Szybka odpowiedź: Skrzynka połączeniowa AC a skrzynka połączeniowa DC
An skrzynka połączeniowa AC. łączy wyjścia prądu przemiennego z wielu falowników, mikroinwerterów lub gałęzi falowników przed doprowadzeniem ich do rozdzielnicy AC, tablicy rozdzielczej, rozdzielnicy głównej, transformatora lub punktu przyłączenia do sieci.
A skrzynki połączeniowej DC łączy wyjścia prądu stałego z ciągów fotowoltaicznych przed falownikiem. Zazwyczaj zawiera bezpieczniki ciągów lub wyłączniki DC, ochronę przeciwprzepięciową DC, szyny zbiorcze dodatnie i ujemne, izolatory lub rozłączniki DC, zaciski uziemiające, a czasem monitoring ciągów.
Różnica polega nie tylko na miejscu montażu skrzynki. Zmienia ona projekt zabezpieczeń:
Skrzynka połączeniowa DC musi obsługiwać napięcie stałe PV, polaryzację, prąd wsteczny i trwałe łuki elektryczne DC. Skrzynka połączeniowa AC musi obsługiwać zabezpieczenia gałęzi AC, agregację wyjść falownika, znamionowy prąd zwarciowy, układ neutralny/uziemienia oraz wymagania dotyczące rozłączników AC lub rozdzielnic.
Kluczowe wnioski
- Skrzynki połączeniowe DC stosuje się przed falownikiem. Łączą one ciągi fotowoltaiczne po stronie prądu stałego (DC).
- Rozdzielnice AC są stosowane za falownikiem. Łączą one wyjścia prądu przemiennego (AC) z falowników łańcuchowych, mikroinwerterów lub grup falowników.
- Zabezpieczenia DC nie są tożsame z zabezpieczeniami AC. Bezpieczniki DC, wyłączniki DC, ograniczniki przepięć DC (SPD) oraz rozłączniki DC muszą być dobrane odpowiednio do napięcia i polaryzacji instalacji fotowoltaicznej.
- Rozdzielnice AC są powszechnie stosowane w większych systemach. Wyjścia wielu falowników mogą zasilać rozdzielnice główne AC, rozdzielnice średniego napięcia lub panele zbiorcze.
- Systemy z mikroinwerterami często wykorzystują łączenie po stronie AC. Każdy mikroinwerter przekształca prąd stały (DC) z modułu na prąd przemienny (AC) kompatybilny z siecią, więc łączenie odbywa się po stronie AC.
- Nie dokonuj wyboru wyłącznie na podstawie rozmiaru obudowy. Układ kabli, napięcie, natężenie prądu, znamionowy prąd zwarciowy (SCCR), typ ogranicznika przepięć (SPD), uziemienie, oznakowanie oraz normy mają kluczowe znaczenie.
Tabela porównawcza skrzynek połączeniowych AC i DC
| Pozycja | Nowoczesne systemy solarne przesuwają granice napięcia wyżej, aby zmniejszyć prąd (a tym samym rozmiar i straty przewodów). Instalacje na skalę przemysłową coraz częściej wykorzystują systemy 1500 V DC. Twoja skrzynka połączeniowa DC musi być przystosowana do tych wysokich napięć, zazwyczaj w zakresie od 600 V do ponad 1500 V DC, w zależności od konfiguracji stringów. | Skrzynka rozgałęźna AC |
|---|---|---|
| Lokalizacja | Pomiędzy ciągami PV a wejściem DC falownika | Pomiędzy wyjściami falownika a rozdzielnicą AC/przyłączem sieciowym |
| Aktualny typ | Prąd stały | Prąd przemienny |
| Główny cel | Łączenie obwodów prądu stałego (DC) ciągów PV | Łączenie obwodów wyjściowych falowników AC |
| Wspólne wejście | Łańcuchy PV | Falowniki łańcuchowe, mikroinwertery, obwody odgałęźne falowników |
| Wspólne wyjście | Wejście DC falownika | Rozdzielnica AC, rozdzielnica główna AC, transformator, przyłącze sieciowe |
| Urządzenia zabezpieczające | Bezpieczniki gPV, wyłączniki DC MCB/MCCB, rozłączniki izolacyjne DC, ograniczniki przepięć DC (SPD) | Wyłączniki AC, przełącznik AC, ogranicznik przepięć AC (SPD), pomiar, szyna zbiorcza |
| Układ szyn zbiorczych | Biegun dodatni, biegun ujemny, przewód ochronny (PE)/uziemienie | Szyna fazowa, przewód neutralny tam, gdzie jest wymagany, przewód ochronny PE/uziemienie |
| Główne ryzyko techniczne | Łuk elektryczny DC, błąd polaryzacji, prąd zwrotny, przepięcie PV | Prąd zwarciowy AC, zasilanie zwrotne z falownika, koordynacja, parametry znamionowe rozdzielnicy |
| Typowe zastosowania | Instalacje PV z falownikami łańcuchowymi, przemysłowe ciągi PV, zbieranie prądu DC | Mikroinwertery, wiele falowników łańcuchowych, dachy komercyjne, farmy fotowoltaiczne |
| Popularne wyszukiwane hasło | Skrzynka przyłączeniowa DC, solarna skrzynka przyłączeniowa | Skrzynka przyłączeniowa AC, panel przyłączeniowy AC, rozdzielnica przyłączeniowa AC |
Miejsce każdej skrzynki w systemie fotowoltaicznym
Uproszczony system z falownikiem łańcuchowym wygląda następująco:
Moduły PV
System z mikrofalownikami wygląda inaczej:
Moduł PV
Dlatego skrzynka przyłączeniowa DC jest zazwyczaj powiązana z architekturą falowników łańcuchowych, podczas gdy skrzynka przyłączeniowa AC jest powszechna w systemach z mikroinwerterami, komercyjnych systemach wieloinwerterowych oraz przy agregacji wyjść falowników w instalacjach przemysłowych.
Czym jest skrzynka przyłączeniowa DC?
A skrzynki połączeniowej DC to skrzynka zabezpieczająca i zbiorcza instalowana po stronie DC systemu fotowoltaicznego. Łączy ona wiele ciągów PV w mniejszą liczbę obwodów wyjściowych przed falownikiem.
Typowe komponenty obejmują:
- bezpieczniki ciągów PV lub wyłączniki DC
- Szyna zbiorcza dodatnia
- Szyna zbiorcza ujemna
- Ogranicznik przepięć DC
- izolator DC lub rozłącznik
- zacisk uziemiający lub PE
- moduł monitorowania ciągów, jeśli jest wymagany
- dławiki kablowe lub złącza fotowoltaiczne
- obudowa zewnętrzna
- etykiety ostrzegawcze i oznaczenia polaryzacji
skrzynki przyłączeniowe DC są często stosowane, gdy:
- jeden falownik posiada wiele wejść dla ciągów fotowoltaicznych
- wiele ciągów musi być zabezpieczonych indywidualnie
- wymagane jest monitorowanie ciągów
- długie odcinki przewodów DC wymagają uporządkowanego połączenia
- Ochrona przeciwprzepięciowa DC jest wymagana w pobliżu generatora fotowoltaicznego
- Zespoły serwisowe potrzebują wyraźnego punktu izolacji DC
Szersze podstawy wiedzy można znaleźć w materiałach VIOX przewodnik po skrzynkach przyłączeniowych PV.
Czym jest rozdzielnica AC (AC Combiner Box)?
An skrzynka połączeniowa AC. Łączy obwody wyjściowe AC z wielu falowników lub gałęzi mikroinwerterów. Jest instalowana po przekształceniu prądu stałego (DC) na prąd przemienny (AC).
Typowe komponenty obejmują:
- Wyłączniki nadprądowe AC lub wyłączniki kompaktowe (MCCB)
- Szyna zbiorcza AC
- Główny rozłącznik lub wyłącznik AC
- SPD prądu przemiennego
- szyna neutralna tam, gdzie jest wymagana
- szyna PE/uziemiająca
- urządzenie pomiarowe lub monitorujące
- listwy zaciskowe
- dławiki kablowe
- obudowa
- oznaczenia obwodów
skrzynki połączeniowe AC są powszechnie stosowane w:
- systemach fotowoltaicznych z mikroinwerterami
- komercyjnych dachowych systemach PV z wieloma inwerterami
- przemysłowych elektrowniach PV z wieloma wyjściami inwerterów
- pomieszczeniach inwerterowych
- Panele rekombinacji AC
- Rozdzielnice zbiorcze AC
- Rozdzielnice główne AC
W dużych systemach fotowoltaicznych termin Rozdzielnice główne AC lub Rekombinator AC jest często używany, gdy urządzenie jest czymś więcej niż tylko małą skrzynką. Może zawierać większe wyłączniki, układy pomiarowe, przekaźniki zabezpieczeniowe, szyny zbiorcze, przekładniki prądowe oraz integrację z rozdzielnicami niskiego napięcia.
Skrzynka zbiorcza AC a rozdzielnica zbiorcza AC a rekombinator AC
Terminy te są ze sobą powiązane, ale nie zawsze odnoszą się do urządzeń tej samej wielkości.
| Termin | Znaczenie praktyczne | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| skrzynka połączeniowa AC. | Mniejsza obudowa łącząca wyjścia AC falowników | Systemy domowe, komercyjne, mikroinwerterowe oraz małe systemy wielofalownikowe |
| Rozdzielnica zbiorcza AC | Zespół zbiorczy AC typu panelowego z wyłącznikami | Komercyjne systemy dachowe i rozproszone systemy falownikowe |
| Rozdzielnica zbiorcza AC | Większy zespół dystrybucji AC łączący zasilania z falowników | Komercyjne i przemysłowe systemy fotowoltaiczne (PV) |
| Rozdzielnice główne AC | Bardziej wytrzymałe łączenie i zabezpieczenia AC na poziomie rozdzielnic | Duże pomieszczenia z falownikami, przemysłowe elektrownie fotowoltaiczne |
| Rekombinator AC | Łączy wyjścia z podrzędnych rozdzielnic AC lub bloków falowników | Większe instalacje fotowoltaiczne i wielopoziomowe systemy zbiorcze AC |
Należy używać terminologii odpowiadającej poziomowi wyposażenia. Mała skrzynka połączeniowa AC dla mikroinwerterów nie powinna być określana jako rozdzielnica. Przemysłowa rozdzielnica AC nie powinna być sprowadzana do prostej skrzynki połączeniowej.
Komponenty skrzynki połączeniowej DC
| Komponent | Funkcja | Uwaga dotycząca doboru |
|---|---|---|
| Bezpiecznik gPV lub wyłącznik DC | Chroni obwody stringów fotowoltaicznych | Musi być dopasowany do napięcia i prądu instalacji PV |
| Szyna zbiorcza dodatnia | Łączy przewody dodatnie stringów | Sprawdź wartość znamionową prądu i odstępy |
| Szyna zbiorcza ujemna | Łączy przewody ujemne stringów | Sprawdź polaryzację i izolację |
| SPD prądu stałego | Ogranicza przepięcia przejściowe po stronie DC instalacji fotowoltaicznej | Należy stosować ogranicznik przepięć (SPD) przystosowany do instalacji PV/DC |
| Izolator DC | Zapewnia lokalne rozłączenie obwodu prądu stałego | Musi posiadać parametry DC odpowiednie dla napięcia systemu |
| Monitoring stringów | Mierzy prąd lub status stringu | Przydatne w większych instalacjach fotowoltaicznych |
| Obudowa | Chroni komponenty zainstalowane na zewnątrz | Stopień ochrony IP, odporność na promieniowanie UV, ciepło, kondensacja |
| Wpusty kablowe | Uszczelnienie kabli fotowoltaicznych w obudowie | Dopasowanie średnicy kabla i uszczelnienia zewnętrznego |
Wskazówka inżynierska: dobór bezpieczników dla stringów PV. W projektach opartych na normie NEC w Ameryce Północnej, prąd obwodu źródłowego PV jest powszechnie traktowany jako prąd ciągły, wywodzący się z prądu zwarciowego modułu. Praktyczny punkt wyjścia to:
Minimalna wartość prądu znamionowego bezpiecznika PV >= 1,56 x Isc stringu
Współczynnik 1,56 wynika z zastosowania 125% dla prądu zwarciowego PV oraz kolejnych 125% dla doboru zabezpieczenia nadprądowego przy pracy ciągłej. Ostateczny wybór nadal zależy od karty katalogowej modułu, maksymalnej wartości znamionowej bezpiecznika szeregowego, temperatury otoczenia, grupowania, parametrów podstawy bezpiecznikowej, lokalnych przepisów oraz wytycznych projektowych producenta falownika.
W przypadku projektów IEC nie należy bezkrytycznie kopiować numerów NEC. Należy zweryfikować klasę wkładki bezpiecznikowej, napięcie znamionowe, prąd ciągu, warunki prądu wstecznego oraz koordynację bezpieczników gPV zgodnie z normą projektową i kartami katalogowymi komponentów.
W przypadku ochrony przeciwprzepięciowej po stronie DC, patrz Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej DC dla systemów fotowoltaicznych, EV, BESS oraz systemów przemysłowych.
Komponenty skrzynki zbiorczej AC
| Komponent | Funkcja | Uwaga dotycząca doboru |
|---|---|---|
| wyłącznik AC | Chroni odgałęzienie wyjściowe falownika | Dopasować prąd wyjściowy falownika i znamionowy prąd zwarciowy |
| Główny wyłącznik AC | Zapewnia izolację lub rozłączenie obciążenia | Zweryfikować zdolność łączeniową pod obciążeniem |
| Szyna zbiorcza AC | Łączy wyjścia prądu przemiennego (AC) falowników | Sprawdź natężenie prądu, wzrost temperatury oraz znamionowy prąd zwarciowy |
| SPD prądu przemiennego | Ogranicza przepięcia przejściowe po stronie prądu przemiennego (AC) | Dopasuj napięcie systemu AC oraz sposób uziemienia |
| Neutralny pasek | Stosowany tam, gdzie wymagany jest przewód neutralny | Zależy od typu systemu |
| szyna PE/uziemiająca | Połączenia wyrównawcze ochronne | Musi być zgodny z projektem uziemienia |
| Dozowanie | Mierzy prądy wyjściowe lub prądy w obwodach odgałęźnych | Powszechne w większych rozdzielnicach prądu przemiennego (AC) |
| Obudowa | Chroni komponenty AC | Wewnątrz/na zewnątrz, IP/NEMA, korozja |
Informacje na temat ogólnych różnic w dystrybucji AC/DC znajdują się w przewodniku VIOX Rozdzielnica AC a rozdzielnica DC.
Dlaczego skrzynki przyłączeniowe DC wymagają szczególnej uwagi
Skrzynki przyłączeniowe DC są wymagające technicznie, ponieważ prąd stały (DC) z instalacji fotowoltaicznych zachowuje się inaczej niż prąd przemienny (AC).
Główne zagrożenia związane z prądem stałym (DC) obejmują:
- brak naturalnego przejścia prądu przez zero
- trwałe łuki prądu stałego (DC)
- wysokie napięcie obwodu otwartego w niskich temperaturach
- prąd zwrotny między ciągami (stringami)
- błędy polaryzacji
- uszkodzenia izolacji
- promieniowanie UV i ekspozycja na warunki zewnętrzne
- kondensacja wewnątrz obudów
- awaria uszczelnienia dławika kablowego
Najpoważniejszym błędem projektowym jest traktowanie skrzynki przyłączeniowej PV DC jak zwykłej rozdzielnicy. Standardowy wyłącznik AC, ogranicznik przepięć AC lub zwykły rozłącznik mogą nie być w stanie bezpiecznie przerwać obwodu PV DC lub wytrzymać jego parametrów.
Dobór ogranicznika przepięć (SPD): Typ 1+2 kontra Typ 2 w skrzynkach przyłączeniowych PV
Ochrona przeciwprzepięciowa to nie tylko formalność. W projektowaniu skrzynek przyłączeniowych PV typ SPD powinien być dopasowany do narażenia na wyładowania atmosferyczne, układu uziemienia, prowadzenia kabli oraz strefy ochrony.
| Wybór SPD | Typowe zastosowanie w instalacjach fotowoltaicznych | Praktyczna uwaga projektowa |
|---|---|---|
| Ogranicznik przepięć DC typu 2 | Większość instalacji fotowoltaicznych bez bezpośredniego systemu odgromowego | Powszechny wybór w przypadku przepięć indukowanych i stanów przejściowych łączeniowych po stronie DC |
| Ogranicznik przepięć DC typu 1+2 | Instalacje fotowoltaiczne na budynkach z zewnętrzną instalacją odgromową, na dachach odsłoniętych lub w miejscach o wysokim ryzyku wyładowań atmosferycznych | Stosowane tam, gdzie konieczne może być odprowadzenie części prądu piorunowego na granicy instalacji fotowoltaicznej |
| Ogranicznik przepięć AC typu 2 | Rozdzielnice AC i rozdzielnice wyjściowe falownika | Dopasowanie napięcia AC, układu sieciowego oraz koordynacja ograniczników przepięć (SPD) w układzie nadrzędnym/podrzędnym |
| SPD AC typu 1+2 | Złącze główne, główna rozdzielnica AC lub instalacje narażone na wyładowania atmosferyczne | Często koordynowane z ogranicznikami przepięć typu 2 zainstalowanymi po stronie odbiorczej. |
W przypadku dachowych instalacji fotowoltaicznych w obiektach komercyjnych z zewnętrznym systemem odgromowym, ogranicznik przepięć DC typu 1+2 w pobliżu skrzynki przyłączeniowej jest często oceniany łącznie z koordynacją ograniczników po stronie AC przy wyjściu falownika oraz w głównej rozdzielnicy. Dla typowych dachów komercyjnych o niskim stopniu narażenia, ograniczniki typu 2 mogą być wystarczające, jednak decyzja ta powinna wynikać z projektu ochrony przeciwprzepięciowej, a nie z ogólnego zestawienia materiałów.
Zarządzanie termiczne i kontrola kondensacji.
Zewnętrzne skrzynki przyłączeniowe ulegają awariom równie często z powodu ciepła i wilgoci, co z powodu nieprawidłowego okablowania. Skrzynka przyłączeniowa DC wystawiona na bezpośrednie działanie słońca może nagrzewać się znacznie bardziej niż temperatura otoczenia, zwłaszcza gdy podstawy bezpiecznikowe, szyny zbiorcze i zaciski kablowe są ciasno upakowane w małej obudowie.
Przed zatwierdzeniem układu obudowy należy sprawdzić następujące punkty:
- Wzrost temperatury podstaw bezpiecznikowych: Podstawy bezpiecznikowe gPV wydzielają ciepło pod obciążeniem; w gorącym klimacie lub przy gęstym rozmieszczeniu może być wymagane przewymiarowanie (derating).
- Przestrzeń na gięcie kabli: Zbyt ciasne wygięcia przewodów powodują naprężenia mechaniczne i utrudniają konserwację.
- Wentylacja lub wyrównywanie ciśnienia: Obudowy zewnętrzne mogą wymagać zaworów odpowietrzających lub dławików wentylacyjnych w celu ograniczenia kondensacji i cyklicznych zmian ciśnienia przy zachowaniu wymaganego stopnia ochrony IP.
- Odporność na promieniowanie UV i korozję: Tworzywa sztuczne, uszczelki, dławiki kablowe i etykiety muszą być odporne na warunki zewnętrzne.
- Dostęp serwisowy: Technicy potrzebują miejsca na pomiar napięcia ciągu, wymianę bezpieczników, kontrolę zacisków oraz weryfikację wskaźników ograniczników przepięć (SPD).
Zasada weryfikacji terenowej: jeśli schemat elektryczny wygląda poprawnie, ale układ obudowy wymusza upchnięcie każdego przewodu, podstawy bezpiecznikowej i ogranicznika SPD w ciasnej, gorącej strefie, projekt nie jest ukończony.
Kiedy stosować skrzynkę połączeniową DC
Skrzynkę połączeniową DC należy stosować, gdy:
- wiele ciągów PV musi zostać połączonych przed wejściem do jednego falownika
- wymagane jest zabezpieczenie topikowe na poziomie ciągu
- wymagana jest ochrona przeciwprzepięciowa DC w pobliżu instalacji
- wymagane jest monitorowanie ciągów
- konieczne jest uporządkowanie tras kabli DC
- lokalna izolacja DC poprawia warunki konserwacji
- falownik posiada mniej wejść MPPT niż liczba ciągów (stringów)
Łącznik DC jest zazwyczaj zbędny, gdy mały falownik posiada już wystarczającą liczbę zabezpieczonych wejść dla ciągów lub gdy system wykorzystuje mikroinwertery, a łączenie odbywa się po stronie AC.
Kiedy stosować rozdzielnicę AC (AC Combiner Box)
Rozdzielnicę AC należy stosować, gdy:
- konieczne jest połączenie wyjść AC wielu falowników
- system mikroinwerterów posiada kilka obwodów odgałęźnych AC
- komercyjny system dachowy posiada rozproszone falowniki
- wymagane jest lokalne rozłączanie wyjść AC falownika
- Ochrona przeciwprzepięciowa AC jest wymagana przed główną rozdzielnicą.
- Pomiar lub monitorowanie jest wymagane na poziomie wyjścia falownika.
- Projekt wymaga stopnia rekonfiguracji AC przed rozdzielnicą.
Łączenie AC staje się ważniejsze wraz ze wzrostem liczby falowników. W większych systemach projekt może przejść od małej skrzynki łączeniowej AC do rozdzielnicy łączeniowej AC lub panelu rekonfiguracji AC.
Lista kontrolna wyboru skrzynki łączeniowej AC vs DC.
| Pytanie | Nowoczesne systemy solarne przesuwają granice napięcia wyżej, aby zmniejszyć prąd (a tym samym rozmiar i straty przewodów). Instalacje na skalę przemysłową coraz częściej wykorzystują systemy 1500 V DC. Twoja skrzynka połączeniowa DC musi być przystosowana do tych wysokich napięć, zazwyczaj w zakresie od 600 V do ponad 1500 V DC, w zależności od konfiguracji stringów. | Skrzynka rozgałęźna AC |
|---|---|---|
| Która strona falownika? | Przed falownikiem. | Za falownikiem. |
| Jakie napięcie ma zastosowanie? | Maksymalne napięcie stałe (DC) instalacji fotowoltaicznej | Napięcie znamionowe prądu przemiennego (AC) |
| Jakie urządzenia zabezpieczające? | Bezpiecznik gPV, wyłącznik DC, ogranicznik przepięć DC, rozłącznik izolacyjny DC | Wyłącznik AC, ogranicznik przepięć AC, przełącznik AC |
| Jakie źródło prądu? | Łańcuchy PV | Wyjścia falownika |
| Czy polaryzacja ma znaczenie? | TAK | Nie w ten sam sposób |
| Czy prąd wsteczny jest możliwy? | Tak, szczególnie w wielołańcuchowych systemach PV | Możliwy przepływ zwrotny z wyjść falownika w zależności od konstrukcji |
| Jaki stopień ochrony obudowy? | Zazwyczaj zewnętrzna, odporność na promieniowanie UV, stopień IP, kondensacja | Wewnętrzna lub zewnętrzna w zależności od lokalizacji falownika |
| Jakie ramy normatywne? | Zasady montażu instalacji PV DC i niskiego napięcia | Zasady dotyczące rozdzielnic AC, tablic rozdzielczych lub rozdzielnic głównych |
| Jakie oznaczenia są kluczowe? | Napięcie DC, polaryzacja, izolacja, ostrzeżenie | Napięcie AC, źródło, identyfikacja wyłącznika, rozłącznik |
Normy i dokumentacja projektowa do weryfikacji
Dokładne wymagania zależą od kraju, typu instalacji, napięcia systemu oraz specyfikacji projektu. Typowe odniesienia obejmują:
| Obszar norm lub przepisów | Zastosowanie |
|---|---|
| Seria norm IEC 61439 | Rozdzielnice i sterownice niskonapięciowe |
| IEC 62548 | Projektowanie i praktyki instalacyjne systemów fotowoltaicznych |
| Seria IEC 60947 | Niskonapięciowe urządzenia łączeniowe i zabezpieczające |
| IEC 60269-6 | Bezpieczniki gPV do zastosowań fotowoltaicznych |
| IEC 61643-31 | Ograniczniki przepięć (SPD) podłączone do strony DC instalacji fotowoltaicznych |
| IEC 61643-11 | Ograniczniki przepięć (SPD) do niskonapięciowych systemów zasilania AC |
| Artykułem 690 NEC | Systemy fotowoltaiczne w instalacjach podlegających przepisom NEC |
| Kontekst norm UL 508A / UL 1741 | Przemysłowe panele sterownicze oraz urządzenia związane z falownikami w projektach realizowanych w Ameryce Północnej |
Nie należy zakładać, że zastosowanie certyfikowanych komponentów czyni cały zestaw rozdzielnicy certyfikowanym. Obudowa, okablowanie, wzrost temperatury, znamionowy prąd zwarciowy, odstępy izolacyjne, oznakowanie oraz dokumentacja mają kluczowe znaczenie.
Częste błędy
Błąd 1: Stosowanie rozdzielnicy AC tam, gdzie wymagana jest rozdzielnica DC
Rozdzielnica AC nie może zastąpić rozdzielnicy PV DC. Urządzenia zabezpieczające AC mogą nie przerwać bezpiecznie prądu stałego (DC) z instalacji fotowoltaicznej.
Błąd 2: Nazywanie każdej skrzynki solarnej rozdzielnicą DC (DC Combiner Box)
Systemy z mikroinwerterami zazwyczaj łączą wyjścia po stronie AC. W takim przypadku odpowiednim urządzeniem może być skrzynka rozdzielcza AC lub panel rozdzielczy AC.
Błąd 3: Ignorowanie architektury falownika
Systemy falowników łańcuchowych, centralnych, mikroinwerterów oraz optymalizatorów wykorzystują różne strategie łączenia.
Błąd 4: Dobór wyłącznie na podstawie wartości prądu znamionowego
Napięcie, polaryzacja, zdolność wyłączania, współczynnik obniżenia wartości znamionowej bezpiecznika, typ ochrony przeciwprzepięciowej, stopień ochrony obudowy, temperatura oraz konstrukcja wpustów kablowych są równie ważne.
Błąd 5: Traktowanie wyboru ogranicznika przepięć (SPD) jako zwykłego akcesorium
W systemach fotowoltaicznych decyzja dotycząca SPD zależy od tego, czy skrzynka przyłączeniowa znajduje się po stronie DC czy AC, czy budynek posiada zewnętrzną instalację odgromową oraz od lokalizacji urządzenia w strefie ochrony odgromowej. Ogranicznik typu 2 nie zawsze jest błędnym wyborem, a ogranicznik typu 1+2 nie zawsze jest lepszy; właściwe rozwiązanie zależy od projektu ochrony przeciwprzepięciowej.
Błąd 6: Zbyt mały rozmiar obudowy
Skrzynki przyłączeniowe wymagają odpowiedniej przestrzeni na gięcie kabli, odprowadzanie ciepła, dostęp serwisowy, odstępy między zaciskami oraz przyszłe inspekcje.
Błąd 7: Pomijanie trybów awarii w warunkach zewnętrznych
Wiele awarii rozdzielnic solarnych wynika z wnikania wody, kondensacji, starzenia się pod wpływem promieniowania UV, słabej jakości dławików kablowych, poluzowanych zacisków lub przegrzanych podstaw bezpiecznikowych, a nie tylko z błędów na schemacie elektrycznym.
Błąd 8: Kopiowanie jednego projektu rozdzielnicy dla różnych architektur falowników.
Projekt stworzony dla falowników łańcuchowych może być niewłaściwy dla mikroinwerterów, a kompaktowa rozdzielnica AC może nie nadawać się do łączenia obwodów AC w instalacjach przemysłowych. Podczas weryfikacji EPC jednym z najszybszych sposobów na wykrycie słabego projektu jest pytanie: “Czy ta skrzynka łączy łańcuchy PV przed inwersją, czy wyjścia falowników po inwersji?”. Jeśli rysunek nie odpowiada na to pytanie jednoznacznie, nazewnictwo urządzeń i projekt zabezpieczeń wymagają ponownej analizy.
FAQ
Jaki jest najszybszy sposób na określenie, czy rozdzielnica jest typu AC czy DC?
Należy sprawdzić jej położenie względem falownika. Jeśli łączy łańcuchy PV przed falownikiem, jest to skrzynka przyłączeniowa DC. Jeśli łączy wyjścia falowników po konwersji, jest to skrzynka przyłączeniowa AC, rozdzielnica AC, rozdzielnica główna AC lub układ sumujący AC.
Czy systemy z mikroinwerterami wykorzystują skrzynki przyłączeniowe AC czy DC?
Systemy z mikroinwerterami zazwyczaj wykorzystują łączenie AC, ponieważ każdy mikroinwerter przekształca moc DC z modułu na AC bezpośrednio przy panelu lub w jego pobliżu.
Czy wyłącznik AC może być użyty w skrzynce przyłączeniowej DC?
Tylko jeśli dany wyłącznik jest przystosowany i certyfikowany do wymaganego napięcia stałego (DC), prądu, konfiguracji biegunów oraz zastosowania. Wyłączniki przeznaczone wyłącznie do prądu przemiennego (AC) nie powinny być stosowane do przerywania obwodów fotowoltaicznych DC.
Jak dobrać bezpiecznik do skrzynki połączeniowej DC?
Należy zacząć od prądu zwarciowego modułu fotowoltaicznego oraz podstaw prawnych projektu. W projektach opartych na normie NEC powszechnym punktem wyjścia jest prąd znamionowy bezpiecznika >= 1,56 x Isc ciągu, przy jednoczesnym uwzględnieniu maksymalnego prądu bezpiecznika szeregowego modułu, współczynnika obniżenia wartości znamionowych ze względu na temperaturę otoczenia, parametrów podstawy bezpiecznikowej oraz lokalnych wymogów organów nadzorczych (AHJ).
Czy w skrzynce połączeniowej PV należy stosować ogranicznik przepięć typu 1+2 czy typu 2?
W wielu standardowych zastosowaniach skrzynek połączeniowych PV, gdzie ryzyko wynika z przepięć indukowanych, należy stosować ogranicznik typu 2. Ogranicznik typu 1+2 należy rozważyć w przypadku, gdy instalacja PV jest podłączona do konstrukcji z zewnętrzną instalacją odgromową, jest narażona na bezpośrednie wyładowania atmosferyczne na dachu lub gdy wymagania projektowe zakładają odprowadzanie części prądu piorunowego.
Czym jest rozdzielnica zbiorcza AC?
Rozdzielnica zbiorcza AC to większy zespół urządzeń łączeniowych i zabezpieczających stosowany w komercyjnych lub przemysłowych systemach PV, gdzie wyjścia z wielu falowników są łączone na poziomie rozdzielnicy.
Czym jest rekombinator AC?
Rozdzielnica zbiorcza AC łączy wyjścia z wielu rozdzielnic AC lub bloków inwerterowych w punkt zbiorczy wyższego rzędu przed główną rozdzielnicą lub transformatorem.
Co jest lepsze: rozdzielnica AC czy rozdzielnica DC?
Żadne z rozwiązań nie jest uniwersalnie lepsze. Właściwy wybór zależy od architektury inwertera. Systemy z inwerterami łańcuchowymi często wymagają łączenia po stronie DC. Systemy z mikroinwerterami i wieloma inwerterami często wymagają łączenia po stronie AC.
Wnioski
Rozdzielnice AC i DC rozwiązują różne problemy w systemach fotowoltaicznych.
A skrzynki połączeniowej DC zbiera obwody łańcuchów PV przed inwerterem i musi być zaprojektowana pod kątem napięcia stałego PV, polaryzacji, prądu wstecznego, przerywania łuku DC, ochrony przeciwprzepięciowej DC oraz warunków zewnętrznych.
An skrzynka połączeniowa AC. zbiera wyjścia AC inwerterów po konwersji i musi być zaprojektowana pod kątem ochrony odgałęzień AC, agregacji wyjść inwerterów, koordynacji rozdzielnic, ochrony przeciwprzepięciowej AC, opomiarowania oraz dystrybucji po stronie sieci.
Aby zapewnić niezawodną instalację fotowoltaiczną, należy zacząć od architektury inwertera. Po ustaleniu miejsca łączenia należy wybrać rozdzielnicę zgodnie z rodzajem prądu, napięciem, urządzeniami zabezpieczającymi, środowiskiem obudowy, układem okablowania i obowiązującymi normami.
