На этой странице
Не всегда. В фотоэлектрическом сумматорном щите (PV combiner) может использоваться защита одной полярности, если это допускается принятыми нормами и конструкцией оборудования; другие проекты требуют установки предохранителей как в положительном, так и в отрицательном проводниках. Решение зависит от схемы заземления, защиты от замыкания на землю, действующей редакции норм, инструкций к инвертору и задокументированной конфигурации сумматора. Требование об отключении обоих полюсов не означает автоматически, что оба полюса должны быть оснащены предохранителями.
Начните с разделения трех вопросов: нуждается ли цепь в защите от сверхтока, какие проводники требуют такой защиты и как цепь будет отключаться для обслуживания. Фотография, на которой показаны два ряда держателей предохранителей, не может дать ответ на все три вопроса.
Только положительный или оба полюса: таблица принятия решений по конфигурации
| Установленное условие проекта | Что это означает для выбора предохранителя | Что еще требует проверки |
|---|---|---|
| Принятые правила для фотоэлектрических систем допускают защиту от сверхтока одной полярности, а требуемая защита от повреждений и инструкции к оборудованию поддерживают такую схему | Установка предохранителя только на одной полярности может быть допустимым вариантом | Какая полярность используется постоянно, точные номинальные характеристики устройства и отдельная схема разъединения |
| Применимые инструкции к оборудованию или утвержденная проектная спецификация требуют защиты обеих полярностей | Выберите сборку, спроектированную и задокументированную для данной конфигурации | Места установки предохранителей, защита каждой цепи, совместимость держателей, тепловая нагрузка и разъединение |
| Проводник цепи имеет глухое заземление | Не устанавливайте дополнительный предохранитель в этот проводник только ради симметрии | Правила размыкания заземленного проводника и фактическая схема заземления |
| Заземление или соответствующие документы на оборудование неизвестны | Не было обосновано применение ни однополярной, ни двухполярной защиты. | Получите однолинейную схему, принятые правила и точные инструкции к инвертору/комбайнеру. |
| Данная цепь соответствует применимому исключению по защите от сверхтока. | Первый вопрос может заключаться в том, требуется ли вообще линейный предохранитель. | Все источники тока, предельные параметры проводников и требования к защите модулей/оборудования. |
Таблица представляет собой структуру для анализа документации, а не инструкцию по монтажу. В частности, разрешение на использование одной полярности в рамках одного нормативного документа нельзя переносить на любой проект, основанный на стандартах IEC.
Сначала определите, требуется ли защита стрингов от сверхтока
Линейные предохранители фотоэлектрических систем обычно предназначены для защиты от обратного тока из параллельных стрингов или других источников в поврежденную цепь. Нормальный рабочий ток одного стринга — не единственный значимый входной параметр.
Проверьте возможные вклады токов, максимальный номинал защиты модуля от сверхтока, допустимую токовую нагрузку проводников, характеристики обратной связи инвертора или преобразователя и принятые правила. Количество стрингов является входным параметром для Обзор защиты от сверхтока фотоэлектрических стрингов, а не универсальная инструкция о том, что каждая установка с определенным количеством стрингов должна иметь одинаковую схему установки предохранителей.
Когда требуется защита, номинал предохранителя и место его установки проверяются отдельно. Руководство по выбору номиналов предохранителей для фотоэлектрических систем и разъединителей DC охватывает вопросы тока, напряжения и номинальных характеристик сборки; добавление предохранителя в отрицательную цепь не отменяет ни одну из этих проверок.
Отрицательный полюс DC, заземленные проводники и PE — это разные вещи
Отрицательный проводник несет рабочий ток. Знак «минус» не означает, что он является защитным заземлением, нейтралью или проводником, безопасным для прикосновения.
Глухозаземленный описывает преднамеренную схему прямого заземления. Функциональное заземление может включать в себя импеданс или защитное устройство и должно быть определено на основе системной документации. Проводник, соединенный с землей через устройство, нельзя автоматически рассматривать как постоянно глухозаземленный проводник. Терминологию NEC и IEC следует интерпретировать в рамках их собственных определений.
Защитное заземление (PE), или проводник заземления оборудования в терминологии США, выполняет отдельную функцию защитного уравнивания потенциалов. Не добавляйте предохранитель фотоэлектрической цепи в PE и не создавайте соединение «минус-PE» для того, чтобы привести сумматор в соответствие со знакомой схемой.
В качестве примера различия заземленного проводника можно привести правило по охране труда в США в OSHA 1910.304(f)(1)(ii) ограничивает использование устройств защиты от сверхтоков, которые размыкают заземленный проводник, за исключением случаев, когда все проводники цепи размыкаются одновременно, с учетом указанного исключения. Этот параграф касается цепей с номинальным напряжением 600 V или менее; это не является глобальным правилом проектирования фотоэлектрических систем. Тот же норматив требует наличия эффективного непрерывного пути заземления.
Два независимых предохранителя не обеспечивают одновременное размыкание, описанное в таком правиле. Не предполагайте, что установка предохранителей на обоих полюсах автоматически допустима в схеме с глухим заземлением.
Почему старые рекомендации для бестрансформаторных инверторов могут вводить в заблуждение
Наличие или отсутствие трансформатора не является исчерпывающей спецификацией для размещения предохранителей. Имеют значение конкретный инвертор, его защита от замыканий на землю, применимые правила и утвержденная конфигурация массива.
Существует также важная граница редакций. В своем пояснении к NEC 2017, Джон Уайлс описывает изменение, допускающее необходимую защиту от сверхтока фотоэлектрической системы (PV) в одной полярности при условии, что однополярная защита последовательно установлена во всех цепях источника и выхода PV. В более раннем подходе с незаземленным массивом защита использовалась в обоих проводниках. Пояснение IAEI к конкретной редакции показывает, почему обсуждение более старой установки может дать иной ответ.
Сайт Обзор NEC 2023 от IAEI сообщает, что раздел 690.9(C) был переименован в «Цепи постоянного тока фотоэлектрических систем» (PV System DC Circuits), при этом его содержание осталось прежним. Это примеры из NEC, а не утверждение о том, что каждая юрисдикция использует данную редакцию или что каждый современный инвертор поддерживает установку предохранителей только в положительном полюсе.
Для проекта, использующего вариант с одной полярностью, зафиксируйте принятую редакцию, применимую защиту от замыкания на землю и требуемую согласованность полярности. Если в инструкциях к оборудованию указана другая проверенная схема, устраните несоответствие с производителем и утверждающим органом перед выбором сумматора.
Проекты и спецификации на базе IEC требуют отдельной проверки
IEC 62548-1:2023+AMD1:2025 охватывает проектирование фотоэлектрических массивов, включая DC-проводку, электрическую защиту, коммутацию и заземление. Его общедоступная область применения не устанавливает общее правило о том, что каждый массив требует наличия предохранителей на обоих полюсах, или что вариант с одной полярностью по NEC применим во всем мире.
Для проекта, основанного на стандартах IEC, определите принятую национальную реализацию, применимые поправки, схему заземления массива, проект защиты от повреждений и инструкции к оборудованию. Поручите ответственному проектировщику указать пункты, обосновывающие предлагаемую конфигурацию предохранителей. Стандарт на плавкие вставки сам по себе не определяет схему всей фотоэлектрической установки.
Технические требования проекта также могут определять требования к закупкам. Например, опубликованная ANERT спецификация на автономные солнечные электростанции, разделы 11.7 и 11.10, требуют наличия предохранителей как на положительных, так и на отрицательных входах стрингов; раздел 11.11 отдельно требует одновременного отключения обеих выходных полярностей. Спецификация, страница 15 PDF-файла, иллюстрирует задокументированное требование для обеих полярностей; это не является универсальным правилом в Индии или стандартом IEC.
Вот почему два правомерных коммерческих предложения на сумматоры могут содержать разное количество держателей предохранителей. Сравните указанные для них системные характеристики, прежде чем сравнивать цену или делать вывод о неполноте какой-либо конфигурации.
Два предохранителя — это не то же самое, что двухполюсная изоляция
Предохранители срабатывают в соответствии со своими собственными характеристиками зависимости времени срабатывания от тока. Двухполюсный выключатель-разъединитель использует определенную схему переключения для отключения требуемых проводников. Это разные функции.
Сайт Руководство по подготовке к сертификации NABCEP 2019 PV, страница 92, в своем сравнении требований NEC 2014 и 2017 годов, показывает, почему это различие имеет значение: защита одной полярности и отключение обоих проводников могут сосуществовать. Рассматривайте этот пример в контексте указанных редакций норм, а не как универсальную монтажную схему.
Концептуальное функциональное сравнение. Отдельные плавкие элементы не подразумевают совместное срабатывание. Пунктирная линия в примере переключения обозначает механическую связь, а не электрический проводник. Эти символы не отображают клеммы, внутреннее устройство приборов или утвержденную схему монтажа.
Не рассматривайте держатель предохранителя как выключатель нагрузки, если в его техническом паспорте не указана требуемая коммутационная способность. Два установленных плавких предохранителя не доказывают, что оба проводника цепи разомкнуты, а срабатывание одного предохранителя не гарантирует безопасное состояние для проведения работ.
Квалифицированная процедура обслуживания должна учитывать массив, другие возможные источники, указанные точки изоляции и проверку перед началом работ. Размыкание выхода сумматора не останавливает генерацию напряжения освещенными модулями на их стороне границы изоляции.
Общий предохранитель на отрицательном выходе не обеспечивает автоматическую защиту каждого стринга
Изменение места установки защиты меняет защищаемую цепь. Предположим, несколько стрингов подключены к общей отрицательной шине. Предохранитель, установленный после этой шины, находится в другом месте по сравнению с предохранителями, установленными на входах отдельных отрицательных стрингов.
На неисправную цепочку может поступать обратный ток от других подключенных цепочек. Защитное устройство, установленное после общей точки подключения, не обязательно находится на пути между этими исправными цепочками и неисправной цепочкой. Таким образом, его наличие не подтверждает наличие требуемой индивидуальной защиты цепочки.
Только для сравнения расположения. Индивидуальные входные устройства предшествуют общей точке; общее выходное устройство следует за ней. Линии показывают взаимосвязи в электрической системе, а не положительную/отрицательную разводку, фактические пути протекания токов короткого замыкания или обязательное количество устройств. Схема не устанавливает, что выходной предохранитель является обязательным.
Если проект требует наличия защиты от перегрузки по току обеих полярностей для каждой цепочки, не заменяйте ее одним комбинированным предохранителем на отрицательном выходе без утвержденного проекта защиты, подтверждающего эквивалентность. Групповые схемы защиты, там, где они разрешены, требуют собственных проверок проводников, модулей и токов короткого замыкания.
Также сохраняйте различные входы отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) в пределах границ их соответствующих цепей. Не объединяйте независимые входы только для того, чтобы упростить компоновку предохранителей. В руководстве по монтажу сумматора представлена общая схема электрической системы; используйте точную схему инвертора для фактической конфигурации.
Можно ли добавить держатели отрицательных предохранителей в существующий сумматор?
Только после того, как пересмотренная сборка и проект электрической системы будут проверены. Свободное место на DIN-рейке не является доказательством того, что конфигурация подходит.
Добавление держателей или замена шин может повлиять на допустимую нагрузку клемм, зазоры, прокладку проводников, повышение температуры, защиту от прикосновения и оцененную конструкцию корпуса. Номинальные характеристики компонентов сами по себе не доказывают, что пересмотренная сборка является подходящей. Руководство UL по оценке на месте эксплуатации поясняет, что модификации могут повлиять на существующую сертификацию, и что модифицированное оборудование может потребовать оценки применительно к его назначению и месту установки.
Уточните у производителя сумматора, предоставляет ли он утвержденную конфигурацию или документированный порядок внесения изменений. Если нет, поручите проектировщику и соответствующему утверждающему органу определить необходимый порядок оценки или замены. Избегайте крайностей: как предположения о том, что любое изменение безвредно, так и утверждения о том, что любое изменение автоматически аннулирует любую сертификацию.
Не извлекайте предохранители под нагрузкой, не разрезайте шину и не перемещайте заземленный проводник на основании схемы из интернета. Заводская конфигурация от производителя может существенно отличаться от модификации на месте эксплуатации с использованием отдельных компонентов с собственными номинальными характеристиками.
Вынесите размещение предохранителей и изоляцию в отдельные поля спецификации
Перед утверждением спецификации материалов получите запись, которую сможет проверить другой специалист. Сохраняйте эти решения по полярности в рамках полного проекта защиты сумматорной коробки:
| Поле | Требуемые доказательства |
|---|---|
| Набор правил | Страна, принятая редакция норм/стандартов, поправки и утвержденная проектная спецификация |
| Компоновка массива и источников | Количество стрингов, параллельные группы, границы MPPT и любые другие источники токов повреждения |
| Заземление и защита от повреждений | Глухое или функциональное заземление, любая незаземленная конфигурация, а также фактические средства контроля замыкания на землю/сопротивления изоляции |
| Необходимость и размещение плавких предохранителей | Требуется ли устройство защиты от сверхтока (OCPD), какую цепь оно защищает, а также размещение только в положительном, только в отрицательном или в обоих полюсах, в зависимости от применимости |
| Режим работы устройства и сборки | Максимальное напряжение DC, рабочий ток, предел защиты модуля, отключающая способность, совместимость держателя и тепловые условия |
| Изоляция | Какие проводники размыкаются, каким образом они управляются совместно там, где это требуется, а также подтвержденные номинальные параметры коммутации/изоляции |
| Утверждение и замена | Точные чертежи инвертора и сумматора, инструкции производителя, редакция и разрешенные запасные части |
Например, спецификация, в которой указано только “двухполюсный сумматор”, является неполной. Это может относиться к коммутируемым проводникам, положениям предохранителей или физическим полюсам устройства. Указывайте защитные и коммутационные функции отдельно.
Используйте Линейка сумматоров VIOX и линейка предохранителей/держателей для определения подходящих семейств, затем проверьте точную модель и схему на соответствие этим требованиям. Описание семейства продуктов не определяет требуемую полярность предохранителя для конкретного проекта.
