Разъединитель DC против автоматического выключателя DC в объединительных коробках солнечных батарей: разные задачи, разные риски

Изолятор постоянного тока против автоматического выключателя постоянного тока_ Полное руководство по сравнению
Внутри солнечной объединительной коробки показаны автоматические выключатели постоянного тока и изолятор постоянного тока на выходной стороне
Внутри распределительной коробки солнечных батарей: Четкий внутренний вид, показывающий автоматические выключатели постоянного тока, используемые для защиты цепей, и главный изолятор постоянного тока на выходной стороне для ручного отключения.

Внутри каждой распределительной коробки солнечных батарей неоднократно встречаются два типа устройств коммутации постоянного тока, и они не являются взаимозаменяемыми по умолчанию. Разъединитель постоянного тока в основном предназначен для обеспечения ручной, преднамеренной изоляции, чтобы техник мог безопасно обслуживать систему. Автоматический выключатель постоянного тока в основном предназначен для обнаружения перегрузки по току или короткого замыкания и автоматического прерывания цепи.

Они устраняют разные риски. Они находятся в разных частях иерархии защиты. И когда проектировщики размывают границу между ними, результатом обычно является не небольшая проблема с документацией. Это проявляется в ложных срабатываниях, слабой защите от неисправностей, неудобных процедурах обслуживания или устойчивом образовании дуги постоянного тока внутри корпуса.

В этом руководстве объясняется, где каждое устройство находится в распределительной коробке фотоэлектрической системы, почему многим коробкам нужны обе функции, и какие ошибки выбора постоянно возникают в реальных проектах.

Если вы хотите сначала ознакомиться с более широким контекстом корпуса, начните со страницы продукта распределительной коробки или объяснения что делает распределительная коробка солнечных батарей. В этой статье основное внимание уделяется границе ролей устройств внутри коробки.

Прямой ответ

A Разъединитель постоянного тока предназначен для ручной изоляции и безопасного отключения. А Автоматический выключатель постоянного тока предназначен для автоматическое прерывание перегрузки по току.

В распределительных коробках фотоэлектрических систем это обычно означает:

  • основные контакты функция изолятора поддерживает обслуживание, блокировку и локальное отключение
  • основные контакты функции выключателя поддерживает защиту цепи или фидера в условиях неисправности

Одно устройство может иногда удовлетворять более чем одному требованию, если это разрешено его перечнем, маркировкой и применением. Но проектировщики не должны исходить из предположения, что автоматический выключатель автоматически заменяет изолятор или что изолятор каким-то образом заменяет защиту от перегрузки по току.

Основное сравнение: Изолятор постоянного тока и автоматический выключатель постоянного тока в распределительной коробке

Техническая инфографика, сравнивающая изоляторы постоянного тока и автоматические выключатели постоянного тока в солнечных объединительных коробках
Инженерное сравнение: Подробная разбивка атрибутов, сравнивающая изоляторы постоянного тока (выключатели-разъединители) и автоматические выключатели постоянного тока (DC-MCB) в приложениях распределительных коробок фотоэлектрических систем.
Характеристика Изолятор постоянного тока Автоматический выключатель постоянного тока
Основная роль Ручное отключение и изоляция для обслуживания Автоматическая защита от перегрузки по току и короткого замыкания
Ручная изоляция Да, это основная цель Иногда возможно, но обычно не является основной причиной, по которой это указано
Защита от перегрузки по току Никто ДА
Индикация изоляции Обычно обеспечивает четкое, преднамеренное положение переключения и запираемое состояние обслуживания Положение рукоятки не всегда дает ту же уверенность в обслуживании, что и специальный изолятор
Возможность отключения под нагрузкой Зависит от номинала выключателя-разъединителя и режима работы PV DC Зависит от конструкции выключателя, номинала постоянного тока и отключающей способности
Типичное расположение в распределительной коробке Часто на комбинированном выходе или в точке локального отключения На уровне цепи, уровне группы цепей или точке защиты комбинированного выхода, в зависимости от архитектуры
Когда оба необходимы Когда коробке требуется как безопасная ручная изоляция, так и автоматическая защита от неисправностей То же самое

Ключевой момент прост: изолятор в основном предназначен для контролируемого отключения для людей и сервисных работ. Выключатель в основном предназначен для защитного прерывания во время работы.

Почему распределительной коробке часто нужны обе функции

Распределительная коробка фотоэлектрической системы объединяет несколько цепей, прежде чем выход постоянного тока будет отправлен вниз по потоку к инвертору или другой точке сбора. Это создает два различных вопроса проектирования:

Проблема 1: Воздействие неисправности и обратного тока

Когда несколько цепей соединены параллельно, неисправная цепь может подвергнуться воздействию обратного тока от исправных цепей. Вот почему защита от перегрузки по току становится необходимой, как только архитектура цепи и структура кода требуют этого. В конструкции на основе NEC этот разговор связан с 690.9 Защита от перегрузки по току. В конструкции на основе IEC та же логика появляется в правилах защиты исходной цепи для фотоэлектрических массивов.

Техническая схема, показывающая защиту каждой цепи и выходную изоляцию внутри солнечной объединительной коробки
Схема применения: Визуализация сценария неисправности обратного тока и того, как защита каждой цепи в сочетании с выходной изоляцией защищает систему.

Эту роль защиты от перегрузки по току могут выполнять:

  • предохранители цепи
  • выключатели постоянного тока
  • другое защитное устройство, принятое стандартом проекта

Профессиональный Совет: В конструкции фотоэлектрической системы в стиле NEC быстрая инженерная проверка заключается в сравнении воздействия неисправной цепи с обратным током, доступным от остальных параллельных цепей. В распределительной коробке с 12 цепями неисправная цепь может подвергнуться воздействию примерно 11 x Isc от других цепей. Вот почему проектировщики не могут определять размер защиты, глядя на одну цепь изолированно.

Если вы хотите получить более широкую картину координации, проектирование защиты распределительной коробки солнечных батарей является ближайшей вспомогательной страницей.

Проблема 2: Безопасное обесточивание для обслуживания

Даже после срабатывания защитного устройства обслуживающему персоналу все равно нужен преднамеренный способ изолировать коробку для работы. Солнечные модули продолжают вырабатывать напряжение всякий раз, когда доступно излучение. Это означает, что для процедуры обслуживания по-прежнему требуется надлежащее средство отключения, а не просто событие отключения.

В практике США это связано с NEC 690.13 и соответствующими требованиями к разъединительным устройствам. В проектах, основанных на стандартах IEC, то же самое ожидание проявляется через требования к изоляции PV, такие как МЭК 60364-7-712. В Австралии и Новой Зеландии, AS/NZS 5033 еще более четко определена роль и размещение разъединителей PV DC.

Профессиональный Совет: Выбор изоляции также должен соответствовать скорректированному на холод напряжению холостого хода, а не только номинальной маркировке системы. Напряжение PV-цепи повышается по мере снижения температуры модуля, поэтому изолятор, выбранный слишком близко к STC Voc, может быть недооценен в холодные утра, даже если на бумаге он выглядел приемлемо.

Практический вывод состоит в том, что многим объединительным коробкам необходимо и то, и другое:

  • an функция защиты от перегрузки по току
  • an функция изоляции / отключения

Эти функции могут находиться в отдельных устройствах или, в некоторых случаях, выполняться подходящим по номиналу и принятым устройством. Но к ним не следует относиться как к одной и той же задаче.

Как они работают вместе на практике

Рассмотрим объединительную коробку в коммерческой или коммунальной PV-установке с несколькими цепями, входящими в общую шину.

Устройства защиты от перегрузки по току на уровне цепи или группы предназначены для ограничения воздействия неисправности и предотвращения повреждения остальной проводки массива одной ненормальной цепью. Выходной изолятор или отключающее устройство предназначено для того, чтобы техник мог намеренно отделить объединитель от нисходящей линии, зафиксировать переключатель в безопасном положении, где это необходимо, и работать с корпусом с более четкой процедурой обслуживания.

Это разделение не является избыточным. Именно оно делает коробку работоспособной в полевых условиях.

В проектах, где это различие хорошо проработано, техники могут:

  • определить неисправную цепь или ветвь
  • управлять защитными и отключающими устройствами в правильной последовательности
  • безопасно изолировать коробку для обслуживания
  • восстановить работоспособность исправных цепей с меньшей путаницей и меньшим временем простоя

Когда функция разъединителя DC является обязательной

Здесь важна тщательная формулировка.

Большинство кодов не нет говорят, что в каждом проекте необходимо использовать один точный продукт с маркировкой “изолятор” в каждой объединительной коробке. Что они требуют, так это соответствие отключающее устройство.

На практике выделенный разъединитель или выключатель-разъединитель DC часто является наиболее простым способом выполнения этой задачи, когда проекту требуется:

  • локальное отключение для обслуживания на выходе объединителя
  • четко обозначенная точка переключения для обслуживания
  • запираемое открытое положение
  • устройство, выбранное в основном для отключения, а не для защитного отключения

Именно поэтому выделенные разъединители DC остаются распространенными в объединительных коробках PV даже в системах, которые уже включают защитные выключатели или предохранители. Решающим вопросом обычно является не предпочтение каталога. Дело в том, получает ли бригада технического обслуживания более четкую, безопасную и более удобную для осмотра точку изоляции.

Если читателю требуется более конкретная информация об устройстве, то естественными вспомогательными страницами являются Выключатель-разъединитель DC и что такое выключатель-разъединитель DC.

Когда функция выключателя DC является обязательной

Защита от перегрузки по току является обязательной, когда проводники или оборудование подвергаются воздействию тока короткого замыкания, превышающего то, который цепь может безопасно выдержать.

В объединительных коробках PV это становится особенно важным, когда:

  • три или более цепей соединены параллельно в соответствии с логикой NEC
  • спецификация проекта требует защиты от перегрузки по току с возможностью сброса
  • выходные проводники требуют защитного устройства на объединителе
  • конструкция нуждается в удобной для мониторинга, сбрасываемой альтернативе защите только предохранителями

Причина, по которой указывается выключатель DC, заключается не в том, что у него есть ручка. Дело в том, что цепь нуждается в автоматическое прерывание цепи при неисправности в условиях DC.

Для более глубокого изучения только выключателя наиболее подходящими вспомогательными страницами являются практическое руководство по выключателям DC и Выбор размера выключателя DC: NEC 690 против IEC 60947-2.

Может ли одно заменить другое?

Не по умолчанию.

Разъединитель DC не заменяет выключатель DC, когда требуется защита от перегрузки по току

Разъединитель не обнаруживает перегрузку по току, не отключается автоматически и не должен рассматриваться как устройство, которое устраняет развивающуюся неисправность просто потому, что его можно открыть вручную.

Выключатель DC автоматически не заменяет выделенный разъединитель

Выключатель может быть принят в качестве отключающего устройства в некоторых проектах, но проектировщик все равно должен проверить:

  • перечисление и маркировка
  • пригодность для применения в DC
  • можно ли четко определить открытое положение и зафиксировать его там, где это необходимо
  • остается ли процедура обслуживания безопасной и практичной

Именно поэтому лучший инженерный вопрос не “кто победит?”, а “обеспечивает ли эта конструкция по-прежнему как защиту, так и изоляцию таким образом, чтобы это было приемлемо для кодекса, инспектора и бригады технического обслуживания?”

Практические ошибки выбора в объединительных коробках PV

Техническая инфографика, показывающая распространенные ошибки при выборе изоляторов постоянного тока и автоматических выключателей постоянного тока в солнечных объединительных коробках
Безопасность объединительной коробки PV: 4 распространенные ошибки выбора при указании разъединителей DC и выключателей AC/DC, подчеркивающие опасности неправильного размещения и недооценки.

1. Использование устройств с номиналом AC в цепи DC PV

Это остается одной из самых опасных ошибок в этой области. Прерывание DC не то же самое, что прерывание AC. Устройство, которое чувствует себя комфортно в панели AC, автоматически не подходит для объединительной коробки PV DC. В AC ток проходит через естественный переход через ноль каждый цикл, что помогает погасить дугу. В DC нет естественного перехода через ноль. Если устройство не предназначено для управления дугой DC, дуга может поддерживать себя через размыкающиеся контакты.

Последствие: дуга может не самопогаситься, устройство может не прервать цепь, и корпус объединителя может сгореть.

2. Рассмотрение выключателей цепи как всей стратегии защиты

Ряд автоматических выключателей для каждой цепи не решает автоматически требование по разъединению и не обеспечивает автоматически четкий процесс обслуживания.

Последствие: Во время обслуживания техники все еще могут столкнуться с находящейся под напряжением шиной или запутанной последовательностью отключения.

3. Рассмотрение выходного изолятора как решения для защиты от перегрузки по току

Это не так. Выделенная точка отключения и функция защитного отключения - это разные уровни проектирования.

Последствие: Неисправность может сохраняться до тех пор, пока проводники, клеммы или части корпуса не перегреются.

4. Выбор только по номинальному току

В объединительных коробках PV важны класс напряжения, расположение полюсов, использование постоянного тока, отключающая способность, температурное поведение и фактическая архитектура цепи.

Последствие: Выбранное устройство может выглядеть правильно на паспортной табличке, но все равно быть недостаточно рассчитанным для реальной работы в PV-системе.

5. Установка разъединителя в неправильном месте

Если цель состоит в изоляции всей коробки или нижестоящего оборудования, разъединительное устройство должно быть расположено так, чтобы оно фактически отделяло намеченную часть цепи. Переключатель в неправильном месте может оставить шину или нижестоящие проводники под напряжением, когда обслуживающий персонал предполагает обратное.

Последствие: Коробка может казаться изолированной на бумаге, в то время как опасное напряжение все еще присутствует в полевых условиях.

6. Смешивание систем кодирования без указания основы проекта

Обзор проекта очень быстро становится беспорядочным, когда требования NEC, IEC и AS/NZS цитируются вместе без указания того, какой набор правил регулирует проект. Хорошая документация всегда четко указывает на эту основу.

Последствие: Команда может утвердить неправильный набор устройств, не пройти проверку или создать процедуру обслуживания, которая не соответствует действующему стандарту.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Нужен ли мне и разъединитель постоянного тока, и автоматический выключатель постоянного тока в каждой распределительной коробке?

Не всегда как два отдельных автономных устройства, но многим объединительным коробкам требуется и то, и другое функции: изоляция и защита от перегрузки по току. То, как реализованы эти функции, зависит от кодовой базы проекта, архитектуры цепи и пригодности устройства.

Может ли автоматический выключатель постоянного тока служить в качестве средства разъединения фотоэлектрической системы?

Иногда да, но только если его характеристики, маркировка и детали установки соответствуют этой функции. Инженеры должны проверять это, а не предполагать, что каждый автоматический выключатель постоянного тока автоматически является соответствующим изолятором.

Может ли разъединитель постоянного тока защитить от перегрузки по току или короткого замыкания?

Нет. Стандартный изолятор не является устройством защиты от перегрузки по току.

Обязательны ли автоматические выключатели защиты цепи (string breakers) в каждой распределительной коробке?

Нет. Необходимость в защите от сверхтока на уровне стринга зависит от количества параллельных стрингов, открытости проводников, нормативной базы и ограничений оборудования. Во многих проектах стринговые предохранители остаются наиболее распространенным решением.

Какой самый безопасный способ понять разницу?

Рассматривайте изолятор как устройство, выбранное для преднамеренного отключения а автоматический выключатель как устройство, выбранное для автоматическое прерывание цепи при неисправности. Затем убедитесь, что проекту по-прежнему нужны обе функции по отдельности.

Авторское изображение

Привет, я Джо, преданный своему делу профессионал с 12-летним опытом работы в электротехнической отрасли. В VIOX Electric я сосредоточен на предоставлении высококачественных электротехнических решений, адаптированных к потребностям наших клиентов. Мой опыт охватывает промышленную автоматизацию, электропроводку в жилых помещениях и коммерческие электрические системы.Свяжитесь со мной [email protected], если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Содержание
    Добавьте заголовок, чтобы начать создание оглавления
    Запросить цену прямо сейчас