어그램, 채널 일정, 부품/구성 목록, 펌웨어 식별, 인증서 또는 테스트 증거, 설치 제한 사항 및 작동 지침을 구매 요구 사항에 포함하십시오.

트립 표시, 명령된 차단, 상태 피드백 및 복원을 위한 장비 승인 기능 검증 방법 및 기록을 지정하십시오. 현장 인수 테스트로 즉석 라이브 DC 아크를 생성하지 마십시오. 현장 검증은 장비 지침과 프로젝트의 자격을 갖춘 전기 작업 절차를 따라야 합니다.

동일한 문서에서 허용되는 재연결 프로세스를 설정하십시오. 사용 가능한 원격 재설정 명령은 손상된 것으로 의심되는 회로에 재활력을 공급할 수 있는 권한을 부여하지 않습니다. 복구 전에 필요한 이벤트 보존 및 조사를 기록하십시오.

검토 시 VIOX의 게시된 PV 콤바이너 박스 제품군, 각 구성을 자체 문서와 대조하여 확인하십시오. 일반적인 VIOX 콤바이너는 명시적인 정확한 모델 증거 없이는 AFCI 어셈블리로 지정되어서는 안 됩니다. 완료된 요구 사항을 다음으로 보내십시오. [email protected] 모델별 논의를 위해, 아크 보호 요구 사항을 일반 스트링 수집 및 보호와 별도로 식별하십시오.

출처