Ang pagtatakda ng laki ng mga piyus at disconnect sa mga PV combiner box ay nangangailangan ng paglalapat ng panuntunan ng NEC 156%: i-multiply ang string short-circuit current (Isc) sa 1.56, pagkatapos ay piliin ang susunod na karaniwang rating ng piyus. Ang dalawang-yugtong pagkalkula na ito ay isinasaalang-alang ang tuloy-tuloy na operasyon at mga biglaang pagtaas ng irradiance. Ang wastong pagtatakda ng laki ay pumipigil sa mga pagkabigo ng sistema, tinitiyak ang pagsunod sa code, at pinoprotektahan laban sa mga panganib sa sunog sa mga solar installation.
Pag-unawa sa mga PV Fuse at Disconnect
Ano ang mga PV-Rated Fuse?
Mga PV fuse—itinakda bilang gPV class sa ilalim ng IEC 60269-6—ay mga overcurrent protection device na partikular na idinisenyo para sa mga direct current application sa mga solar system. Hindi tulad ng mga karaniwang AC fuse, ang mga gPV fuse ay ligtas na nakakaabala sa mga DC fault current, na kilalang mahirap patayin dahil sa kawalan ng natural na current zero-crossing. Ang mga piyus na ito ay nakakatagal sa matinding thermal cycling mula sa pabagu-bagong solar irradiance nang walang premature failure. Ang mga ito ay idinisenyo upang mag-interrupt sa 1.35 hanggang 1.45 beses ng kanilang rated current sa loob ng isa hanggang dalawang oras, na nagpoprotekta laban sa reverse overcurrent kapag ang isang string ay nagpapakain sa isang faulted parallel string.
Ano ang mga DC Disconnect?
DC disconnects ay mga switch na naghihiwalay sa output ng combiner box mula sa downstream equipment para sa maintenance at emergency de-energization. Kinakailangan ng NEC 690.15 ang mga disconnect na ito na maging load-break rated para sa mga rooftop application, na nangangahulugang ligtas nilang mabubuksan ang mga circuit sa ilalim ng full load current nang hindi lumilikha ng mapanganib na arc flash. Kasama sa mga load-break switch ang mga arc-extinguishing chamber at mga contact na na-rate para sa mataas na arc energy ng mga DC circuit. Ang mga non-load-break disconnect—mga simpleng isolator—ay maaari lamang patakbuhin pagkatapos na ma-de-energize ang circuit at hindi angkop para sa mga output ng combiner box.
Hakbang-hakbang na Pamamaraan sa Pagtatakda ng Laki ng Piyus
Hakbang 1: Kalkulahin ang String Short-Circuit Current
Magsimula sa short-circuit current (Isc) ng module mula sa datasheet. Ang mga modernong high-efficiency panel ay nag-iiba mula 9A hanggang 18.5A depende sa power class. Para sa mga string na may mga module sa serye, ang Isc ay nananatiling pare-pareho (ang serye na koneksyon ay hindi nagdaragdag ng current). Halimbawa, ang isang 580W TOPCon module na may Isc = 14.45A sa isang 10-module string ay gumagawa pa rin ng 14.45A sa short-circuit.
Hakbang 2: Ilapat ang Panuntunan ng NEC 156%
Kinakailangan ng NEC Article 690 ang dalawang magkasunod na 125% multiplier:
Unang multiplier (NEC 690.8(A)(1)): Kalkulahin ang maximum circuit current
- Maximum Current = Isc × 1.25
- Isinasaalang-alang ang “cloud edge effect”—kapag ang sikat ng araw ay sumasalamin sa mga gilid ng ulap, ang irradiance ay maaaring lumampas sa 1,000 W/m² sa maikling panahon, na nagtutulak sa current sa itaas ng rated Isc.
Pangalawang multiplier (NEC 690.9(B)): Itakda ang laki ng overcurrent protection para sa tuloy-tuloy na duty
- OCPD Rating = Maximum Current × 1.25
- Ang mga PV circuit ay gumagana sa maximum output sa loob ng 3+ oras araw-araw. Ang mga karaniwang device ay humahawak lamang ng 80% ng rated current nang tuloy-tuloy, kaya ang 125% factor (inverse ng 80%) ay pumipigil sa nuisance tripping.
Pinagsamang pagkalkula: Isc × 1.25 × 1.25 = Isc × 1.56
Hakbang 3: Pumili ng Karaniwang Rating ng Piyus
I-round up sa susunod na available na karaniwang laki ng piyus: 10A, 15A, 20A, 25A, 30A. Ang napiling piyus ay hindi dapat lumampas sa maximum series fuse rating ng module (tinukoy sa datasheet, karaniwang 20A hanggang 30A para sa karamihan ng mga panel).
Halimbawa: String Isc = 14.45A
- Minimum na rating ng piyus: 14.45A × 1.56 = 22.54A
- Napiling piyus: 25A gPV-rated
Hakbang 4: Itakda ang Laki ng DC Disconnect
Sumahin ang maximum current mula sa lahat ng parallel string, pagkatapos ay ilapat ang 125% safety factor:
Disconnect Rating = (Bilang ng mga String × Isc × 1.25) × 1.25
Para sa 6 na string sa 14.45A bawat isa:
- Kabuuang current: 6 × 14.45A × 1.25 = 108.4A
- Rating ng disconnect: 108.4A × 1.25 = 135.5A
- Napiling disconnect: 150A load-break rated
Talahanayan 1: Mga Halimbawa ng Pagtatakda ng Laki ng Piyus para sa mga Karaniwang PV Module
| Module Power | Module Isc | Min Fuse Rating (×1.56) | Standard Fuse Selected | Max Strings per 30A Breaker |
|---|---|---|---|---|
| 400W | 10.5A | 16.38A | 20A | 8 |
| 500W | 13.0A | 20.28A | 25A | 6 |
| 580W | 14.45A | 22.54A | 25A | 6 |
| 600W (TOPCon) | 18.5A | 28.86A | 30A | 4 |
| 750W (HJT) | 15.8A | 24.65A | 25A | 5 |
Mabilisang Sanggunian na mga Talahanayan sa Pagtatakda ng Laki
Mga Karaniwang Configuration at Rating ng Disconnect
Talahanayan 2: Pagtatakda ng Laki ng Disconnect ayon sa Configuration ng String
| Bilang ng mga String | String Isc | Kabuuang Pinakamataas na Agos (×1.25) | Pinakamababang Rating ng Pagdiskonekta (×1.56) | Rekomendadong Pagdiskonekta |
|---|---|---|---|---|
| 4 | 10A | 50A | 62.4A | 80A |
| 6 | 10A | 75A | 93.6A | 100A |
| 8 | 10A | 100A | 124.8A | 150A |
| 4 | 14A | 70A | 87.4A | 100A |
| 6 | 14A | 105A | 131.0A | 150A |
| 8 | 14A | 140A | 174.8A | 200A |
NEC vs IEC: Mga Pangunahing Pagkakaiba sa Paglaki
Habang parehong binibigyang-priyoridad ng mga code ang kaligtasan, magkaiba ang kanilang mga pamamaraan sa paglaki:
NEC 690.8/690.9 (Hilagang Amerika):
- Paglaki ng piyusa: Isc × 1.56 (156%)
- Rationale: Tuloy-tuloy na tungkulin + mga biglaang pagtaas ng irradiance
- Eksepsiyon: Ang mga device na may rating na 100% ay nangangailangan lamang ng 1.25× multiplier
IEC 62548 (Internasyonal):
- Saklaw ng paglaki ng piyusa: 1.5 × Isc ≤ In ≤ 2.4 × Isc
- Mas nababaluktot, nagbibigay-daan sa pag-optimize para sa mga partikular na kondisyon
- Kinakailangan ang pagbaba ng temperatura sa itaas ng 45°C na temperatura sa paligid
Talahanayan 3: Paghahambing ng Code para sa 12A String
| Pamantayan | Pinakamababang Rating ng Piyusa | Karaniwang Pagpili | Pilosopiya ng Disenyo |
|---|---|---|---|
| NEC | 18.72A (12A × 1.56) | 20A | Konserbatibo, solong multiplier |
| IEC | 18.0A hanggang 28.8A (12A × 1.5 hanggang 2.4) | 20A hanggang 25A | Nababaluktot na saklaw batay sa mga kondisyon |
Kritikal na Pamantayan sa Pagpili
Mga Kinakailangan sa Voltage Rating
Ang mga rating ng boltahe ng piyusa at pagdiskonekta ay dapat lumampas sa pinakamataas na boltahe ng open-circuit ng system (Voc) sa pinakamababang inaasahang temperatura sa paligid.
Pagkalkula: Voc_max = Module Voc × Bilang ng mga Serye ng Module × Koepisyent ng Temperatura
- Sa -40°C: 49V × 10 × [1 + 0.0027 × (25 – (-40))] = 576V
- Kinakailangang rating: 600V minimum (pamantayan: 600V, 1000V, 1500V). Inirerekomenda ng IEC 60269-6 ang rating ng boltahe ng piyusa ≥ 1.2 × Voc_max para sa karagdagang margin ng kaligtasan.
Interrupting Capacity (Breaking Capacity)
Ang DC interrupting capacity (Icn o Icu) ay dapat lumampas sa pinakamataas na prospective fault current sa punto ng pag-install. Para sa mga input ng combiner box, ito ay karaniwang ang pinagsamang Isc ng lahat ng iba pang parallel strings. Para sa 8 strings sa 14A bawat isa:
- Prospective fault current: 7 × 14A = 98A (pinakamasamang kaso: 7 malulusog na strings ang nagpapakain sa 1 may sirang string)
- Kinakailangang Icu: ≥ 150A (karaniwang gPV fuses: 200A hanggang 1500A Icu)
Temperatura Derating
Ang mga combiner box sa direktang sikat ng araw ay maaaring umabot sa 65°C hanggang 75°C na panloob na temperatura. Karamihan sa mga gPV fuses ay may rating na 40°C ambient. Sa itaas nito, bumababa ang kapasidad ng agos:
- Sa 50°C: Ibaba sa 95% ng nominal na agos
- Sa 60°C: Ibaba sa 90% ng nominal na agos
- Sa 70°C: Ibaba sa 85% ng nominal na agos
Kung ang iyong 20A fuse ay gumagana sa 65°C ambient, epektibong rating = 20A × 0.87 = 17.4A. I-verify na lumampas ito sa iyong kinakalkulang minimum.
Talahanayan 4: Checklist ng Pagpili ng Component
| Pagpili Kadahilanan | Kinakailangan sa Pagtutukoy | Code Reference | Paraan ng Pagpapatunay |
|---|---|---|---|
| Rating ng agos ng piyusa | ≥ Isc × 1.56 (NEC) o 1.5-2.4 (IEC) | NEC 690.9(B), IEC 62548 | Datasheet Isc × multiplier |
| Rating ng boltahe ng piyusa | ≥ 1.2 × Voc_max sa pinakamababang temp | IEC 60269-6 | Module Voc × bilang ng serye × factor ng temp |
| Klase ng piyusa | gPV rated (IEC 60269-6) | NEC 690.9(D) | I-verify ang markang “gPV” |
| Max series fuse | ≤ Module max fuse rating | Module datasheet | Suriin ang nameplate |
| Agos ng pagdiskonekta | ≥ Kabuuang Isc × 1.56 | NEC 690.13 | Pagdagdag ng lahat ng agos ng string |
| Uri ng pagkakadiskonekta | May rating na kayang magdiskonekta habang may karga (sa bubong) | NEC 690.15 | Patunayan ang sertipikasyon ng pagkakadiskonekta habang may karga |
| Nakakaabala na kapasidad | ≥ Pinakamataas na agos ng pagkakamali | NEC 690.9(C) | Kalkulahin ang ambag ng parallel string |
| Rating ng temperatura | Isaalang-alang ang pagbaba ng rating dahil sa temperatura ng kapaligiran | IEC 60269-6 | Sukatin ang panloob na temperatura ng combiner box |
Mga Karaniwang Pagkakamali sa Pagkalkula ng Laki na Dapat Iwasan
Pagkakamali 1: Paggamit ng mga AC-Rated Fuse sa mga DC Application
Hindi ligtas na mapuputol ng mga AC fuse ang mga DC current. Ang mga DC arc ay hindi kusang namamatay sa current zero-crossing (wala nito sa DC). Laging tukuyin ang mga gPV-rated fuse na may mga DC voltage rating na tumutugma sa iyong system.
Pagkakamali 2: Kulang sa Laki para sa Tuloy-tuloy na Gamit
Ang paglalapat lamang ng unang 125% multiplier (Isc × 1.25) nang wala ang pangalawa ay nagreresulta sa isang fuse na may rating lamang na 80% para sa tuloy-tuloy na gamit. Ang device ay mag-iinit at mabibigo nang maaga sa mga oras ng pinakamataas na sikat ng araw. Laging gamitin ang buong 156% factor maliban kung gumagamit ng mga 100% rated device.
Pagkakamali 3: Hindi Pagpansin sa Pinakamataas na Series Fuse Rating ng Module
Kahit na iminumungkahi ng mga kalkulasyon ang isang 30A fuse, kung nililimitahan ng datasheet ng module ang mga series fuse sa 20A, dapat kang gumamit ng 20A. Ang paglampas sa halagang ito ay nagpapawalang-bisa sa mga warranty at lumilikha ng panganib sa sunog. Solusyon: bawasan ang mga string bawat combiner o gumamit ng mga module na may mas mataas na rating ng fuse.
Pagkakamali 4: Maling Pagkalkula ng Parallel String
Kapag kinakalkula ang laki ng pangunahing combiner disconnect, idagdag ang pinakamataas na agos (Isc × 1.25) ng lahat ng string, pagkatapos ay ilapat ang pangalawang 125% multiplier. Huwag ilapat ang 156% sa bawat string nang hiwalay—ang unang multiplier ay bawat string, ang pangalawa ay para sa pinagsamang OCPD.
Mali: (String 1: 10A × 1.56) + (String 2: 10A × 1.56) = 31.2A
Tama: [(10A + 10A) × 1.25] × 1.25 = 31.25A
Pagkakamali 5: Labis na Laki para sa “Pagpapalawak sa Hinaharap”
Ang pag-install ng isang 60A fuse para sa isang 10A string “para lamang kung sakali” ay nag-aalis ng proteksyon sa overcurrent. Hindi bubukas ang fuse sa panahon ng reverse fault conditions, na nagpapahintulot sa pagkasira ng cable o sunog. Kalkulahin ang laki ng mga fuse para sa aktwal na agos ng string; i-upgrade ang mga combiner box kapag nagdaragdag ng kapasidad.
Madalas Na Tinatanong Na Mga Katanungan
T: Anong laki ng fuse ang kailangan ko para sa isang string na may 10.5A Isc?
S: Minimum na rating ng fuse = 10.5A × 1.56 = 16.38A. Piliin ang susunod na karaniwang laki: 20A gPV-rated fuse. Patunayan na hindi ito lumampas sa pinakamataas na series fuse rating ng module sa datasheet.
T: Maaari ba akong gumamit ng mga karaniwang AC fuse sa isang DC combiner box?
S: Hindi. Ang mga AC fuse ay walang kapasidad na magputol ng DC upang ligtas na maalis ang mga DC fault. Ang mga DC arc ay nagpapatuloy nang walang katiyakan nang walang current zero-crossing. Laging gumamit ng mga gPV-rated fuse (IEC 60269-6) na may mga DC voltage rating na tumutugma sa iyong system voltage.
T: Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng NEC at IEC fuse sizing?
S: Kinakailangan ng NEC ang isang nakapirming 156% multiplier (Isc × 1.56) upang isaalang-alang ang tuloy-tuloy na gamit at mga irradiance spike. Pinapayagan ng IEC 62548 ang isang saklaw mula 1.5× hanggang 2.4× Isc, na nagpapahintulot sa mga designer na mag-optimize para sa mga tiyak na temperatura ng kapaligiran at mga katangian ng module. Parehong tinitiyak ang kaligtasan ngunit nag-aalok ng iba't ibang flexibility.
T: Paano ko kakalkulahin ang laki ng isang combiner para sa pagpapalawak ng string sa hinaharap?
S: Kalkulahin ang laki ng mga fuse para sa aktwal na agos ng mga naka-install na string. Para sa disconnect at busbar, maaari mong palakihin ang laki batay sa planong kapasidad. Halimbawa: Mag-install ng 20A fuse para sa kasalukuyang 4-string system (14A Isc), ngunit gumamit ng isang 150A disconnect at 6-position busbar upang mapaunlakan ang pagdaragdag ng 2 pang string sa ibang pagkakataon nang hindi pinapalitan ang enclosure.
T: Kailangan ko ba ng mga load-break rated disconnect para sa lahat ng combiner box?
S: Kinakailangan ng NEC 690.15 ang mga load-break rated disconnect para sa mga combiner box na matatagpuan sa mga bubong. Ang mga ground-level combiner ay maaaring gumamit ng mga non-load-break isolator kung ang system ay may pangunahing load-break disconnect sa ibang lugar. Laging patunayan sa iyong lokal na Authority Having Jurisdiction (AHJ), dahil nag-iiba ang mga interpretasyon.
Tiyakin ang Pangmatagalang Kaligtasan ng System
Ang tamang pagkalkula ng laki ng fuse at disconnect ay nagpoprotekta sa iyong pamumuhunan sa PV at tinitiyak ang mga taon ng ligtas at maaasahang operasyon. Ilapat ang panuntunan ng NEC 156% (Isc × 1.56) para sa mga fuse, piliin ang susunod na karaniwang rating, patunayan laban sa pinakamataas na limitasyon ng series fuse ng module, at kalkulahin ang laki ng mga disconnect para sa kabuuang pinagsamang agos. Kapag nagdududa, kumunsulta sa pinakabagong mga pamantayan ng NEC Article 690 at IEC 62548.
Ang VIOX Electric ay gumagawa ng isang kumpletong linya ng mga PV combiner box, gPV-rated fuse, at load-break DC disconnect na idinisenyo upang matugunan ang parehong mga kinakailangan ng NEC at IEC. Ang aming technical team ay nagbibigay ng libreng suporta sa pagkalkula ng laki para sa iyong mga tiyak na proyekto. Makipag-ugnayan sa amin sa VIOX.com para sa mga datasheet at tulong sa aplikasyon.
