Na tej stronie
Nie zawsze. Łącznik PV może wykorzystywać zabezpieczenie w jednej polaryzacji, jeśli pozwalają na to przyjęte przepisy i konstrukcja urządzenia; inne projekty wymagają bezpieczników zarówno w przewodach dodatnich, jak i ujemnych. Decyzja zależy od układu uziemienia, ochrony przed zwarciem doziemnym, obowiązującej edycji przepisów, instrukcji falownika oraz udokumentowanej konfiguracji łącznika. Wymóg odłączenia obu biegunów nie oznacza automatycznie, że oba bieguny muszą zawierać bezpieczniki.
Zacznij od rozdzielenia trzech kwestii: czy obwód wymaga zabezpieczenia nadprądowego, które przewody go wymagają oraz w jaki sposób obwód będzie odłączany do celów serwisowych. Zdjęcie przedstawiające dwa rzędy podstaw bezpiecznikowych nie jest w stanie odpowiedzieć na wszystkie trzy pytania.
Tylko biegun dodatni czy oba bieguny: tabela decyzyjna konfiguracji
| Ustalony warunek projektowy | Co to oznacza dla decyzji dotyczącej bezpieczników | Co jeszcze wymaga weryfikacji |
|---|---|---|
| Przyjęte zasady dla instalacji PV dopuszczają zabezpieczenie nadprądowe w jednej polaryzacji, a wymagana ochrona przed zwarciami i instrukcje urządzeń wspierają takie rozwiązanie | Zabezpieczenie bezpiecznikami w jednej polaryzacji może być prawidłową opcją | Która polaryzacja jest stosowana konsekwentnie, dokładne parametry znamionowe urządzenia oraz oddzielny układ rozłączający |
| Obowiązujące instrukcje sprzętowe lub zatwierdzona specyfikacja projektowa wymagają zabezpieczenia obu biegunów | Należy wybrać zespół zaprojektowany i udokumentowany dla tej konfiguracji | Lokalizacje bezpieczników, zabezpieczenie każdego ciągu, kompatybilność podstawy, obciążenie termiczne i rozłączanie |
| Przewód obwodowy jest uziemiony w sposób bezpośredni | Nie należy niezależnie dodawać bezpiecznika w tym przewodzie wyłącznie dla zachowania symetrii | Zasady przerywania przewodu uziemionego oraz rzeczywisty schemat uziemienia |
| Uziemienie lub odpowiednia dokumentacja sprzętowa są nieznane | Nie uzasadniono stosowania ochrony wyłącznie dla polaryzacji dodatniej ani ochrony dwubiegunowej | Należy uzyskać schemat jednokreskowy, przyjęte zasady oraz dokładne instrukcje dotyczące falownika/skrzynki przyłączeniowej |
| Obwód kwalifikuje się do zastosowania wyjątku dotyczącego zabezpieczenia nadprądowego | Pierwszym pytaniem może być to, czy bezpiecznik łańcuchowy jest w ogóle wymagany | Wszystkie źródła prądu, ograniczenia przewodów oraz wymagania dotyczące ochrony modułów/urządzeń |
Tabela stanowi ramy przeglądu dokumentacji, a nie instrukcję okablowania. W szczególności, zezwolenie na stosowanie jednej polaryzacji w ramach jednego zbioru przepisów nie może być przenoszone na każdy projekt oparty na normach IEC.
Najpierw ustal, czy wymagane jest zabezpieczenie nadprądowe ciągu
Bezpieczniki łańcuchów PV zazwyczaj chronią przed prądem wstecznym z równoległych łańcuchów lub innych źródeł w przypadku zwarcia w obwodzie. Normalny prąd roboczy jednego łańcucha nie jest jedynym istotnym parametrem wejściowym.
Należy sprawdzić możliwe udziały prądowe, maksymalną znamionową wartość zabezpieczenia nadprądowego modułu, obciążalność prądową przewodów, charakterystykę zasilania zwrotnego falownika lub przekształtnika oraz przyjęte zasady. Liczba łańcuchów jest daną wejściową dla Przegląd zabezpieczeń nadprądowych łańcuchów PV, a nie uniwersalna instrukcja, że każda instalacja z określoną liczbą łańcuchów musi mieć taki sam układ bezpieczników.
Gdy wymagane jest zabezpieczenie, dobór wartości znamionowej bezpiecznika oraz jego lokalizacja są oddzielnymi kwestiami. Przewodnik dotyczący doboru bezpieczników PV i rozłączników DC obejmuje kwestie prądu, napięcia oraz znamionowych parametrów montażowych; dodanie bezpiecznika po stronie ujemnej nie eliminuje żadnej z tych weryfikacji.
Biegun ujemny DC, przewody uziemione i PE to różne elementy
Przewód ujemny przewodzi prąd roboczy. Znak minus nie oznacza, że jest to przewód ochronny, przewód neutralny ani przewód bezpieczny w dotyku.
Uziemienie bezpośrednie opisuje celowy układ uziemienia bezpośredniego. Uziemienie funkcjonalne może obejmować impedancję lub układ zabezpieczeń i musi zostać zidentyfikowane na podstawie dokumentacji instalacji. Przewód odniesiony do ziemi poprzez urządzenie nie może być automatycznie traktowany jak przewód uziemiony w sposób stały i bezpośredni. Terminologię NEC i IEC należy interpretować zgodnie z ich własnymi definicjami.
Przewód ochronny (PE), lub w terminologii amerykańskiej przewód uziemiający urządzenia, pełni oddzielną funkcję połączenia ochronnego. Nie należy dodawać bezpiecznika ciągu PV w przewodzie PE ani tworzyć połączenia bieguna ujemnego z PE w celu dopasowania skrzynki przyłączeniowej do znanego schematu.
Przykładem rozróżnienia przewodów uziemionych jest amerykański przepis dotyczący miejsca pracy w OSHA 1910.304(f)(1)(ii) ograniczający stosowanie urządzeń nadprądowych przerywających przewód uziemiony, chyba że wszystkie przewody obwodu zostaną otwarte jednocześnie, z zastrzeżeniem określonego wyjątku. Ten ustęp dotyczy obwodów o napięciu znamionowym 600 V lub niższym; nie jest to globalna zasada projektowania instalacji PV. Ten sam przepis wymaga skutecznej, ciągłej ścieżki uziemienia.
Dwa niezależne bezpieczniki nie zapewniają jednoczesnego otwarcia opisanego w takiej zasadzie. Nie należy zakładać, że zabezpieczanie obu biegunów jest automatycznie dopuszczalne w układzie uziemionym w sposób bezpośredni.
Dlaczego starsze zalecenia dotyczące falowników beztransformatorowych mogą być mylące
Obecność lub brak transformatora nie stanowi pełnej specyfikacji rozmieszczenia bezpieczników. Istotne znaczenie ma konkretny falownik, jego zabezpieczenie przed zwarciem doziemnym, obowiązujące przepisy oraz zatwierdzony układ generatora PV.
Istnieje również ważna granica wydań. W swoim wyjaśnieniu dotyczącym 2017 NEC, John Wiles opisuje zmianę dopuszczającą wymagane zabezpieczenie nadprądowe PV w jednej polaryzacji, pod warunkiem że zabezpieczenie jednobiegunowe jest stosowane konsekwentnie w obwodach źródłowych i wyjściowych PV. Wcześniejsze podejście z układem nieuziemionym wykorzystywało zabezpieczenia w obu przewodach. Wyjaśnienie IAEI dotyczące konkretnego wydania pokazuje, dlaczego dyskusja na temat starszej instalacji może prowadzić do innej odpowiedzi.
The Przegląd 2023 NEC autorstwa IAEI informuje, że punkt 690.9(C) został przemianowany na „Obwody DC systemu PV”, podczas gdy jego treść pozostała bez zmian. Są to przykłady zidentyfikowane w NEC, a nie twierdzenie, że każda jurysdykcja stosuje to wydanie lub że każdy nowoczesny falownik akceptuje bezpieczniki tylko dla polaryzacji dodatniej.
W przypadku projektu wykorzystującego opcję jednobiegunową należy odnotować przyjęte wydanie, obowiązujące zabezpieczenie przed doziemieniem oraz wymaganą spójność polaryzacji. Jeśli instrukcje sprzętowe określają inny oceniony układ, przed wyborem skrzynki połączeniowej należy wyjaśnić rozbieżność z producentem oraz organem zatwierdzającym.
Projekty i specyfikacje oparte na normach IEC wymagają własnej weryfikacji
IEC 62548-1:2023+AMD1:2025 obejmuje projektowanie instalacji fotowoltaicznych, w tym okablowanie DC, ochronę elektryczną, łączenie i uziemienie. Jej publiczny zakres nie ustanawia ogólnej zasady, że każda instalacja wymaga bezpieczników na obu biegunach, ani że opcja jednobiegunowa NEC ma zastosowanie na całym świecie.
W przypadku projektu opartego na normach IEC należy zidentyfikować przyjętą implementację krajową, obowiązujące poprawki, układ uziemienia instalacji, projekt ochrony przeciwporażeniowej oraz instrukcje dotyczące urządzeń. Należy zlecić odpowiedzialnemu projektantowi wskazanie punktów normy uzasadniających proponowaną konfigurację bezpieczników. Sama norma wyrobu dla wkładek bezpiecznikowych nie określa układu kompletnej instalacji fotowoltaicznej.
Specyfikacje projektowe mogą również określać wymogi dotyczące zaopatrzenia. Na przykład, opublikowana przez ANERT specyfikacja dla wyspowej elektrowni słonecznej, sekcje 11.7 i 11.10, wymagają stosowania bezpieczników zarówno w dodatnich, jak i ujemnych wejściach stringów; sekcja 11.11 oddzielnie wymaga jednoczesnego odłączania obu biegunów wyjściowych. Specyfikacja, strona 15 pliku PDF, ilustruje udokumentowany wymóg dotyczący obu biegunów; nie jest to uniwersalna zasada indyjska ani norma IEC.
Dlatego dwie poprawne wyceny rozdzielnic mogą zawierać różną liczbę podstaw bezpiecznikowych. Przed porównaniem cen lub założeniem, że jedna z konfiguracji jest niekompletna, należy porównać określone dla nich parametry pracy systemu.
Dwa bezpieczniki to nie to samo, co izolacja dwubiegunowa
Bezpieczniki działają w odpowiedzi na własne charakterystyki prądowo-czasowe. Dwubiegunowy rozłącznik izolacyjny wykorzystuje określony układ łączeniowy do odłączenia wymaganych przewodów. Są to różne funkcje.
The NABCEP 2019 PV Certification Study Guide, strona 92, w swoim porównaniu ustaleń NEC z 2014 i 2017 roku, pokazuje, dlaczego to rozróżnienie ma znaczenie: ochrona w jednej polaryzacji i odłączenie obu przewodów mogą współistnieć. Należy czytać ten przykład w kontekście wskazanych wydań przepisów, a nie jako uniwersalny schemat instalacji.
Koncepcyjne porównanie funkcjonalne. Oddzielne elementy bezpiecznikowe nie oznaczają wspólnego działania. Przerywana linia na przykładzie łączeniowym reprezentuje koordynację mechaniczną, a nie przewód elektryczny. Symbole te nie przedstawiają zacisków, elementów wewnętrznych urządzenia ani zatwierdzonej instalacji.
Nie należy traktować podstawy bezpiecznikowej jako wyłącznika obciążeniowego, chyba że dokumentacja potwierdza wymaganą zdolność łączeniową. Dwie zainstalowane wkładki bezpiecznikowe nie dowodzą, że oba przewody obwodu zostały otwarte, a zadziałanie pojedynczego bezpiecznika nie gwarantuje bezpiecznego stanu serwisowego.
Kwalifikowana procedura serwisowa musi uwzględniać generator, inne możliwe źródła, określone punkty izolacji oraz weryfikację przed przystąpieniem do pracy. Otwarcie wyjścia rozdzielnicy nie powoduje zatrzymania generowania napięcia przez oświetlone moduły po ich stronie granicy izolacji.
Wspólny bezpiecznik wyjścia ujemnego nie chroni automatycznie każdego ciągu
Miejsce ochrony zmienia chroniony obwód. Załóżmy, że kilka ciągów łączy się ze wspólną szyną ujemną. Bezpiecznik zainstalowany za tą szyną znajduje się w innym miejscu niż bezpieczniki zainstalowane w poszczególnych wejściach ujemnych ciągów.
Uszkodzony ciąg może otrzymywać prąd zwrotny z innych podłączonych ciągów. Urządzenie zabezpieczające znajdujące się za wspólnym punktem połączenia niekoniecznie znajduje się na ścieżce między tymi sprawnymi ciągami a ciągiem uszkodzonym. Jego obecność nie stanowi zatem dowodu na zapewnienie wymaganej ochrony poszczególnych ciągów.
Porównanie lokalizacji służy wyłącznie celom poglądowym. Indywidualne urządzenia wejściowe znajdują się przed punktem wspólnym; wspólne urządzenie wyjściowe znajduje się za nim. Linie pokazują relacje w systemie, a nie okablowanie dodatnie/ujemne, rzeczywiste ścieżki zwarcia ani obowiązkową liczbę urządzeń. Schemat nie przesądza o konieczności stosowania bezpiecznika wyjściowego.
Jeśli projekt wymaga, aby każdy ciąg posiadał zabezpieczenie nadprądowe obu biegunów, nie należy zastępować go jednym wspólnym bezpiecznikiem wyjściowym dla bieguna ujemnego bez zaakceptowanego projektu ochrony potwierdzającego równoważność. Układy ochrony grupowej, tam gdzie są dozwolone, wymagają własnych sprawdzeń przewodów, modułów i prądów zwarciowych.
Należy również utrzymywać różne wejścia śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT) w granicach ich przeznaczonych obwodów. Nie należy łączyć niezależnych wejść tylko po to, aby dopasować układ bezpieczników. Niniejszy przewodnik po okablowaniu skrzynki zbiorczej zawiera szerszą mapę systemu; w celu uzyskania rzeczywistego układu należy skorzystać z dokładnego schematu falownika.
Czy można dodać podstawy bezpiecznikowe dla bieguna ujemnego do istniejącej skrzynki połączeniowej?
Dopiero po dokonaniu przeglądu zmienionego montażu i projektu systemu. Wolne miejsce na szynie DIN nie jest dowodem na to, że konfiguracja jest odpowiednia.
Dodawanie uchwytów lub wymiana szyn zbiorczych może wpłynąć na obciążalność zacisków, odstępy izolacyjne, prowadzenie przewodów, wzrost temperatury, ochronę przed dotykiem oraz ocenioną konstrukcję obudowy. Same parametry znamionowe komponentów nie dowodzą, że zmieniony montaż jest odpowiedni. Wytyczne UL dotyczące oceny w terenie wyjaśniają, że modyfikacje mogą wpłynąć na istniejący certyfikat oraz że zmodyfikowany sprzęt może wymagać oceny pod kątem jego zastosowania i lokalizacji.
Należy zapytać producenta skrzynki przyłączeniowej, czy zapewnia on zatwierdzoną konfigurację lub udokumentowaną ścieżkę modyfikacji. Jeśli nie, należy zlecić projektantowi i odpowiedniemu organowi zatwierdzającemu określenie wymaganej oceny lub wymiany. Należy unikać obu skrajności: zakładania, że każda zmiana jest nieszkodliwa, lub twierdzenia, że każda zmiana automatycznie unieważnia każdy certyfikat.
Nie należy usuwać bezpieczników pod obciążeniem, przecinać szyny zbiorczej ani przesuwać przewodu uziemiającego na podstawie układu znalezionego w Internecie. Odpowiednia konfiguracja fabryczna producenta może być czymś innym niż modyfikacja w terenie przy użyciu części o indywidualnych parametrach znamionowych.
Umieść rozmieszczenie bezpieczników i izolację w oddzielnych polach specyfikacji
Przed zatwierdzeniem zestawienia materiałów należy uzyskać dokumentację, którą może sprawdzić inny recenzent. Należy zachować te decyzje dotyczące polaryzacji w ramach kompletnego projektu zabezpieczeń skrzynki przyłączeniowej:
| Pole | Wymagane dowody |
|---|---|
| Zbiór zasad | Kraj, przyjęta edycja przepisów/normy, poprawki oraz zatwierdzona specyfikacja projektu |
| Układ generatora fotowoltaicznego i źródła | Liczba ciągów, grupy równoległe, granice MPPT oraz wszelkie inne źródła prądu zwarciowego |
| Uziemienie i ochrona przed zwarciami | Uziemienie bezpośrednie lub funkcjonalne, wszelkie układy nieuziemione oraz rzeczywiste zabezpieczenia przed zwarciem doziemnym/monitorowanie izolacji |
| Wymagania dotyczące bezpieczników i ich rozmieszczenie | Czy wymagane jest OCPD, który obwód chroni oraz rozmieszczenie tylko na biegunie dodatnim, tylko na ujemnym lub na obu biegunach, w zależności od zastosowania |
| Obciążalność urządzenia i zespołu | Maksymalne napięcie DC, prąd roboczy, limit ochrony modułu, zdolność wyłączania, kompatybilność podstawy bezpiecznikowej oraz warunki termiczne |
| Izolacja | Które przewody są otwierane, w jaki sposób są obsługiwane łącznie tam, gdzie jest to wymagane, oraz zweryfikowane parametry znamionowe łączenia/izolacji |
| Zatwierdzenie i wymiana | Dokładne rysunki falownika i skrzynki połączeniowej, instrukcje producenta, wersja oraz dopuszczalne części zamienne |
Na przykład specyfikacja, która mówi tylko “dwubiegunowa skrzynka połączeniowa”, jest niekompletna. Może odnosić się do przełączanych przewodów, pozycji bezpieczników lub fizycznych biegunów urządzenia. Należy oddzielnie określić funkcje ochronne i łączeniowe.
Użyj Seria skrzynek połączeniowych VIOX oraz seria bezpieczników/podstaw bezpiecznikowych w celu zidentyfikowania rodzin produktów, a następnie zweryfikowania dokładnego modelu i schematu pod kątem tych wymagań. Opis rodziny produktów nie określa wymaganej polaryzacji bezpiecznika dla konkretnego projektu.
