Bu sayfada
Bir Birleşik Krallık güneş fotovoltaik (PV) kurulumu, güvenli bakım için eviricinin hem AC hem de DC beslemelerinden izole edilmesi için uygun bir araca ihtiyaç duyar. Ancak bu, değil her sistemin otomatik olarak eviricinin yanında ayrı bir harici DC izolatöre ihtiyaç duyduğu anlamına gelmez.
Doğru düzenleme; eviricinin entegre anahtarlama olanaklarına, bakım için gereken izolasyon sınırına, PV dizi konfigürasyonuna, ekipman talimatlarına ve projeye uygulanabilir gereksinimlere bağlıdır. PV değerlerine uygun harici bir yük ayırıcı bir çözümdür. Bazı tasarımlarda, entegre bir cihaz veya izolasyon için uygun olduğu onaylanmış bir devre kesici, gerekli işlevi yerine getirebilir.
Bu nedenle önemli mühendislik sorusu basitçe “Harici bir izolatör yaygın mıdır?” değildir. Soru şudur:
Hangi cihaz ve konum, yanlış değerlere sahip, kötü monte edilmiş veya gereksiz bir arıza noktası oluşturmadan gerekli izolasyon işlevini sağlar?
Önemli Çıkarımlar
- Birleşik Krallık PV sistemleri uygun bir DC tarafı izolasyon stratejisine ihtiyaç duyar, ancak ayrı bir harici muhafaza her kurulum için evrensel bir gereklilik değildir.
- Bir eviricinin dahili DC anahtarına, yalnızca işlevi, değerleri, erişilebilirliği, izolasyon sınırı ve üretici talimatları proje gereksinimlerini karşıladığında güvenilebilir.
- Yük altında ayırma gerektiğinde, hesaplanan PV DC gerilim ve akım değerlerinde anahtarlama, kesme ve ayırma işlemlerine uygun bir cihaz kullanın.
- BS EN IEC 60947-3 standardına göre DC-PV0, yük altında anahtarlama kategorisi değildir. DC-PV1 ve DC-PV2 farklı PV devre koşullarını kapsar.
- Harici bir ayırıcı; kontaklar, terminaller, kablo girişleri ve bir muhafaza ekler. Hatalı şartname veya kurulum, cihazı bir güvenlik iyileştirmesinden ziyade bir tehlike kaynağı haline getirebilir.
- Bir DC ayırıcının açılması, modüllerin gerilim üretmesini durdurmaz. Dizi ile açık ayırma noktası arasındaki iletkenler gün ışığında enerjili kalmaya devam edebilir.
Harici Bir DC Ayırıcı Ne Zaman Uygun Olabilir?
Aşağıdaki tablo bir tasarım tarama aracıdır; BS 7671'in güncel sürümünün, IET Uygulama Kuralları'nın, üretici talimatlarının veya projeye özel risk değerlendirmesinin yerini tutmaz.
| Sistem durumu | Ayrı bir harici DC ayırıcı faydalı olabilir mi? | Nelerin doğrulanması gerekir? |
|---|---|---|
| İnverter entegre, erişilebilir bir DC anahtarına sahiptir ve dokümantasyonu gerekli izolasyon ve anahtarlama görevini doğrulamaktadır | Halihazırda sağlanan bir işlevi yalnızca kopyalıyorsa gereksiz olabilir | Cihaz işlevi, DC değerleri, güvenli bakım sınırı, erişilebilirlik, gerektiğinde kilitleme düzenlemeleri ve inverter talimatları |
| PV kablosu bina tesisatına bağlı kalırken inverter çıkarılmalıdır | İnverterden bağımsız bir servis izolasyon noktası oluşturabildiği için genellikle kullanışlıdır | Hangi iletkenlerin enerjili kaldığı, terminal erişilebilirliği, konum, yük kesme görevi ve güvenli izolasyon prosedürü |
| Birkaç dizi paralel olarak bağlanmıştır | Genellikle birleşik çıkışta veya ilgili ekipman sınırında uygundur | Birleşik tasarım akımı, olası ters akım, DC-PV kullanım kategorisi, kutup konfigürasyonu ve aşırı akım koruma stratejisi |
| Bir birleştirici kutusu (combiner box), yerel bir ana ayırıcı gerektirir | Genellikle entegre veya bitişik bir yük ayırıcı olarak uygundur | Birleşik akım, maksimum gerilim, pano koşulları ve yalıtım ile aşırı akım koruması arasındaki ayrım |
| Uygun bir DC devre kesici halihazırda sağlanmıştır | Sırf mükerrerlik için ayrı bir ayırıcı gerekli olmayabilir | Kesici, yalnızca DC aşırı akım koruması için değil, gerekli yalıtım ve anahtarlama görevi için de açıkça uygun olmalıdır |
| Önerilen ayırıcı, bir çatı veya dış duvarda açıkta kalacaktır | Yalnızca izolasyon avantajı, eklenen çevresel ve bağlantı risklerini haklı çıkardığında | Su girişi kontrolü, UV ve sıcaklık maruziyeti, kablo girişi, muhafaza bütünlüğü, erişim ve bakım |
| Mevcut tasarım veya sözleşme belgeleri harici bir izolasyon noktası belirtiyorsa | Tasarım resmi olarak revize edilmediği sürece genellikle gereklidir | Uygulanabilir şartname, tasarımcı onayı, üretici gereksinimleri, muayene kayıtları ve teslim belgeleri |
Bu çerçeve, yaygın uygulamayı genel bir yasal kural olarak ele almaksızın, İngiliz tesisatlarında harici izolatörlerin neden yaygın olduğunu açıklamaktadır.
DC İzolatörler Birleşik Krallık Güneş Enerjisi (PV) Sistemlerinde Neden Yaygınlaştı
1. İnverterin pratik bir bakım sınırına ihtiyacı vardır
Güneş panelleri, yeterli ışık olduğu sürece DC gerilim üretir. Binanın AC beslemesini kapatmak, PV kaynağını devre dışı bırakmaz. Bu nedenle, bir eviriciye (inverter) bakım yapan teknisyenin, cihazı dizi tarafındaki DC iletkenlerinden ayırmak için tanımlanmış bir yönteme ihtiyacı vardır.
Eviricinin yakınındaki harici bir yük ayırıcı, görünür ve yerel bir işletim noktası sağlar. Evirici söküldüğünde de sabit kablolama üzerinde kalabilir. Bu pratik servis işlevi, harici cihazların Birleşik Krallık'taki PV düzenlerinde yaygın bir parça haline gelmesinin nedenlerinden biridir.
2. Harici izolasyonun tanımlanması ve belgelenmesi kolaydır
Özel bir muhafaza, izolasyon noktasını kurulumcular, denetçiler ve bakım personeli için net hale getirebilir. Mevcut MIS 3002 devreye alma şablonu; dizi ayırıcısının akım değerini, gerilim değerini, konumunu ve fonksiyonel kontrolünü kaydeder. Bu, izolasyon düzenlemesinin belgelenmesinin önemini gösterir; ancak şablonun kendisi, her tasarımın ayrı bir harici muhafaza gerektirdiğinin kanıtı olarak yorumlanmamalıdır.
3. Eski ve karma ekipman tasarımlarının tümü aynı entegre işlevi sağlamaz
Modern eviriciler genellikle bir DC anahtarı içerir, ancak ürün işlevleri ve bakım sınırları farklılık gösterir. Bazı entegre anahtarlar, dahili evirici devrelerini izole ederken belirli terminalleri veya bağlı kabloları enerjili bırakabilir. Diğerleri ise belirli bir prosedürün gerektirdiği işletim, kilitleme veya erişilebilirlik özelliklerini sağlamayabilir.
Anahtarın gerçekte neyi izole ettiğini, sadece döner bir kolun varlığı değil, ürün kılavuzu ve sistem tasarımı belirlemelidir.
4. Çok dizili sistemler bilinçli bir anahtarlama mimarisine ihtiyaç duyar
Paralel PV dizileri, birleşik devredeki akımı ve olası akış koşullarını değiştirir. Bir birleştirici kutu çıkışındaki veya evirici girişindeki bir yük ayırıcı, pratik bir ortak bağlantı kesme noktası sağlayabilir. Bununla birlikte, cihaz birleşik devre koşullarına göre seçilmelidir; voltaja bağlı kesme kapasitesi kontrol edilmeden bilindik bir muhafazanın kurulması yeterli değildir.
BS 7671 uyarınca harici bir DC ayırıcı gerekli midir?
Bu soruyu tek kelimelik bir cevaba indirgemekten kaçının.
IET kılavuzu, eviricilerin bakım için hem AC hem de DC taraflarından yalıtım araçlarına ihtiyaç duyduğunu belirtmektedir. Tasarımcı bir veya daha fazla harici DC yük ayırıcı seçtiğinde, bu cihazlar ilgili PV sistemi için doğru şekilde derecelendirilmelidir. Aynı kılavuz, yalıtım için uygun bir devre kesicinin BS 7671'in 712.537.2.2.102 maddesi uyarınca kullanılabileceğini de belirtmektedir.
Bu, önemli bir ayrım yaratır:
| Gereksinim seviyesi | Mühendislik anlamı |
|---|---|
| Gerekli fonksiyon | Tasarım, ekipman ve bakım görevi için gerekli yalıtım ve anahtarlama işlevlerini sağlamalıdır. |
| Olası cihaz | Doğru değerlere sahip harici bir PV DC yük ayırıcı bu işlevi sağlayabilir. |
| Olası alternatif | Entegre bir anahtar veya uygun bir devre kesici, belgelenmiş yetenekleri ve kurulum düzeni gereksinimi karşıladığında kabul edilebilir olabilir. |
| Görünüşe göre belirlenemez | Döner bir kol, bir “AÇIK/KAPALI” işareti veya yüksek bir akım değeri, tek başına sistemin DC voltajında yalıtım veya yük kesme uygunluğunu kanıtlamaz. |
MCS çalışmaları için MIS 3002:2025 Sürüm 2.0, sistemlerin, standardın belirtilen eklemeleri ve istisnalarına tabi olarak, Şebekeye Bağlı Güneş Fotovoltaik Sistemleri için IET Uygulama Kuralları'nın ikinci baskısına uygun olarak tasarlanmasını ve kurulmasını gerektirir. Ayrıca, gereksinimlerin çelişmesi durumunda BS 7671'in en son sürümünün öncelikli olduğunu belirtir.
Standartlar ve ürün talimatları değiştiğinden, tasarımcı veya kurulumcu, eski bir kurulumdan bir düzeni kopyalamak yerine proje tarihinde geçerli olan sürümleri doğrulamalıdır.
Harici İzolatör ve İnverter Entegre DC Anahtarı
Hiçbir düzenleme otomatik olarak diğerinden üstün değildir. Karşılaştırma işlev, erişim ve eklenen hata noktaları ile ilgilidir.
| Karar faktörü | Harici PV DC yük ayırıcı | İnverter entegre DC anahtarı |
|---|---|---|
| İnverter değişimi sırasında servis ayrımı | Sabit kablolama ile kalabilir ve ayrı bir sınır sağlayabilir | Mekanik olarak inverterin bir parçası olarak kalabilir; sökme işleminin nasıl yapıldığını doğrulayın |
| Görsel tanımlama | Genellikle net ve yerel olarak etiketlenmiştir | İnverter tasarımına ve etiketlemeye bağlıdır |
| Ek DC terminalleri ve kablo girişleri | Evet | Genellikle daha az harici bileşen |
| Yağmura, UV ışınlarına, ısıya ve yoğuşmaya maruz kalma | Konuma ve pano montajına büyük ölçüde bağlıdır | İnverterin konumuna ve yapısına bağlıdır |
| Modele özel doğrulama | Gerekli | Gerekli |
| Gereksiz tekrarlama riski | Mümkün | Seçilen yalıtım aracı olduğunda geçerli değildir |
Harici bir cihaz, gerçek bir bakım veya sistem kontrolü avantajı sağladığında gerekçelendirilebilir. Sırf “İngiltere sistemlerinde her zaman bir tane bulunur” düşüncesiyle bir tane eklemek, yeterli bir tasarım gerekçesi değildir.
Harici bir PV DC Yük Ayırıcı Nasıl Belirlenir
Tasarım harici bir cihaz gerektiriyorsa, şartname katalog akım değerinden değil, devreden başlamalıdır.
1. Maksimum PV gerilimini hesaplayın
PV açık devre gerilimi soğuk koşullarda yükselir. Güncel IET seçim kılavuzu aşağıdaki tasarım yolunu sunmaktadır:
UOC MAX = seri bağlı modül sayısı × UOC STC × 1.2Kılavuz ayrıca, alternatif bir yöntemin sahanın en düşük sıcaklığını ve modülün voltaj sıcaklık katsayısını kullanabileceğini belirtmektedir. Proje için gerekli olan yöntem, doğrulanmış modül verileri kullanılarak tutarlı bir şekilde uygulanmalıdır.
Seçilen izolatör daha sonra bu hesaplanan voltajda kontrol edilmelidir. Bir cihazın izin verilen kesme akımı, DC voltajı arttıkça azalabilir.
2. Maksimum devre akımını hesaplayın
Paralel diziler için aynı IET kılavuzu şunu sunmaktadır:
ISC MAX = paralel dizi sayısı × ISC STC × 1.25Birleşik çıkıştaki anahtarlama cihazı, birleşik tasarım akımı için seçilmelidir. Dizi aşırı akım korumasına duyulan ihtiyaç ayrı bir karardır; manuel bir izolatör, sigortaların veya devre kesicilerin yerini tutmaz.
3. Doğru PV kullanım kategorisini seçin
BS EN IEC 60947-3, PV'ye özgü kategorileri içerir:
| Kullanım kategorisi | Tipik görev | Temel kısıtlama |
|---|---|---|
| DC-PV0 | Akım akışının olmadığı durumlarda bağlantı kesme | Akım kesme veya iletme kapasitesine sahip değildir; evirici izolasyonunun yük altında kesme gerektirdiği durumlar için uygun değildir |
| DC-PV1 | Tekil PV dizisi veya önemli ölçüde aşırı akımın oluşamayacağı devreler | Mevcut devrenin bu koşula uygun olduğunu doğrulayın |
| DC-PV2 | Önemli ölçüde aşırı akımın oluşabileceği ve aynı evirici üzerindeki paralel diziler gibi her iki yönde de akımın akabileceği PV devreleri | Genellikle birleştirilmiş veya paralel dizi devreleri için geçerlidir |
Kullanım kategorisini ürün fotoğrafından veya genel “solar izolatör” etiketinden çıkarmayın. Belirtilen model için tam veri sayfasını ve uygunluk kanıtını temin edin.
Kutup konfigürasyonunu ve kablolamayı doğrulayın
İki kutuplu ve dört kutuplu yük ayırıcılar, farklı DC gerilim ve akım kapasitelerine sahip olabilir. Etkili ark yolunu uzatmak için birden fazla kontak seri bağlanabilir; diğer konfigürasyonlarda seri ve paralel bağlantılar kullanılabilir. İzin verilen düzenleme ürüne özeldir.
Doğrulamak:
- kesin terminal ve bağlantı konfigürasyonu;
- tasarımın polariteye duyarlı olup olmadığı;
- ilgili konfigürasyon için DC gerilim/akım değeri;
- üretici tarafından sağlanan bağlantılar ve kurulum şeması;
- eş zamanlı iletken ayırma gereksinimleri; ve
- amaçlanan anahtarlama, kesme ve yalıtım görevi için uygunluk.
Başka bir modelde kullanılan düz bir bağlantının veya kablolama düzeninin geçerli olduğunu asla varsaymayın.
5. Kurulum ortamıyla eşleştirin
Dış mekan ünitesi için beyan edilen giriş koruma derecesi (IP) sadece bir başlangıç noktasıdır. Muhafaza performansı, hatalı kablo girişi veya montaj nedeniyle bozulabilir.
MIS 3002, dış mekanda uygun IP derecesini korumanın alttan kablo girişi, damlama döngüsü ve her rakor için tek bir kablo gerektirebileceğini belirtmektedir. IET ayrıca, özellikle güneye bakan bir duvarda güneş ısısı ve UV maruziyetinin yanı sıra, üniteyi sabitlerken muhafaza bütünlüğünü koruma gerekliliğini de vurgulamaktadır.
Aşağıdakileri kurulum ve üretici talimatlarına göre kontrol edin:
- su, yoğuşma, toz, UV ve ortam sıcaklığına maruz kalma;
- kablo giriş yönü ve rakor uygunluğu;
- her sızdırmazlık rakoru için doğru boyutta bir kablo;
- sızdırmaz muhafazayı delmeyen montaj noktaları;
- iletken sınıfına uygun terminal yapısı;
- gerekli yüksük veya kılıf uygulamaları; ve
- modele özel sıkma torku ve denetim gereksinimleri.
Ek Bir İzolatör Neden Riski Artırabilir
Bir izolatör, sadece harici olması veya güneş enerjisi kullanımına uygun olarak etiketlenmesiyle daha güvenli hale gelmez. İzolatör; muhafaza, anahtarlama kontakları, sonlandırmalar, rakorlar ve montaj işçiliği ekler; bunların tümü gerçek çalışma ortamında güvenilir kalmalıdır.
Birleşik Krallık Hükümeti'nin güneş enerjisi (PV) sistemlerini içeren yangınlara ilişkin BRE araştırması, üç tekrarlayan DC izolatör sorunu tespit etmiştir: zayıf ürün tasarımı veya yapısı, bağlı PV gerilimi veya akımı için düşük değerde seçilmiş cihazlar ve hatalı montaj. Raporun o bölümünde incelenen olaylarda, dokuz hatalı monte edilmiş izolatör yangın veya termal olaylarla ilişkilendirilmiştir. Dört olayda, yukarı bakan kablo rakorlarından DC izolatörlerin içine su girmesi etkili olmuştur.
Bu bulgular, harici izolatörlerin asla kullanılmaması gerektiği anlamına gelmez. Bu, izolasyon avantajının doğru ürün seçimi, konfigürasyon, muhafaza işçiliği, denetim ve bakım ile desteklenmesi gerektiği anlamına gelir. Hükümetin genel değerlendirmesi ayrıca PV kaynaklı yangın olaylarının genel olarak çok düşük olduğunu belirtmektedir, bu nedenle elde edilen kanıtlar alarmist iddialardan ziyade daha iyi mühendislik uygulamalarını desteklemelidir.
Bir Tedarik ve Tasarım Doğrulama Kontrol Listesi
Birleşik Krallık'taki bir PV projesi için harici bir DC ayırıcıyı onaylamadan önce şunları talep edin ve doğrulayın:
- tam üretici ve model numarası;
- maksimum PV tasarım gerilimi ve akım hesaplamaları;
- cihazın sadece ana akım değeri değil, o DC gerilimindeki nominal değeri;
- BS EN IEC 60947-3 standardının ilgili sürümüne uygunluk kanıtı;
- devrenin gerektirdiği şekilde DC-PV0, DC-PV1 veya DC-PV2 kullanım kategorisi;
- anahtarlama, kesme ve ayırma işaretleri/işlevleri;
- iki kutuplu veya dört kutuplu konfigürasyon ve onaylı bağlantı şeması;
- polarite ve akım yönü sınırlamaları;
- terminal iletken sınıfı ve hazırlık gereksinimleri;
- konuma uygun muhafaza ve çevresel derecelendirmeler;
- üretici sıkma torku ve kurulum talimatları;
- bakım prosedürü için kilitleme ve konum göstergesi gereksinimleri;
- eviricinin dahili anahtarı ile etkileşim;
- tek hat şemasında gösterilen kesin yalıtım sınırı; ve
- denetim, devreye alma ve teslim kayıtları.
Eğer bir aşırı akım koruma fonksiyonu da gerekiyorsa, ayrı rollerini gözden geçirin Solar Birleştirici Kutularında DC İzolatör ve DC Devre Kesici. Cihazın kendisi hakkında daha geniş bir açıklama için bkz. DC Solar İzolatör Anahtarı Nedir?.
Sonuç
Harici DC izolatörler, PV dizi kablolaması ile invertör arasında net ve erişilebilir bir bakım sınırı sağlayabildikleri için Birleşik Krallık'taki solar PV kurulumlarında yaygındır. Ancak yaygın uygulama, evrensel bir gereklilikle aynı şey değildir.
Tasarım öncelikle izolasyon fonksiyonunu ve sınırını tanımlamalıdır. Ardından, bu fonksiyonun invertöre entegre bir anahtar, uygun bir devre kesici veya harici bir PV DC yük ayırıcı ile en iyi şekilde sağlanıp sağlanmayacağını belirlemelidir. Harici bir ünite seçilirse, PV kullanım kategorisi, voltaja bağlı kesme kapasitesi, akım değeri, kutup konfigürasyonu, kurulum ortamı ve model dokümantasyonunun tamamı gerçek devre ile eşleşmelidir.
Ayrı bir cihaz gerektiren projeler için, şunları gözden geçirin VIOX fotovoltaik DC izolatör anahtar serisi Şartname öncesinde tam model veri sayfasını ve uygunluk belgelerini talep edin. Bir ürün ailesinin web sitesinde yer alması, belirli bir modelin projenin Birleşik Krallık gerekliliklerini karşıladığının kanıtı değildir.
Sıkça Sorulan Sorular
Her Birleşik Krallık güneş enerjisi (PV) sistemi için harici bir DC izolatör yasal olarak zorunlu mudur?
Bunu genel bir zorunluluk olarak görmeyin. Kurulum, gerekli yalıtım ve anahtarlama araçlarına ihtiyaç duyar; ancak kabul edilebilir uygulama ekipmana, sistem tasarımına, BS 7671'in ilgili sürümüne, IET kılavuzuna ve proje gereksinimlerine bağlıdır. Ayrı bir harici muhafaza olası bir uygulamadır, tek uygulama değildir.
İnverterin dahili DC anahtarı harici bir izolatörün yerini alabilir mi?
Üretici belgeleri gerekli anahtarlama ve yalıtım fonksiyonlarını, değerleri, erişilebilirliği ve bakım sınırını doğruladığında bu mümkün olabilir. Anahtar açıkken nelerin enerjili kaldığını ve inverterin nasıl güvenli bir şekilde sökülebileceğini doğrulayın.
DC izolatör yerine DC devre kesici kullanılabilir mi?
Potansiyel olarak evet. IET kılavuzu, yalıtım için uygun bir devre kesicinin ilgili BS 7671 hükmü uyarınca kullanılabileceğini belirtmektedir. DC kesme kapasitesi ve yalıtım uygunluğu açıkça kanıtlanmalıdır; bir devre kesici, sadece KAPALI konumu olduğu için otomatik olarak bir izolatör sayılmaz.
PV DC tarafında AC izolatör kullanılabilir mi?
Yalnızca ilgili cihazın belgelenmiş bir DC değerine sahip olması ve hesaplanan sistem gerilimi ile akımında gerekli DC anahtarlama, kesme ve izolasyon görevi için uygun olması durumunda. Sadece AC değeri, PV DC hizmetine aktarılamaz; çünkü sürekli DC arklarının söndürülmesi daha zordur.
Çatı tipi bir DC izolatör, evirici tarafındaki bir izolatörden daha mı güvenlidir?
Otomatik olarak hayır. Çatı veya açık alanlar; su, UV, sıcaklık, erişim ve bakım risklerini artırabilir. İzolasyon noktasını, daha fazla izolatörün her zaman daha fazla güvenlik anlamına geldiği yönündeki genel bir varsayıma göre değil, gerekli izolasyon sınırına ve belgelenmiş bir tasarım değerlendirmesine göre konumlandırın.
DC izolatörün açılması tüm PV kablolarını güvenli hale getirir mi?
Hayır. Güneş panelleri gün ışığında gerilim üretmeye devam edebilir. Bir izolatörün açılması, devreyi o noktada ayırır ancak paneller ile açık cihaz arasındaki iletkenler enerjili kalmaya devam edebilir. Güvenli çalışma, yetkili kişiler tarafından gerçekleştirilen onaylı bir izolasyon ve doğrulama prosedürü gerektirir.
