8:47 PG. Pemasang solar membuka selak pada penutup kotak penggabung. Di dalamnya, enam rentetan PV berakhir di bar bas, setiap satu menunggu fiusnya. Dia mencapai pemutar skru berpenebatnya, mencapai wayar positif pertama, dan membuat sentuhan. Dalam 0.3 saat, arka kilat 400Vdc meletus—lebih terang daripada obor kimpalan, cukup panas untuk mengewapkan tembaga. Cermin mata keselamatannya cair ke mukanya. Arka itu mengekalkan dirinya, memakan arus DC, sehingga pemutus litar 50 kaki jauhnya akhirnya tersandung. Bil perubatan: RM12,500 untuk lawatan ER. Kehilangan kerja: tiga minggu. Pengajaran: DC tidak bermain mengikut peraturan AC.
Anda pernah memasang panel AC sebelum ini. Anda pernah bekerja dengan perkhidmatan kediaman 240V. Anda tahu untuk mematikan pemutus. Tetapi kotak penggabung solar adalah berbeza. Voltan lebih tinggi. Arus tidak henti-henti. Dan arka kilat? Ia tidak padam sendiri seperti AC.
Jadi, apa sebenarnya yang mewujudkan bahaya ini? Dan bagaimana anda memasang berbilang panel solar ke dalam kotak penggabung tanpa mengubah sambungan rutin menjadi kesilapan yang menamatkan kerjaya?
Kejutan Arka Kilat: Mengapa Pendawaian Solar DC Lebih Berbahaya Daripada Yang Anda Fikirkan
Kebanyakan juruelektrik mempelajari bahaya arka kilat pada sistem AC. Arka AC padam 120 kali sesaat apabila voltan melintasi sifar. Arka DC? Ia akan terbakar sehingga sesuatu cair. Ini ialah Kejutan Arka Kilat—keganasan senyap dan berterusan DC yang menjadikannya jauh lebih berbahaya daripada AC pada voltan yang sama.
Inilah fizik yang membunuh: Apabila anda memisahkan dua konduktor yang membawa arus DC, arka mengionkan jurang udara. Plasma terion itu menjadi laluan rintangan rendah. Voltan DC tidak pernah jatuh ke sifar, jadi plasma tidak pernah sejuk. Lajur arka membesar, memakan arus berterusan, sehingga mencapai suhu 35,000°F—lebih panas daripada permukaan matahari.
Dalam kotak penggabung solar, anda berurusan dengan voltan rentetan 300-600Vdc. Rentetan 10 panel biasa pada 40Voc setiap satu bukanlah 400V. Pada pagi Januari yang sejuk, Voc itu meningkat 25% lebih tinggi—kepada 500V. Pemutar skru berpenebat standard anda yang dinilai untuk 1000V? Itu adalah penarafan AC. Voltan tahan DC biasanya 30-40% lebih rendah.
Peraturan pertama kerja solar DC: Jika anda tidak memakai PPE berkadar arka, anda berjudi dengan penglihatan anda. PPE Kategori 2 (8 cal/cm²) adalah minimum untuk kebanyakan kerja kotak penggabung. Tetapi inilah perangkapnya: Penarafan itu menganggap anda bekerja pada peralatan yang tidak bertenaga. Sebaik sahaja anda memutuskan untuk “hanya mengetatkan satu sambungan hidup,” anda berada di wilayah Kategori 4 (40 cal/cm²)—dan pelindung muka tidak akan menyelamatkan anda daripada gelombang tekanan.
Edisi NEC 2023 akhirnya menyedari perkara ini. Artikel 690.12 memerlukan penutupan pantas sistem PV, tetapi ia tidak melindungi anda semasa pemasangan. Itu terpulang kepada anda. Dan kaedah pendawaian kotak penggabung anda.
Perangkap Penumpukan Voltan: Apabila Matematik Anda Menjadi Bahaya Keselamatan
Anda menyemak label panel: 40Voc. Anda mempunyai 8 panel secara bersiri. Matematik mudah: 8 × 40V = 320V. Pemegang fius anda dinilai untuk 600V. Pemutus litar anda dinilai untuk 250Vdc. Anda selamat, bukan?
Selamat datang ke Perangkap Penumpukan Voltan.
Inilah yang tidak diberitahu oleh label kepada anda: Voc (voltan litar terbuka) diukur pada Keadaan Ujian Standard—25°C (77°F). Panel anda pada pagi yang sejuk? Ia beroperasi pada -10°C (14°F). Untuk setiap darjah Celsius di bawah 25°C, Voc meningkat sebanyak 0.3%.
Lakukan matematik sebenar: 8 panel × 40Voc × (1 + (35°C × 0.003)) = 8 × 40 × 1.105 = 353.6V. Itu adalah peningkatan 10%. Masih di bawah pemegang fius 600V anda, tetapi bagaimana pula dengan pemutus litar 250Vdc anda?
Tunggu—ia menjadi lebih teruk. Pemutus litar “250Vdc” itu? Ia mungkin dinilai AC. Kebanyakan pemutus litar kes acuan dalam kotak penggabung solar adalah pemutus litar AC yang diubah suai. Voltan tahan DC selalunya 50% daripada penarafan AC. Pemutus litar “250Vdc” anda mungkin hanya selamat hingga 125Vdc di bawah beban DC yang berterusan.
Rentetan 353V anda baru sahaja menjadi bom yang menunggu kerosakan arka pertama.
NEC 690.7 menghendaki anda menggunakan faktor pembetulan 1.25 kepada Voc untuk pengiraan suhu sejuk. Untuk rentetan nominal 8 panel, 320V, itu adalah voltan reka bentuk minimum 400V. Pemutus litar 250Vdc anda kini menyalahi undang-undang di bawah kod 2023.
Perangkap Penumpukan Voltan membunuh lebih banyak pemasangan solar daripada sebarang ralat reka bentuk yang lain. Ia tidak muncul pada hari pertama. Ia muncul pada pagi yang sejuk pertama, apabila penyongsang rosak dan pemasang dipanggil semula untuk “memperbaiki” masalah yang bukan pendawaian—ia adalah matematik.
Kunci Urutan: Susunan Operasi Yang Mencegah 90% Kemalangan
Anda boleh mempunyai PPE yang betul. Anda boleh mengira voltan dengan sempurna. Anda boleh menentukan komponen terbaik. Tetapi jika anda memasang kotak penggabung dalam urutan yang salah, anda masih akan mewujudkan bahaya arka hidup.
Ini ialah Kunci Urutan. Ia adalah susunan operasi yang memastikan anda selamat. Dan 90% pemasang melakukannya dengan salah.
Inilah urutan yang salah (yang mewujudkan Kejutan Arka Kilat):
- Letakkan semua wayar rentetan PV pada bar bas
- Pasang fius semasa rentetan hidup
- Tutup pemutus sambungan terakhir
Mengapa ini salah? Kerana sebaik sahaja anda menyentuh fius itu pada bar bas hidup, anda mewujudkan sambungan panas di bawah beban. Pemegang fius tidak direka untuk membuat sambungan panas. Arka boleh melompat dari hujung fius ke bar bas sebelum bebenang bersambung. Anda baru sahaja mencipta kerosakan arka siri pada 400Vdc.
Inilah Kunci Urutan—cara yang betul:
- Penguncian/Pelabelan: Sahkan semua rentetan diputuskan sambungan pada pemutus sambungan peringkat panel atau peranti penutupan pantas peringkat modul. Gunakan meter yang ditentukur untuk mengesahkan voltan sifar pada kotak penggabung.
- Letakkan negatif: Sambungkan semua plumbum negatif rentetan PV ke bar bas negatif. Ini adalah tanah rujukan anda. Lakukan ini dahulu, semasa semuanya mati.
- Pasang fius: Masukkan semua fius DC ke dalam pemegangnya, tetapi biarkan ia dalam kedudukan “terbuka”. Jangan tutup lagi.
- Letakkan positif: Sambungkan semua plumbum positif rentetan PV ke bahagian talian pemegang fius. Sekali lagi, semuanya mati.
- Tutup pemutus sambungan: Tutup pemutus sambungan kotak penggabung utama (jika dilengkapi) untuk menghidupkan bar bas.
- Hidupkan rentetan satu demi satu: Tutup setiap pemegang fius secara individu, mengesahkan voltan dan arus pada meter anda sebelum beralih ke yang seterusnya. Ini mengasingkan sebarang kerosakan kepada satu rentetan.
Kunci Urutan adalah mudah: Jangan sekali-kali membuat sambungan yang boleh hidup. Jangan sekali-kali memutuskan sambungan yang hidup. Sentiasa sahkan tenaga sifar sebelum anda menyentuh apa-apa.
NEC 690.16 memerlukan cara pemutus sambungan untuk setiap rentetan, tetapi ia tidak memberitahu anda cara menyusun kerja anda. Itulah yang membezakan pemasang profesional daripada mereka yang muncul dalam laporan insiden.
Kaedah 4 Langkah untuk Memasang Panel Solar ke dalam Kotak Penggabung dengan Selamat
Anda sudah mendapat teorinya. Sekarang inilah kaedah yang diuji di lapangan yang memastikan anda selamat dan memastikan pemeriksa gembira.
Langkah 1: Kira dan Sahkan Voltan Rentetan (Jangan Percaya Label)
Tesis mini: Label Voc ialah titik permulaan, bukan nilai reka bentuk. Pembetulan suhu sejuk dan pengesahan pengukuran adalah wajib untuk pematuhan NEC 2023.
Dapatkan helaian data panel. Cari Voc pada STC (Keadaan Ujian Standard). Sekarang lakukan pengiraan sebenar:
Voc(reka bentuk) = Voc(STC) × Bilangan panel × 1.25 (faktor suhu sejuk NEC 690.7)
Untuk panel 40Voc anda dalam rentetan 8: 40 × 8 × 1.25 = Voltan reka bentuk 400V.
Sekarang sahkan. Pada pagi yang sejuk (<40°F), putuskan sambungan rentetan dan ukur Voc dengan meter pengapit Fluke 393 FC (dinilai untuk 1500Vdc). Anda sepatutnya melihat 380-420V. Jika anda melihat 450V, rentetan anda terlalu panjang untuk peralatan anda. Reka bentuk semula sekarang, bukan selepas arka kilat.
专业提示： Faktor NEC 2023 1.25 adalah minimum. Di Kanada atau negeri utara, gunakan 1.35. Pemeriksa akan menyemak. Insurans anda juga akan menyemak, selepas tuntutan.
Langkah 2: Pilih Komponen yang Dinilai dengan Betul (Pembohongan 250Vdc)
Tesis mini: Penarafan voltan komponen mesti melebihi Voc reka bentuk anda sekurang-kurangnya 20%, dan penarafan DC tidak boleh ditukar ganti dengan penarafan AC.
Voltan reka bentuk anda ialah 400Vdc. Penarafan minimum komponen anda:
- Pemegang fius: Minimum 600Vdc. Bussmann dan Littlefuse menghasilkan pemegang berkadar solar yang boleh memutuskan 10kA pada 600Vdc.
- Fius: 600Vdc, jenis lengah masa. Fius standard 250V akan meletup.
- Pemutus: 600Vdc, minimum 20A. Periksa kadar DC, bukan kadar AC. Pemutus AC “30A 240V” mungkin hanya 15A 120Vdc.
- Wayar: Wayar PV (USE-2 atau RHW-2) berkadar untuk 600Vdc. Wayar THHN tidak tahan cahaya matahari dan akan retak dalam 3 tahun.
Penipuan 250Vdc: Pemutus yang dilabelkan “250Vdc”? Baca cetakan kecil. Ia menyatakan “Maksimum 250Vdc, kitaran tugas 80%.” Untuk operasi solar berterusan (kitaran tugas 100%), anda mesti menurunkan kadar kepada 200Vdc. Rentetan 400V anda baru sahaja menjadikan pemutus itu menyalahi undang-undang.
Hanya gunakan komponen yang disenaraikan kepada UL 1741 untuk aplikasi PV. Pemeriksa akan mencari tanda penyenaraian. Pilihan alternatif anda ialah merobek semuanya.
Langkah 3: Laksanakan Kunci Urutan (Jangan Sesekali Bekerja Panas)
Tesis mini: Kunci Urutan ialah prosedur bertulis, bukan senarai semak mental. Penyimpangan ialah bagaimana arka berlaku.
Sebelum anda menyentuh kotak penggabung, tulis ini pada tiket kerja:
- Sahkan penguncian pada pemutus panel. Ukur voltan sifar.
- Sambungkan semua wayar negatif pada bar bas negatif.
- Pasang fius dalam kedudukan terbuka.
- Sambungkan semua wayar positif pada terminal talian fius.
- Tutup pemutus utama.
- Beri tenaga kepada fius satu demi satu, sahkan setiap satu.
Minta orang kedua menandatangani setiap langkah. Ini bukan birokrasi—ini ialah cara anda mengelak daripada menjelaskan kepada lembaga pampasan pekerja mengapa anda kehilangan tiga jari.
专业提示： Gunakan penguji voltan tanpa sentuh (NCVT) yang berkadar untuk DC sebelum anda menyentuh apa-apa. Fluke 1AC-A1-II tidak akan mengesan DC. Anda memerlukan Fluke 369 FC atau yang serupa. Alat $200 lebih baik daripada bil hospital $50,000.
Langkah 4: Tork, Uji dan Dokumentasikan (Perangkap Ketat Jari)
Tesis mini: Tork yang betul ialah keperluan kod, bukan cadangan. Sambungan longgar mewujudkan sambungan rintangan tinggi yang cair di bawah beban.
Setiap sambungan bar bas dalam kotak penggabung anda mempunyai spesifikasi tork, biasanya 50-120 in-lbs. “Ketat jari ditambah suku pusingan” ialah Perangkap Ketat Jari—ia akan terasa selamat hari ini dan menjadi bahaya kebakaran dalam enam bulan.
Gunakan pemutar skru atau sepana tork. Tetapkan kepada spesifikasi. Tork setiap sambungan. Kemudian lakukan sekali lagi. Kitaran terma melonggarkan sambungan dari masa ke masa. Edisi NEC 2023 menambah 690.31(C) yang memerlukan pengesahan tork yang didokumentasikan untuk semua sambungan PV melebihi 100A. Untuk kediaman, ia masih merupakan amalan terbaik yang menjauhkan anda daripada laporan penyiasat kebakaran.
Pengujian: Selepas memberi tenaga kepada setiap rentetan, ukur voltan pada kotak penggabung dan pada input penyongsang. Ia sepatutnya sepadan dalam lingkungan 2V. Penurunan yang lebih besar menunjukkan sambungan yang buruk. Betulkan sekarang.
Dokumentasi: Ambil foto pendawaian yang telah siap. Labelkan setiap rentetan pada foto. Simpan dalam fail pelanggan. Apabila mereka menelefon dalam tempoh tiga tahun mengenai “pengeluaran rendah,” anda akan tahu dengan tepat rentetan mana tanpa membuka kotak.
Kotak Penggabung Anda Sepatutnya Membosankan
Anda kini memahami Kejutan Arka Kilat—Bahaya senyap dan tidak henti-henti DC yang menjadikan AC kelihatan jinak. Anda telah melarikan diri Perangkap Penimbunan Voltan—Ralat matematik yang mengubah peranti pelindung menjadi bom. Dan anda telah menguasai Kunci Urutan—Susunan operasi yang memastikan anda selamat apabila segala-galanya menjadi salah.
Kotak penggabung yang berwayar dengan betul adalah membosankan. Ia tidak mengeluarkan percikan api. Ia tidak berdengung. Ia tidak menjadi panas. Ia hanya duduk di sana, menggabungkan rentetan, melindungi litar dan memastikan sistem solar anda berjalan selama 25 tahun.
Tugas anda adalah untuk menjadikannya membosankan. Ikuti kaedah 4 langkah. Gunakan komponen berkadar. Laksanakan Kunci Urutan. Tork setiap sambungan. Dokumentasikan segala-galanya.
Bersedia untuk menentukan kotak penggabung yang mematuhi kod untuk projek anda yang seterusnya? Muat turun Senarai Semak Kotak Penggabung NEC 2023 percuma kami dengan spesifikasi tork, lembaran kerja pengiraan voltan dan panduan pemilihan komponen. Atau hubungi jurutera aplikasi VIOX untuk sokongan reka bentuk khusus projek.
Kotak penggabung anda sepatutnya menjadi bahagian sistem yang paling boleh dipercayai. Jadikan ia begitu.
参考标准和来源
- NEC 690.7 (2023): Faktor pembetulan voltan untuk suhu rendah
- NEC 690.12 (2023): Penutupan pantas sistem PV pada bangunan
- NEC 690.16 (2023): Fius dan pemutus untuk litar PV
- NEC 690.31(C) (2023): Keperluan dokumentasi tork
- UL 1741: Standard untuk keselamatan penyongsang, penukar dan pengawal cas
- UL 4248-18: Pemegang fius untuk sistem fotovolta
- NFPA 70E: Standard untuk keselamatan elektrik di tempat kerja
