Untuk memfius sistem solar dengan betul, anda mesti memasang fius berkadar DC yang bersaiz 156% daripada arus litar pintas tatasusunan (Isc × 1.56) dalam konduktor positif rentetan yang disambung selari, mengikut keperluan Artikel 690 NEC untuk perlindungan arus lebih. Ini melindungi daripada kerosakan elektrik berbahaya sambil memastikan sistem anda beroperasi dengan selamat dan memenuhi keperluan kod elektrik.
Pemfiusan solar adalah wajib apabila tiga atau lebih rentetan disambung secara selari, apabila arus litar pintas gabungan melebihi kadar fius siri maksimum modul, atau dalam sistem berasaskan bateri. Proses pemfiusan melibatkan pengiraan saiz fius yang betul, memilih komponen berkadar DC, memasangnya di lokasi yang sesuai, dan menyelenggaranya mengikut piawaian keselamatan. Memahami keperluan ini menghalang kebakaran elektrik, kerosakan peralatan, dan memastikan pelaburan solar anda beroperasi dengan selamat selama beberapa dekad.
Apakah Pemfiusan PV Solar dan Mengapa Ia Penting?
Pemfiusan PV Solar menyediakan perlindungan arus lebih untuk sistem fotovolta dengan memutuskan litar secara automatik apabila arus elektrik melebihi paras selamat. Tidak seperti fius AC rumah, fius solar mesti mengendalikan elektrik arus terus (DC), yang menghasilkan arka elektrik berterusan yang lebih sukar dipadamkan daripada arus AC. Fius AC lwn Fius DC
Perlindungan arus lebih mencegah kebakaran elektrik dengan menghentikan aliran arus berbahaya sebelum wayar menjadi terlalu panas. Apabila berbilang panel solar disambung secara selari, satu panel yang rosak boleh menerima arus “suapan balik” berbahaya daripada panel yang sihat, yang berpotensi menyebabkan kebakaran atau kerosakan peralatan.
Perbezaan pemfiusan DC adalah penting untuk difahami. Arus DC mengalir secara berterusan dalam satu arah tanpa titik lintasan sifar semula jadi yang membantu fius AC memadamkan arka. Ini bermakna fius DC memerlukan pembinaan khusus dengan ruang pemadam arka yang dipertingkatkan dan kadar voltan yang lebih tinggi daripada fius AC yang setara.
Konsep elektrik utama termasuk:
- Arus litar pintas (Isc): Arus maksimum yang boleh dihasilkan oleh panel solar, yang terdapat pada plat nama
- Kadar fius siri maksimum: Fius terbesar yang boleh melindungi panel solar dengan selamat, juga terdapat pada plat nama
- Faktor arus berterusan: Margin keselamatan 125% yang diperlukan oleh kod elektrik untuk beban berterusan
- Arus suapan balik: Aliran arus berbahaya daripada panel selari ke dalam rentetan yang rosak
Jenis Fius Penting untuk Sistem Solar
| Jenis Fius | Rating Voltan | Julat Semasa | Aplikasi Terbaik | Kos Biasa |
|---|---|---|---|---|
| Fius Kartrij (10x38mm) | 1000-1500VDC | 1A-30A | Perlindungan rentetan, kotak penggabung | RM8-25 setiap satu |
| Fius Bilah (ATO/ATC) | 32-100VDC | 1A-30A | Beban DC kecil, sistem 12V/24V | RM2-5 setiap satu |
| Fius ANL | 32-300VDC | 35A-750A | Sambungan bateri ke penyongsang | RM15-35 setiap satu |
| Fius Kelas J | 1000VDC | 70A-450A | Sistem komersial besar | RM150-400 setiap satu |
Apa yang membezakan fius DC daripada fius AC?
Fius DC memerlukan pembinaan khusus untuk memutuskan arus terus dengan selamat. Walaupun arus AC secara semula jadi melintasi sifar 120 kali sesaat (membantu memadamkan arka), arus DC mengalir secara berterusan, mewujudkan arka berterusan yang boleh melebihi voltan bekalan.
Pemadaman arka yang dipertingkatkan dalam fius DC termasuk:
- Badan melamin atau seramik yang dilanjutkan untuk pelesapan haba yang lebih baik
- Pautan fius khusus dengan unsur perak atau tembaga
- Kadar voltan yang lebih tinggi (30-40% di atas setara AC)
- Kapasiti gangguan yang meningkat (biasanya 20-50kA)
Jangan sekali-kali menggantikan fius AC dalam aplikasi DC. Fius AC tidak boleh memutuskan arus DC dengan selamat dan mungkin gagal melindungi sistem anda, mewujudkan bahaya kebakaran dan melanggar kod elektrik.
Saiz dan Pemilihan Fius Komprehensif
| Konfigurasi Sistem | Formula Saiz Fius | Contoh Pengiraan | Saiz Fius Standard |
|---|---|---|---|
| Rentetan Tunggal | Tidak diperlukan | Panel 300W, 11.7A Isc | Tidak diperlukan |
| Dua Rentetan Selari | Semak: 2 × Isc × 1.56 vs Kadar Siri Maks | 2 × 11.7A × 1.56 = 36.5A | 20A (jika maks panel = 20A) |
| Tiga Rentetan Selari | Kadar Siri Maks Panel atau Isc × 1.56 | 11.7A × 1.56 = 18.3A | 20A |
| Output Penggabung | Jumlah Isc × Bilangan Rentetan × 1.56 | 11.7A × 6 × 1.56 = 109.6A | 125A |
Bagaimana anda mengira saiz fius yang sesuai?
Artikel NEC 690.8 memerlukan proses pengiraan dua langkah:
Langkah 1: Kira Arus Litar Maksimum Arus Maksimum = Isc × Bilangan Rentetan Selari × 1.25
Faktor 1.25 mengambil kira keadaan sinaran solar yang dipertingkatkan.
Langkah 2: Guna Faktor Beban Berterusan Arus Nominal = Arus Maksimum × 1.25
Contoh praktikal: Panel solar 300W dengan arus litar pintas 11.7A dalam konfigurasi selari 3 rentetan:
- Arus Maksimum = 11.7A × 1 × 1.25 = 14.6A
- Arus Nominal = 14.6A × 1.25 = 18.3A
- Pilih fius 20A (saiz standard seterusnya ke atas)
Penurunan suhu mungkin meningkatkan nilai ini. Pemasangan di atas bumbung menambah 33°C kepada suhu ambien setiap NEC 310.15(B)(2), yang berpotensi memerlukan fius yang lebih besar.
Bilakah Pefiusan Solar Diperlukan oleh Kod?
Artikel NEC 690.9 mewajibkan pefiusan dalam konfigurasi tertentu:
Pefiusan diperlukan apabila:
- Tiga atau lebih rentetan selari bersambung bersama
- Arus litar pintas tatasusunan melebihi kadar fius siri maksimum modul
- Sistem berasaskan bateri (semua rentetan memerlukan pefiusan individu)
- Arus rentetan gabungan boleh merosakkan konduktor atau peralatan
Pefiusan TIDAK diperlukan apabila:
- Pemasangan rentetan tunggal (tiada risiko suapan balik selari)
- Dua rentetan yang serupa JIKA arus litar pintas gabungan mereka tidak melebihi kadar fius siri maksimum modul
- Konduktor bersaiz betul boleh mengendalikan semua arus kerosakan yang berpotensi
⚠️ Amaran Keselamatan: Walaupun tidak diperlukan oleh kod, pefiusan memberikan perlindungan tambahan dan sering disyorkan untuk kebolehpercayaan sistem.
Panduan Pemasangan Pefiusan Solar Langkah demi Langkah
Protokol Keselamatan Pra-Pemasangan
⚠️ KRITIKAL: Panel solar menjana elektrik setiap kali cahaya menyinarinya. Tiada cara untuk mematikan sepenuhnya panel solar – malah cahaya bulan boleh menghasilkan voltan berbahaya.
- Laksanakan prosedur penguncian/penandaan
- Pakai PPE yang sesuai: Sarung tangan bertebat, cermin mata keselamatan, kasut tidak konduktif
- Gunakan alat bertaraf DC sesuai untuk voltan sistem anda
- Rancang perlindungan jatuh untuk pemasangan di atas bumbung
- Semak keadaan cuaca – elakkan kerja dalam keadaan basah atau berangin
Langkah 1: Penilaian dan Perancangan Sistem
Kira keperluan pefiusan anda:
- Cari arus litar pintas (Isc) pada plat nama panel solar anda
- Kira bilangan rentetan selari dalam sistem anda
- Cari kadar fius siri maksimum pada plat nama panel
- Kira saiz fius yang diperlukan menggunakan faktor keselamatan 1.56
Contoh pengiraan:
- Panel: 300W, Isc = 11.7A, Fius Siri Maks = 20A
- Sistem: 4 rentetan dengan 8 panel setiap satu
- Fius rentetan: 11.7A × 1.56 = 18.3A → Fius 20A
- Output penggabung: 11.7A × 4 × 1.56 = 73.1A → Fius 80A
Langkah 2: Pemasangan Kotak Penggabung
Keperluan lokasi:
- Pasang dalam jarak 10 kaki dari tatasusunan solar (berbeza mengikut bidang kuasa)
- Pastikan penarafan IP65 atau NEMA 4X untuk pemasangan luar
- Kekalkan kelegaan yang diperlukan untuk akses penyelenggaraan
- Pertimbangkan keperluan akses anggota bomba untuk pemasangan di atas bumbung
Proses pemasangan:
- Pasang kotak penyambung dengan selamat untuk mengelakkan getaran
- Pasang rel DIN di dalam penutup
- Pasang pemegang fius mengikut spesifikasi pengeluar
- Pasang bar pembumian dan sambungkan konduktor pembumian peralatan
- Gunakan pelabelan yang betul untuk setiap litar
Langkah 3: Pemasangan Fius Rentetan
Perlindungan rentetan individu:
- Pasang fius konduktor positif sahaja (jangan sekali-kali fius konduktor negatif dalam sistem yang dibumikan)
- Gunakan fius berkadar DC dengan penarafan voltan dan arus yang betul
- Pastikan sentuhan yang betul – sambungan longgar menyebabkan terlalu panas
- Gunakan tork yang betul mengikut spesifikasi pengeluar
Fius sebaris MC4 untuk perlindungan peringkat rentetan:
- Pasang dalam konduktor positif sedekat mungkin dengan sambungan selari
- Gunakan penarafan fius yang sama dengan penarafan fius siri maksimum modul
- Pastikan perlindungan alam sekitar yang betul
Langkah 4: Integrasi dan Pengujian Sistem
Sambungan akhir:
- Sambungkan fius keluaran untuk arus tatasusunan gabungan
- Pasang peralatan pemantauan jika diperlukan
- Selesaikan semua sambungan pembumian
- Pasang pelabelan yang betul untuk semua litar
Prosedur pengujian:
- Pemeriksaan visual bagi semua sambungan
- Ujian kesinambungan bagi semua litar fius
- Ujian rintangan penebat untuk mengesahkan keselamatan
- Ujian fungsional di bawah keadaan beban
Masalah dan Penyelesaian Fius Solar Biasa
Fius Kerap Meletup
simptom: Fius meletup berulang kali, prestasi sistem menurun
Punca biasa:
- Kerosakan bumi dalam tatasusunan solar
- Saiz fius yang salah (terlalu kecil)
- Sambungan longgar menyebabkan arcing
- Sambaran petir atau lonjakan kuasa
Langkah penyelesaian masalah:
- Utamakan keselamatan – sahkan sistem dinyahcas dengan betul
- Uji setiap rentetan secara individu untuk mengasingkan masalah
- Periksa kerosakan bumi menggunakan ujian rintangan penebat
- Periksa semua sambungan untuk kerosakan atau kakisan
- Sahkan saiz fius yang betul berbanding pengiraan NEC
Fius Meletup yang Menyusahkan
simptom: Fius meletup dalam keadaan operasi biasa
Punca utama:
- Fius bersaiz kecil untuk aplikasi
- Suhu ambien tinggi yang mempengaruhi prestasi fius
- Sambungan yang lemah mewujudkan penurunan voltan
- Jenis fius yang salah untuk aplikasi solar
Penyelesaian:
- Kira semula saiz fius menggunakan formula NEC yang betul
- Semak kadar suhu ambien dan gunakan faktor penurunan kadar
- Ketatkan semua sambungan mengikut spesifikasi pengeluar
- Hanya gunakan fius berkadar DC direka untuk aplikasi solar
Isu Kerosakan Tanah
simptom: Pengesanan kerosakan bumi mengganggu operasi sistem
Proses pengesanan:
- Pemeriksaan visual untuk kerosakan ketara atau kemasukan air
- Pengujian voltan dari konduktor positif dan negatif ke bumi
- Pengujian pengasingan dengan memutuskan sambungan rentetan secara sistematik
- Pemeriksaan profesional jika kerosakan bumi berterusan
⚠️ Amaran Keselamatan: Kerosakan bumi menunjukkan potensi bahaya kejutan. Jangan sesekali mengabaikan penunjuk kerosakan bumi.
Pemasangan Profesional vs DIY: Membuat Pilihan yang Tepat
Apabila Pemasangan Profesional Diperlukan
Kerja profesional mandatori:
- Sambungan elektrik ke panel utama rumah anda
- Sambungan utiliti dan persediaan pengukuran bersih
- Permohonan permit bangunan di kebanyakan bidang kuasa
- Sistem voltan tinggi melebihi 600V DC
Keperluan khusus negeri:
- California, Massachusetts, Maine, dan Texas memerlukan juruelektrik berlesen
- Banyak negeri memerlukan lesen kontraktor untuk sistem melebihi jumlah dolar tertentu
- Perlindungan insurans dan waranti selalunya memerlukan pemasangan profesional
Batasan Pemasangan DIY
Sekatan undang-undang:
- Permit bangunan biasanya memerlukan tandatangan kontraktor berlesen
- Permit elektrik selalunya memerlukan kelulusan juruelektrik berlesen
- Perjanjian sambungan utiliti mewajibkan pemasangan profesional
- Pelanggaran kod boleh mengakibatkan denda dan penafian tuntutan insurans
Pertimbangan keselamatan:
- Bahaya jatuh daripada kerja di atas bumbung (penyebab utama kecederaan pemasangan solar)
- Risiko kejutan elektrik daripada panel solar yang sentiasa bertenaga
- 火灾隐患 daripada sambungan elektrik yang tidak betul
- Pengiraan kompleks diperlukan untuk saiz sistem yang betul
⚠️ Syor yang Kuat: Memandangkan kerumitan dan risiko keselamatan, pemasangan profesional oleh kontraktor bertauliah amat disyorkan untuk semua sistem PV solar.
Protokol Keselamatan dan Pematuhan Kod
Keperluan NEC untuk Fius Solar
Artikel 690.9 mewajibkan keperluan perlindungan arus lebih khusus:
- Fius mestilah berkadar DC dan disenaraikan UL 248-19 untuk aplikasi fotovolta
- Penilaian voltan mesti melebihi voltan sistem maksimum termasuk pembetulan suhu
- Penilaian semasa mesti mengendalikan 156% daripada arus maksimum yang dikira
- Kapasiti gangguan mesti melebihi arus kerosakan yang tersedia
Pembumian peralatan mengikut NEC 690.41-690.47:
- Konduktor pembumian peralatan bersaiz mengikut Jadual 250.122
- Sistem elektrod pembumian sambungan ke sistem pembumian bangunan
- Ikatan semua komponen logam termasuk pemegang fius
Standard Keselamatan OSHA
Keperluan perlindungan jatuh:
- Peraturan 6 kaki untuk kerja pembinaan yang memerlukan perlindungan jatuh
- Peraturan 4 kaki untuk aktiviti penyelenggaraan
- Peralatan yang sesuai: Abah-abah, lanyard, titik sauh, pagar keselamatan
Keperluan keselamatan elektrik:
- Alat pelindung diri: Sarung tangan bertebat, cermin mata keselamatan, kasut tidak konduktif
- Alat penebat dinilai untuk voltan sistem
- Prosedur lockout/tagout untuk semua kerja elektrik
Keperluan Penyelenggaraan dan Pemeriksaan
Jadual Pemeriksaan Berkala
Pemeriksaan bulanan:
- Pemeriksaan visual kotak penyambung untuk kerosakan
- Semakan pemantauan prestasi untuk anomali
- Periksa lampu penunjuk pada suis pemutus
Pemeriksaan suku tahunan:
- Pengimejan terma sambungan dan kotak penyambung
- Ketatkan sambungan seperti yang diperlukan
- Bersihkan penutup dan periksa pengedap
- Uji pemutus litar kerosakan tanah
Pemeriksaan komprehensif tahunan:
- Ujian elektrik lengkap semua litar fius
- Ujian rintangan penebat
- Pengesahan tork semua sambungan
- Penggantian fius seperti yang diperlukan
Tanda-tanda Kegagalan Fius
Penunjuk visual:
- Tingkap fius yang meletup menunjukkan elemen yang cair
- Perubahan warna atau kesan terbakar pada badan fius
- Perumah retak atau kerosakan fizikal
- Terminal cair menunjukkan terlalu panas
Ujian elektrik:
- Ujian kesinambungan: Fius yang baik membaca hampir 0 ohm
- Ujian penurunan voltan: Voltan berlebihan merentasi terminal fius
- Pengukuran arus: Pengurangan aliran arus menunjukkan kemungkinan degradasi fius
Kriteria Pemilihan untuk Fius Solar
Rangka Kerja Membuat Keputusan
Langkah 1: Klasifikasi voltan sistem
- 600VDC: Sistem kediaman asas
- 1000VDC: Sistem komersial standard
- 1500VDC: Sistem kecekapan tinggi moden
Langkah 2: Pengiraan penarafan arus
- Arus rentetan: Gunakan penarafan fius siri maksimum modul
- Output penyambung: Kira jumlah arus tatasusunan × 1.56
- Sambungan bateri: Saiz untuk arus maksimum yang dijangkakan × 1.25
Langkah 3: Pertimbangan persekitaran
- Penarafan suhu: Ambil kira keadaan ambien serta pemanasan solar
- Perlindungan kelembapan: IP65 minimum untuk pemasangan luar
- rintangan UV: Kritikal untuk pemasangan terdedah
Langkah 4: Keperluan pensijilan
- Penyenaraian UL 248-19: Mandatori untuk aplikasi fotovolta
- Pematuhan IEC 60269-6: Standard antarabangsa untuk fius PV
- Kelulusan kod tempatan: Semak dengan pemeriksa elektrik
Pengeluar yang Disyorkan
Pengeluar peringkat atasan:
- Littelfuse: Siri SPF untuk aplikasi solar yang komprehensif
- Eaton (Bussmann): Siri gPV dengan pelbagai faktor bentuk
- Schneider Electric: Siri TeSys untuk pemasangan modular
- Mersen: Siri A6PV untuk persekitaran yang keras
Sering Bertanya Soalan-Soalan
Apakah saiz fius yang saya perlukan untuk sistem solar saya?
Kira saiz fius menggunakan arus litar pintas panel solar anda (Isc) didarab dengan 1.56. Contohnya, panel 300W dengan 11.7A Isc memerlukan fius 18.3A, jadi anda akan memilih fius 20A (saiz standard seterusnya ke atas). Untuk berbilang rentetan selari, gunakan kadar fius siri maksimum panel (terdapat pada plat nama) untuk perlindungan rentetan individu.
Bolehkah saya menggunakan fius automotif biasa dalam sistem solar saya?
Tidak, jangan sekali-kali menggunakan fius automotif dalam sistem solar. Sistem solar memerlukan fius berkadar DC yang direka khusus untuk aplikasi fotovolta (tersenarai UL 248-19). Fius automotif direka untuk sistem 12V DC dan tidak boleh mengganggu voltan dan arus yang lebih tinggi dalam sistem solar dengan selamat.
Berapa kerapkah saya perlu memeriksa fius solar saya?
Pemeriksaan visual bulanan adalah disyorkan, dengan pemeriksaan terperinci suku tahunan termasuk pengimejan terma. Pengujian komprehensif tahunan harus termasuk ujian elektrik, pengetatan sambungan, dan penggantian fius seperti yang diperlukan. Sentiasa periksa fius dengan segera jika anda melihat prestasi sistem yang berkurangan.
Adakah saya memerlukan fius jika saya hanya mempunyai dua panel solar?
Biasanya tidak diperlukan untuk dua panel yang serupa JIKA arus litar pintas gabungan mereka tidak melebihi kadar fius siri maksimum modul. Walau bagaimanapun, NEC memerlukan fius apabila tiga atau lebih rentetan bersambung selari, atau apabila arus litar pintas tatasusunan melebihi kadar fius siri maksimum modul.
Apa yang berlaku jika saya memasang fius saiz yang salah?
Fius bersaiz besar tidak akan melindungi sistem anda dengan betul dan boleh membenarkan arus berbahaya mengalir, yang berpotensi menyebabkan kebakaran atau kerosakan peralatan. Fius bersaiz kecil akan meletup berulang kali dalam keadaan biasa, menyebabkan penutupan sistem dan kekecewaan. Sentiasa gunakan pengiraan NEC untuk menentukan saiz fius yang betul.
Di manakah sebenarnya fius harus dipasang dalam sistem solar saya?
Pasang fius dalam konduktor positif setiap rentetan selari (jangan sekali-kali dalam konduktor negatif untuk sistem yang dibumikan), biasanya dalam kotak penggabung atau menggunakan fius sebaris MC4. Fius tambahan diperlukan antara kotak penggabung dan pengawal cas/penyongsang, dan antara bateri dan penyongsang dalam sistem berasaskan bateri.
Bolehkah saya menggantikan fius yang terbakar dengan penarafan yang lebih tinggi?
Jangan sekali-kali meningkatkan penarafan fius melebihi nilai yang dikira. Fius bersaiz untuk melindungi konduktor dan peralatan tertentu. Menggunakan fius yang lebih besar menghilangkan perlindungan dan mewujudkan bahaya kebakaran. Sentiasa tentukan mengapa fius itu meletup dan betulkan masalah yang mendasari sebelum menggantikan dengan penarafan yang sama.
Apakah perbezaan antara fius bertindak pantas dan fius lengah masa?
Fius bertindak pantas (paling biasa untuk solar) bertindak balas dengan cepat terhadap keadaan arus lebih, biasanya dalam masa 1-3 milisaat. Fius kelewatan masa membenarkan arus lebih ringkas (seperti permulaan motor) tetapi masih melindungi daripada arus lebih yang berterusan. Sistem solar biasanya menggunakan fius bertindak pantas kerana panel solar tidak mempunyai arus masuk.
Kesimpulan: Pefiusan PV solar yang betul memerlukan pemahaman tentang keperluan NEC, mengira saiz fius yang sesuai menggunakan faktor keselamatan 1.56, memilih komponen berkadar DC, dan mengikuti amalan pemasangan profesional. Walaupun pemasangan DIY mungkin dilakukan dalam beberapa bidang kuasa, kerumitan pengiraan elektrik, risiko keselamatan dan keperluan kod menjadikan pemasangan profesional sangat disyorkan. Penyelenggaraan dan pemeriksaan berkala memastikan sistem fius anda terus melindungi pelaburan solar anda selama beberapa dekad akan datang.
Berkaitan
Cara Menguji Fius DC Buruk dalam Sistem PV
Bagaimanakah Pemegang Fius Berfungsi?
Apakah yang dilakukan oleh Kotak Penggabung Suria?
Apa yang Menyebabkan Panel Suria Terbakar? Panduan Keselamatan Lengkap
