Schemat połączeń skrzynki przyłączeniowej PV pokazuje, w jaki sposób wiele ciągów fotowoltaicznych (PV) jest łączonych w jeden lub więcej obwodów wyjściowych prądu stałego (DC) przed doprowadzeniem do falownika. Standardowa ścieżka połączeń wygląda następująco:
Biegun dodatni ciągu PV → bezpiecznik ciągu lub wyłącznik DC → szyna zbiorcza dodatnia → rozłącznik izolacyjny DC lub wyłącznik wyjściowy → wejście dodatnie DC falownika
Biegun ujemny ciągu PV → zacisk ujemny lub szyna zbiorcza ujemna → wejście ujemne DC falownika
Ramy modułów PV / przewód uziemiający urządzenia → szyna PE lub szyna uziemiająca → system uziemienia obiektu
Ogranicznik przepięć DC (SPD) → podłączony między przewodami DC a przewodem ochronnym zgodnie z trybem połączenia SPD
Ta prosta ścieżka stanowi podstawę niemal każdego schematu skrzynki przyłączeniowej PV. Szczegóły różnią się w zależności od liczby ciągów, liczby wejść śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT) falownika, wymogu stosowania bezpieczników dla każdego ciągu, rodzaju zastosowanego zabezpieczenia wyjściowego (rozłącznik izolacyjny DC lub wyłącznik DC) oraz sposobu podłączenia ogranicznika przepięć (SPD).
Niniejszy przewodnik koncentruje się na okablowaniu skrzynek przyłączeniowych DC dla instalacji fotowoltaicznych, a nie na rozdzielnicach AC. Jeśli potrzebujesz szerszego przeglądu produktów, zapoznaj się z VIOX przewodnik po skrzynkach przyłączeniowych PV. Jeśli Twoje główne pytanie dotyczy koordynacji urządzeń, zobacz Projektowanie zabezpieczeń skrzynek przyłączeniowych instalacji fotowoltaicznych.
Kluczowe wnioski
- Skrzynka przyłączeniowa nie łączy paneli szeregowo. Połączenie szeregowe jest zazwyczaj wykonywane w terenie w celu utworzenia każdego ciągu (stringu) PV.
- Wewnątrz skrzynki przyłączeniowej ciągi są zazwyczaj łączone równolegle, dzięki czemu napięcie pozostaje w przybliżeniu takie samo, podczas gdy natężenie prądu sumuje się.
- Przewód dodatni każdego ciągu zazwyczaj przechodzi przez bezpiecznik ciągu lub wyłącznik DC przed dotarciem do szyny zbiorczej dodatniej.
- Przewody ujemne są zazwyczaj podłączane do listwy zaciskowej ujemnej lub szyny zbiorczej, chyba że projekt zakłada stosowanie bezpieczników zarówno na biegunie dodatnim, jak i ujemnym.
- Przewód ochronny (PE) lub przewód uziemiający urządzenie jest oddzielony od przewodu ujemnego DC w większości nowoczesnych systemów fotowoltaicznych beztransformatorowych.
- Ogranicznik przepięć DC (SPD) musi mieć krótkie, bezpośrednie połączenie z szyną uziemiającą; długie przewody SPD zwiększają napięcie przepuszczane podczas przepięcia.
- Falowniki z wieloma MPPT często wymagają oddzielnych wyjść z łączówek. Nie należy łączyć ciągów z różnych grup MPPT, chyba że konstrukcja falownika na to pozwala.
Schemat połączeń skrzynki przyłączeniowej PV w skrócie
| Punkt połączeniowy | Typowe połączenie | Co należy zweryfikować |
|---|---|---|
| Biegun dodatni ciągu PV | Wejście ciągu + do podstawy bezpiecznikowej lub wyłącznika DC |
Polaryzacja, prąd zwarciowy ciągu (Isc), wartość znamionowa bezpiecznika, moment dokręcania zacisków |
| Biegun ujemny ciągu PV | Wejście ciągu - do zacisku ujemnego lub szyny zbiorczej |
Polaryzacja, grupowanie zacisków, izolacja od przewodu ochronnego (PE) |
| Wyjście dodatnie | Szyna zbiorcza dodatnia przez rozłącznik/wyłącznik DC do falownika PV+ |
Prąd sumaryczny, przekrój przewodu, napięcie znamionowe DC |
| Wyjście ujemne | Szyna zbiorcza ujemna do falownika PV- |
Prąd znamionowy, pojemność zacisków, prowadzenie przewodów |
| PE / uziemienie | Ramy modułów, obudowa, przewód uziemiający ogranicznika przepięć (SPD) do szyny PE | Zasady ciągłości, połączeń wyrównawczych i uziemienia lokalnego |
| SPD | +, -, oraz zaciski PE zgodnie ze schematem okablowania ogranicznika przepięć (SPD) |
Wartość znamionowa Ucpv, wymóg typu 1/2, najkrótszy praktyczny przewód uziemiający |
| Przekładnik prądowy (CT) / bocznik pomiarowy | Wokół każdego ciągu (stringu) lub przewodu wyjściowego, jeśli jest zainstalowany | Kierunek, polaryzacja, okablowanie komunikacyjne |
Przed przystąpieniem do analizy schematu: zrozum, co faktycznie łączy skrzynka przyłączeniowa (combiner box)
Skrzynka przyłączeniowa PV łączy równoległe obwody stringów, a nie okablowanie poszczególnych modułów.
Na przykład:
- Dziesięć modułów połączonych szeregowo tworzy jeden string.
- Cztery identyczne stringi wchodzą do skrzynki przyłączeniowej (combiner box).
- Skrzynka przyłączeniowa łączy wyjścia tych czterech stringów w jeden obwód wyjściowy lub w dwa zgrupowane wyjścia dla falownika z dwoma układami MPPT.
To rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ wiele błędów w okablowaniu wynika z traktowania skrzynki przyłączeniowej tak, jakby to ona tworzyła string szeregowy. Zazwyczaj tak nie jest. Napięcie stringu jest już wytworzone, zanim kabel dotrze do skrzynki przyłączeniowej.
Podstawowy schemat połączeń 4-stringowej skrzynki przyłączeniowej DC
Najpopularniejszym schematem jest skrzynka przyłączeniowa z wejściem na 4 stringi, wyposażona w jedną szynę zbiorczą dodatnią, jedną szynę zbiorczą ujemną, bezpieczniki stringowe po stronie dodatniej, ogranicznik przepięć DC (SPD) oraz jedno wyjście do falownika.
PV String 1 + ── Bezpiecznik 1 ┐
Ten schemat jest poprawny tylko wtedy, gdy wszystkie cztery łańcuchy nadają się do połączenia równoległego. Zazwyczaj oznacza to, że łańcuchy mają ten sam typ modułów, tę samą liczbę modułów połączonych szeregowo, podobną orientację, a wejście MPPT inwertera jest przystosowane do przyjęcia sumarycznego prądu.
Okablowanie Single-MPPT kontra Multi-MPPT
Konfiguracja MPPT inwertera jest jedną z najważniejszych decyzji dotyczących okablowania.
Okablowanie skrzynki przyłączeniowej dla Single-MPPT
Jeśli inwerter posiada jedno wejście MPPT, a łańcuchy są elektrycznie dopasowane, wyjście skrzynki przyłączeniowej może stanowić jedna para przewodów dodatnich i ujemnych.
4 dopasowane łańcuchy PV → jedna zabezpieczona grupa przyłączeniowa → jedno wyjście PV+ / PV- → inwerter MPPT 1Jest to powszechne, gdy wszystkie ciągi (stringi) są skierowane w tym samym kierunku i mają podobne warunki nasłonecznienia.
Okablowanie skrzynki przyłączeniowej z dwoma MPPT
Jeśli falownik posiada dwa niezależne wejścia MPPT, skrzynka przyłączeniowa powinna zazwyczaj utrzymywać te grupy MPPT oddzielnie.
String 1 + String 2 → Wyjście skrzynki A → Wejście MPPT 1 falownika
Nie należy łączyć wszystkich ciągów w jedną szynę zbiorczą, a następnie rozdzielać wyjścia na dwa wejścia MPPT, chyba że producent falownika wyraźnie dopuszcza takie rozwiązanie. Oddzielne wejścia MPPT są zaprojektowane do śledzenia różnych punktów napięciowo-prądowych. Łączenie niedopasowanych ciągów przed falownikiem może obniżyć uzysk energii i utrudnić diagnostykę usterek.
Gdzie umieszczać bezpieczniki ciągów (stringów)
W typowej skrzynce przyłączeniowej DC z zabezpieczeniami, każdy przewód dodatni ciągu trafia na indywidualną podstawę bezpiecznikową gPV, zanim strona dodatnia zostanie połączona.
Wejście stringu → bezpiecznik gPV → szyna zbiorcza dodatniaCelem bezpiecznika stringowego nie jest ochrona modułu przed generowaniem zbyt dużego prądu. Moduł fotowoltaiczny jest z natury ograniczony prądowo. Bezpiecznik służy głównie do ochrony uszkodzonego stringu i jego przewodów przed prądem zwrotnym dostarczanym przez inne równoległe stringi.
Z tego powodu zabezpieczanie stringów staje się tym ważniejsze, im większa jest liczba równoległych stringów. To, czy bezpieczniki są wymagane, zależy od maksymalnej znamionowej wartości bezpiecznika szeregowego modułu, liczby równoległych stringów, obciążalności prądowej przewodów, lokalnych przepisów oraz konstrukcji falownika/skrzynki przyłączeniowej.
W projektach międzynarodowych wkładki bezpiecznikowe PV są powszechnie określane jako Bezpieczniki gPV zgodnie z terminologią IEC 60269-6. W projektach realizowanych w Ameryce Północnej zabezpieczenia obwodów źródłowych PV muszą być sprawdzane pod kątem zgodności z odpowiednimi wymogami artykułu 690 NEC oraz certyfikatami produktów.
Czy należy zabezpieczać zarówno biegun dodatni, jak i ujemny?
Wiele schematów pokazuje zabezpieczenie tylko po stronie dodatniej. Inne systemy wykorzystują zabezpieczenia zarówno dodatnie, jak i ujemne. Właściwy wybór zależy od układu uziemienia, topologii falownika, lokalnych przepisów oraz instrukcji producenta sprzętu.
| Stan systemu | Typowe podejście do okablowania | Ważna uwaga |
|---|---|---|
| Pływająca lub nieuziemiona instalacja fotowoltaiczna | W zależności od projektu można zastosować zabezpieczenie bieguna dodatniego lub zabezpieczenie dwubiegunowe | Nie należy zakładać, że ujemny biegun DC jest połączony z uziemieniem |
| System uziemiony funkcjonalnie | Umiejscowienie bezpiecznika zależy od metody uziemienia i przepisów | Należy przestrzegać wymagań falownika oraz przepisów lokalnych |
| Dwubiegunowa instalacja fotowoltaiczna | Podzespoły dodatnie i ujemne mogą wymagać specjalnych zabezpieczeń | Nie należy stosować standardowego, uproszczonego schematu sumatora |
| Sumator dla instalacji przemysłowych lub z systemem monitoringu | Łączenie/zabezpieczanie obu biegunów może być specyficzne dla danego projektu | Należy postępować zgodnie z dokumentacją techniczną |
Z tego powodu bezpieczny schemat połączeń nie powinien zakładać stosowania bezpieczników wyłącznie na biegunie dodatnim dla każdego systemu PV. Lepsza zasada inżynierska brzmi: należy postępować zgodnie z projektem certyfikowanej skrzynki przyłączeniowej, instrukcją obsługi falownika, lokalnymi przepisami oraz maksymalną wartością znamionową bezpiecznika szeregowego modułu PV.
Okablowanie rozłącznika DC lub wyłącznika DC na wyjściu
Wiele skrzynek przyłączeniowych zawiera rozłącznik DC, rozłącznik izolacyjny DC lub wyłącznik DC na wyjściu zbiorczym.
Urządzenie wyjściowe jest zazwyczaj umieszczane po połączeniu stringów:
Bezpieczniki stringowe → szyna dodatnia → wyjściowy rozłącznik/wyłącznik DC → inwerter PV+W niektórych konstrukcjach zarówno dodatnie, jak i ujemne przewody wyjściowe przechodzą przez dwubiegunowy lub czterobiegunowy rozłącznik izolacyjny DC. Jest to powszechne, gdy urządzenie jest używane jako lokalny rozłącznik instalacji fotowoltaicznej.
Nie należy zakładać, że rozłącznik DC i wyłącznik DC są zamienne. Rozłącznik DC służy głównie do ręcznego odłączania i izolacji. Wyłącznik DC może zapewnić ochronę nadprądową tylko wtedy, gdy jest przystosowany do napięcia stałego PV, prądu, zdolności wyłączania, polaryzacji i układu połączeń biegunów. Bardziej szczegółowe wyjaśnienie znajduje się w Rozłącznik DC a wyłącznik nadprądowy DC.
Okablowanie ogranicznika przepięć DC (SPD) w skrzynce przyłączeniowej PV
Ogranicznik przepięć DC (SPD) jest podłączony równolegle do obwodu PV, a nie szeregowo z prądem obciążenia.
Typowe połączenia ogranicznika przepięć (SPD) to:
SPD + → szyna dodatnia PV lub zacisk liniowyW zależności od konstrukcji SPD i układu sieciowego, wewnętrzny tryb ochrony może być następujący:
+ do PE- do PE+ do -- połączenie w gwiazdę lub inny układ SPD PV zdefiniowany przez producenta
Ważną zasadą okablowania jest to, aby przewody ogranicznika przepięć (SPD) były tak krótkie i proste, jak to tylko możliwe. Podczas przepięcia każdy dodatkowy odcinek przewodu zwiększa spadek napięcia indukcyjnego, dlatego estetycznie wyglądająca, ale długa pętla SPD może obniżyć rzeczywistą skuteczność ochrony.
Szczegółowe informacje na temat doboru ograniczników przepięć DC znajdują się w Ograniczniki przepięć DC oraz Jak czytać kartę katalogową SPD.
Uziemienie i okablowanie szyny PE
Szyna uziemiająca w skrzynce przyłączeniowej instalacji fotowoltaicznej nie jest tym samym, co szyna zbiorcza ujemna.
Szyna PE zazwyczaj przyjmuje:
- przewody uziemiające urządzeń od ram modułów fotowoltaicznych i konstrukcji montażowych
- przewód wyrównawczy obudowy skrzynki przyłączeniowej
- przewód uziemiający ogranicznika przepięć (SPD)
- odpływowy przewód ochronny (PE) do systemu uziemiającego
Szyna ujemna przewodzi prąd powrotny DC. W poprawnie zaprojektowanym systemie szyna PE nie powinna przewodzić prądu roboczego.
Nie należy łączyć bieguna ujemnego instalacji PV z obudową skrzynki przyłączeniowej, chyba że projekt falownika lub systemu wyraźnie tego wymaga. Większość nowoczesnych beztransformatorowych systemów PV wykorzystuje koncepcje monitorowania izolacji lub prądu różnicowego i wymaga, aby przewody DC pozostawały odizolowane od uziemienia ochronnego w normalnych warunkach pracy.
Procedura okablowania solarnej skrzynki przyłączeniowej krok po kroku
Niniejsza sekwencja została opracowana dla typowej skrzynki przyłączeniowej DC PV. Zawsze należy postępować zgodnie z dostarczonym schematem połączeń, instrukcją obsługi falownika oraz lokalnymi przepisami elektrycznymi.
Przed dotknięciem przewodów należy potwierdzić projekt
Przed przystąpieniem do okablowania należy potwierdzić:
- liczbę ciągów
- liczbę modułów w ciągu
- maksymalne napięcie obwodu otwartego ciągu z korektą temperaturową dla warunków zimowych
- prąd zwarciowy modułu
- maksymalną wartością znamionową bezpiecznika szeregowego modułu
- limity napięcia i prądu wejściowego MPPT falownika
- parametry znamionowe napięcia, prądu oraz stopień ochrony obudowy skrzynki przyłączeniowej
- czy system jest uziemiony, nieuziemiony czy uziemiony funkcjonalnie
2. Zamontuj skrzynkę przyłączeniową w odpowiednim miejscu
Skrzynka przyłączeniowa powinna być dostępna w celu inspekcji i serwisu, przy jednoczesnym uwzględnieniu narażenia na czynniki środowiskowe, prowadzenia kabli, temperatury oraz lokalnych przepisów dotyczących odstępów. Instalacje zewnętrzne zazwyczaj wymagają odpowiedniego stopnia ochrony IP/NEMA, dławików kablowych odpornych na promieniowanie UV oraz niezawodnego uszczelnienia wokół dławików lub złączy przewodów.
Unikaj umieszczania skrzynki w miejscach, gdzie woda może gromadzić się wokół wejść kablowych lub gdzie bezpośrednie obciążenie termiczne spowoduje przekroczenie limitów obciążalności prądowej komponentów wewnętrznych.
3. Wprowadź kable stringów PV do odpowiednich wejść
Poprowadź każdą parę przewodów stringu PV do skrzynki przez przypisane dławiki lub wejścia przewodów. Zadbaj o to, aby przewody dodatnie i ujemne były możliwe do zidentyfikowania od wejścia aż do punktu zakończenia.
Dobra praktyka:
- oznacz każdy string przy wejściu kablowym
- zachowaj promień gięcia zgodnie z wytycznymi producenta kabli
- unikaj prowadzenia przewodów nad zaciskami bezpieczników lub ograniczników przepięć (SPD)
- pozostaw odpowiedni zapas przewodu na potrzeby konserwacji, unikając tworzenia nieuporządkowanych pętli w pobliżu przewodów uziemiających SPD
podłącz przewody dodatnie stringów do bezpieczników lub wyłączników DC
każdy przewód dodatni stringu powinien być podłączony do wyznaczonego gniazda bezpiecznikowego lub zacisku wejściowego wyłącznika. Wyjście bezpiecznika łączy się następnie z szyną zbiorczą dodatnią.
nie łącz równolegle wielu przewodów dodatnich stringów pod jednym zaciskiem, chyba że zacisk jest wyraźnie przystosowany do obsługi wielu przewodów.
podłącz przewody ujemne stringów do bloku zacisków ujemnych lub szyny zbiorczej
podłącz każdy przewód ujemny stringu do przypisanego mu zacisku ujemnego. W skrzynkach połączeniowych z funkcją monitorowania, każdy przewód ujemny lub dodatni może przechodzić przez czujnik prądu lub płytkę monitorującą. Należy przestrzegać oznaczeń kierunku na urządzeniu monitorującym.
6. Podłącz przewody wyjściowe do falownika
Połączone wyjście dodatnie przechodzi przez określone urządzenie wyjściowe, jeśli jest zainstalowane. Połączone wyjście ujemne wychodzi z szyny zbiorczej ujemnej lub zacisku wyjściowego.
Sprawdzać:
- obciążalność prądowa przewodów wyjściowych
- limit prądu wejściowego falownika
- temperatura znamionowa zacisków
- polaryzacja na obu końcach
- prawidłowe grupowanie MPPT
7. Podłącz ogranicznik przepięć (SPD)
Podłącz ogranicznik przepięć DC zgodnie z jego oznaczeniem i kartą katalogową. Przewody ogranicznika powinny być krótkie i prowadzone bezpośrednio, zwłaszcza przewód PE. Jeśli ogranicznik posiada styki sygnalizacji zdalnej, przewody tego sygnału niskonapięciowego należy w miarę możliwości prowadzić oddzielnie od przewodów prądu stałego o dużym natężeniu.
Podłącz przewody PE / uziemiające
Połącz obudowę sumatora oraz wszystkie wymagane przewody uziemiające urządzeń z szyną PE. Po zakończeniu prac sprawdź ciągłość uziemienia.
Oznacz, sprawdź i przetestuj przed podaniem napięcia
Przed zamknięciem pokrywy:
- sprawdź polaryzację każdego ciągu
- zweryfikuj wartości znamionowe bezpieczników zgodnie z projektem
- upewnij się, że nie ma odsłoniętych luźnych żył przewodów
- zweryfikuj moment dokręcenia zacisków zgodnie z wartością zalecaną przez producenta
- sprawdź rezystancję izolacji, jeśli wymaga tego projekt
- potwierdź, że wskaźnik stanu ogranicznika przepięć (SPD) jest w normie
- upewnij się, że rozłącznik/wyłącznik DC jest w pozycji WYŁĄCZONEJ przed wykonaniem końcowego połączenia
- zarejestruj wartości napięcia obwodu otwartego (Voc) dla poszczególnych stringów i porównaj je z podobnymi stringami
Typowe konfiguracje okablowania
skrzynka przyłączeniowa na 2 stringi
Skrzynka przyłączeniowa na 2 stringi nie zawsze wymaga stosowania bezpieczników stringowych, jeśli projekt falownika i modułów pozwala na bezpośrednie połączenie równoległe. Jednak wiele gotowych skrzynek nadal zawiera bezpieczniki ze względu na łatwość konserwacji i standaryzację.
String 1 + → Bezpiecznik 1 → Szyna dodatniaSkrzynka przyłączeniowa 4-ciągowa
Jest to najbardziej powszechny edukacyjny schemat połączeń. Jest przydatny, ponieważ pokazuje, w jaki sposób prąd równoległych ciągów sumuje się na szynie zbiorczej.
4 przewody dodatnie ciągów → 4 podstawy bezpiecznikowe → jedna szyna dodatnia → jedno wyjścieSkrzynka przyłączeniowa 4-ciągowa, 2-MPPT
To okablowanie utrzymuje dwie grupy oddzielnie.
Ciąg 1 + Ciąg 2 → Wyjście A → MPPT 1Skrzynka może wyglądać podobnie z zewnątrz, ale wewnątrz powinna mieć oddzielone grupy dodatnie i oddzielne wyjścia.
Skrzynka przyłączeniowa z monitoringiem
W monitorowanych skrzynkach każdy przewód stringu przechodzi przez kanał pomiarowy. Obwód monitorujący może mierzyć prąd stringu, stan bezpiecznika, stan ogranicznika przepięć (SPD) lub temperaturę.
Kluczowa zasada okablowania jest prosta: nie należy pomijać ścieżki monitorowania podczas wymiany podstawy bezpiecznikowej, zacisku lub przewodu.
Błędy w okablowaniu powodujące najwięcej problemów
| 204: Błąd | Dlaczego jest to niebezpieczne | Dobra praktyka |
|---|---|---|
| Odwrócenie polaryzacji stringu | Może uszkodzić wejście falownika lub ogranicznik przepięć (SPD) oraz spowodować stany awaryjne | Przed podłączeniem należy zweryfikować polaryzację za pomocą miernika |
| Łączenie różnych grup MPPT | Zmniejsza wydajność śledzenia punktu mocy i komplikuje diagnostykę usterek | Utrzymuj separację elektryczną grup MPPT |
| Stosowanie wyłączników AC lub rozłączników w obwodach DC instalacji fotowoltaicznych | Łuki elektryczne prądu stałego (DC) są trudniejsze do ugaszenia niż łuki prądu przemiennego (AC) | Stosuj wyłącznie urządzenia DC dedykowane do instalacji fotowoltaicznych |
| Zbyt długi przewód uziemiający ogranicznika przepięć (SPD) | Zwiększa rzeczywiste napięcie przepuszczane podczas przepięcia | Utrzymuj ścieżkę PE ogranicznika przepięć (SPD) krótką i bezpośrednią |
| Traktowanie szyny PE jako szyny ujemnej (DC-) | Może wprowadzać prąd roboczy na ścieżki uziemiające | Utrzymuj ujemny biegun DC i przewód PE oddzielnie, chyba że projekt wymaga ich połączenia |
| Wiele przewodów pod jednym zaciskiem | Powoduje luźne połączenia i przegrzewanie | Używaj zacisków przeznaczonych dla danej liczby i przekroju przewodów |
| Nadwymiarowe bezpieczniki | Może nie zapewnić ochrony przewodów lub okablowania stringów | Dobierz rozmiar zgodnie z wymaganiami modułów i przepisami |
| Brak oznaczeń stringów | Sprawia, że uruchomienie i diagnostyka są czasochłonne | Oznacz każdy ciąg, bezpiecznik i wyjście |
Jak sprawdzić schemat połączeń skrzynki przyłączeniowej instalacji fotowoltaicznej przed montażem
Skorzystaj z tego szybkiego przeglądu przed zatwierdzeniem schematu:
- Czy każdy ciąg PV posiada wyraźne oznaczenie
+oraz-wejścia? - Czy każdy zabezpieczony ciąg ma bezpiecznik na przewodzie zgodnym z projektem systemu?
- Czy szyny dodatnie i ujemne są wyraźnie oddzielone od szyny PE?
- Czy ogranicznik przepięć (SPD) jest podłączony do
+,-, oraz PE zgodnie z kartą katalogową SPD? - Czy ścieżka uziemienia SPD jest krótka i bezpośrednia?
- Czy urządzenie wyjściowe wskazuje, czy jest to izolator DC, wyłącznik DC czy rozłącznik izolacyjny?
- Czy wiele grup MPPT jest odseparowanych?
- Czy wszystkie urządzenia DC są przystosowane do maksymalnego napięcia PV?
- Czy przewody wyjściowe są dobrane odpowiednio do prądu sumarycznego i warunków instalacji?
- Czy widoczne są etykiety, oznaczenia polaryzacji oraz etykiety ostrzegawcze?
Kiedy nie potrzebujesz oddzielnej skrzynki przyłączeniowej (combiner box)
Nie każdy system fotowoltaiczny wymaga zewnętrznej skrzynki przyłączeniowej.
Możesz jej nie potrzebować, gdy:
- falownik posiada już wystarczającą liczbę niezależnych wejść dla ciągów (stringów)
- falownik zawiera wymagane zabezpieczenia ciągów oraz rozłącznik DC
- używany jest tylko jeden ciąg (string)
- dwa ciągi są połączone bezpośrednio za pomocą certyfikowanych złączy lub wejść falownika dopuszczonych przez producenta
- projekt instalacji nie wymaga zewnętrznego monitorowania, ograniczników przepięć (SPD) ani izolacji polowej przy generatorze PV
Jednakże w systemach komercyjnych, przemysłowych i użyteczności publicznej skrzynki przyłączeniowe (combiner box) pozostają użyteczne, ponieważ centralizują zabezpieczenia stringów, ochronę przeciwprzepięciową DC, izolację, monitorowanie oraz dostęp serwisowy.
FAQ
Jaki jest prawidłowy schemat połączeń solarnej skrzynki przyłączeniowej?
Typowa ścieżka okablowania DC prowadzi od bieguna dodatniego stringu PV do bezpiecznika lub wyłącznika DC, następnie do szyny zbiorczej dodatniej, a potem przez izolator wyjściowy lub wyłącznik do falownika. Bieguny ujemne stringów PV trafiają do szyny zbiorczej ujemnej lub bloku zacisków, podczas gdy przewody uziemiające urządzenia oraz połączenia uziemiające ograniczników przepięć (SPD) są podłączane do szyny PE.
Czy solarna skrzynka przyłączeniowa łączy panele szeregowo czy równolegle?
Skrzynka przyłączeniowa zazwyczaj łączy już utworzone stringi PV równolegle. Połączenie szeregowe modułów jest zazwyczaj wykonywane poza skrzynką przyłączeniową w celu utworzenia każdego stringu.
Gdzie powinien być umieszczony bezpiecznik w skrzynce przyłączeniowej PV?
W wielu konstrukcjach przewód dodatni każdego stringu przechodzi przez indywidualny bezpiecznik gPV przed podłączeniem do szyny zbiorczej dodatniej. Niektóre systemy mogą wymagać innego umiejscowienia bezpiecznika lub zabezpieczenia dwubiegunowego, w zależności od metody uziemienia, przepisów oraz instrukcji producenta sprzętu.
Czy mogę podłączyć wszystkie stringi do jednego wejścia MPPT?
Tylko jeśli wejście MPPT falownika jest przystosowane do prądu sumarycznego, a stringi są odpowiednie do wspólnej pracy. Jeśli stringi są skierowane w różnych kierunkach lub należą do różnych kanałów MPPT, zazwyczaj powinny pozostać odseparowane.
Czy szyna ujemna jest tym samym co uziemienie?
Nie. Szyna ujemna przewodzi prąd powrotny DC. Szyna PE lub uziemiająca łączy ramy urządzeń, części obudów i przewody uziemiające ograniczników przepięć (SPD). Nie należy łączyć bieguna ujemnego z uziemieniem, chyba że projekt systemu wyraźnie tego wymaga.
Gdzie w skrzynce przyłączeniowej (combiner box) podłącza się ogranicznik przepięć SPD?
Ogranicznik SPD DC jest podłączony równolegle do obwodu DC. Jego +, -, zaciski oraz zacisk PE powinny być podłączone zgodnie ze schematem okablowania SPD. Przewód PE powinien być tak krótki i poprowadzony tak bezpośrednio, jak to tylko możliwe.
Czy w solarnej skrzynce przyłączeniowej można użyć wyłącznika AC?
Nie należy zakładać, że wyłącznik AC nadaje się do obwodów fotowoltaicznych DC. Łuki elektryczne DC nie gasną samoczynnie przy przejściu prądu przez zero, tak jak łuki AC. Należy stosować urządzenia posiadające wyraźne parametry znamionowe dla PV DC w zakresie napięcia, prądu, zdolności wyłączania, polaryzacji oraz sposobu łączenia biegunów.
Co należy przetestować po okablowaniu skrzynki przyłączeniowej (combiner box)?
Przed podaniem napięcia instalatorzy zazwyczaj weryfikują co najmniej polaryzację, napięcie obwodu otwartego stringów, ciągłość uziemienia, dokręcenie zacisków, parametry bezpieczników, stan ograniczników przepięć (SPD), szczelność obudowy oraz polaryzację wyjściową. Specyfikacje projektowe mogą również wymagać testów rezystancji izolacji oraz dokumentacji z uruchomienia.
Podsumowanie
Dobry schemat połączeń solarnej skrzynki przyłączeniowej to nie tylko rysunek przewodów. To mapa funkcji zabezpieczających.
Przewody dodatnie stringów muszą być poprowadzone przez odpowiednie zabezpieczenia stringów. Przewody ujemne muszą powracać przez właściwą ścieżkę zacisków. Ogranicznik przepięć (SPD) musi być podłączony krótkim, bezpośrednim połączeniem z przewodem ochronnym (PE). Urządzenie wyjściowe musi odpowiadać wymaganej funkcji, niezależnie od tego, czy jest to izolacja, przełączanie, zabezpieczenie nadprądowe, czy ich kombinacja. Konstrukcje typu Multi-MPPT muszą utrzymywać grupy stringów odseparowane od siebie.
Jeśli schemat jasno przedstawia te ścieżki, skrzynka przyłączeniowa staje się łatwiejsza w montażu, inspekcji, diagnostyce i konserwacji. Jeśli schemat ukrywa te ścieżki, instalacja może wyglądać schludnie, niosąc jednocześnie poważne ryzyko elektryczne.
Wykorzystane źródła i punkty odniesienia
- Przegląd istniejącej strony VIOX: Schemat połączeń solarnej skrzynki przyłączeniowej
- Wewnętrzne odniesienie klastra VIOX: Przewodnik po skrzynkach przyłączeniowych PV
- Wewnętrzne odniesienie klastra VIOX: Projekt zabezpieczeń skrzynki połączeniowej instalacji fotowoltaicznej (Solar Combiner Box)
- Kontekst strony NEC: NFPA 70 National Electrical Code
- Standardowy kontekst dla bezpieczników fotowoltaicznych: IEC 60269-6 to część normy IEC dotycząca niskonapięciowych bezpieczników topikowych dla systemów fotowoltaicznych; zgodność konkretnego projektu należy zweryfikować z najnowszą zakupioną treścią normy oraz lokalnymi przepisami.
