Bir güneş paneli dizisi tasarlıyorsanız, elektrik mühendisliğinin altın kuralını bilirsiniz: Kablolar sigortalarla korunmalıdır veya kırıcılar.
Bu nedenle, Ulusal Elektrik Yasası'nın (NEC) 690.9 Bölümünü incelediğinizde, sizi durduran bir maddeyle karşılaşabilirsiniz. Paralel olarak bağlanmış iki güneş paneli diziniz varsa, geçmez sigorta takmanız gerekir.
Bu yanlış geliyor. Yazım hatası gibi geliyor. Bir güç kaynağı nasıl koruma gerektirmez?
Hoş geldiniz “Sigorta Paradoksu.”
Bu kural, NEC'in güvenlik konusunda gevşek olmasından değil, bir güneş panelinin fiziğinin bir pil veya şebekeden temel olarak farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Bu paradoksu anlamak, “kod minimumu” bir kurulumcuyu gerçek bir güneş enerjisi mühendisinden ayırmanın anahtarıdır.
Fizik: “Kim Kime Saldırıyor?”
Neden bir sigortaya ihtiyacınız olmadığını anlamak için, öncelikle bir sigortanın bir PV sisteminde aslında neye karşı koruma sağladığını anlamanız gerekir.
Standart bir ev devresinde, sigorta kabloyu kaynaktan (şebeke) korur. Bir kabloyu kısa devre yaparsanız, şebeke kablo eriyene kadar sonsuz akım boşaltır.
Güneş panelleri farklıdır. Bunlar “Akım Sınırlı Kaynaklardır.”
10A'lık bir güneş paneliniz varsa ve pozitif ve negatif kablolarını kısa devre yaparsanız, patlamaz. Sadece... yaklaşık 10-11 Amper (Kısa Devre Akımı veya Isc) üretir. Fiziksel olarak güneşin izin verdiğinden daha fazla akım üretemez.
Bu nedenle, bir güneş paneli kendini yakamaz.
Peki, neden PV dizilerini sigortalıyoruz? Paneli kendisinden korumuyoruz. Onu komşularından koruyoruz.
Tehlike Geri Besleme Akımı. Bir dizi arızalanırsa (örneğin, bir modülün içinde kısa devre), diğer paralel diziler güçlerini geriye doğru bozuk diziye boşaltır.
Matematik: “2 Dizili” Muafiyet
“Sigorta Paradoksu”nun var olmasına izin veren matematiği çalıştıralım.
Değişkenler:
- Panel Isc (Kısa Devre Akımı): 10 Amper (Saldırı gücü).
- Maksimum Seri Sigorta Değeri: 15 Amper (Savunma gücü). Bu, her güneş panelinin arkasına yazdırılır. Panel yanmadan önce ne kadar ters akımı kaldırabileceğini size söyler.
Senaryo A: Paralel 2 Dizi (“Çıkmaz”)
Paralel olarak bağlanmış Dizi 1 ve Dizi 2'niz var.
- Arıza: Dizi 1 kısa devre geliştirir.
- Saldırı: Dizi 2, Dizi 1'e geriye doğru akar.
- Akım Hesaplaması: Tek akım kaynağı Dizi 2'dir. Yani, saldırı gücü 10 Amper.
- Sonuç: 10A saldırısı daha azdır Dizi 1'in 15A limiti (Maksimum Seri Sigorta Değeri).
Panel ısıyı kaldırabilir. Kablo ısıyı kaldırabilir. Yangın çıkmaz.
Hüküm: NEC 690.9 diyor ki Sigorta Gerekli Değil.
Senaryo B: Paralel 3 Dizi (“Pusu”)
Şimdi, üçüncü bir dizi ekliyorsunuz.
- Arıza: Dizi 1 kısa devre geliştirir.
- Saldırı: Dizi 2 (10A) VE Dizi 3 (10A) her ikisi de Dizi 1'e geriye doğru akar.
- Akım Hesaplaması: 10A + 10A = 20 Amper.
- Sonuç: 20A saldırısı daha büyüktür Dizi 1'in 15A limiti.
Dizi 1 artık bunalmış durumda. Aşırı ısınıyor. Eriyor. Çatı alev alıyor.
Hüküm: NEC 690.9 diyor ki Her dizede sigortalar ZORUNLUDUR .
Kodun Ötesinde: Neden Yine de Sigorta Takmalısınız?
Yani, 2 dizili bir sisteminiz varsa, kod paradan tasarruf edebileceğinizi ve birleştirici kutusu sigortasını atlayabileceğinizi söylüyor.
Ancak herhangi bir kıdemli servis teknisyenine sorun, size şunu söyleyeceklerdir: “Sigortaları yine de takın.”
İşte “Kod Minimumu”nun neden “En İyi Uygulama” olmadığı.”
1. “Sıcak Bağlantı Kesme” Kabusu
Bir şeyi düzeltmeniz gerektiğinde kod uyumluluğu harikadır.
Sigorta tutucuyu atlarsanız (genellikle bir ayırma anahtarı görevi görür), dizeleriniz birbirine sert bir şekilde bağlanır (genellikle Y konektörleriyle).
Dize 1'de sorun gidermeniz gerekirse, MC4 konektörlerinin fişini çekmeniz gerekir. Güneş parlıyorsa, bu devre yük altındadır. Yük altında bir MC4 konektörünü çekmek bir DC Arkı—konektör kontaklarını eritebilen ve ellerinizi yakabilen bir plazma alevi oluşturur.
A VIOX PV Sigorta Tutucu üzerinde çalışmadan önce bir dizeyi “kapatmanın” güvenli, dokunmaya karşı korumalı bir yolunu sunar. Taşıyıcıyı açarsınız, devre kapalı bir odanın içinde kesilir ve güvendesinizdir.
2. “Geleceğe Hazırlık” Faktörü
Güneş sistemleri büyür. Bugün 2 dizeyle başlayabilirsiniz. Üç yıl sonra, bir EV'yi şarj etmek için 3. bir dize eklemek isteyebilirsiniz.
Sigortasız 2 dizeli sisteminizi sert bir şekilde bağladıysanız (“Kod onlara ihtiyacım olmadığını söylediği için”), 3. dizeyi eklemek aniden mevcut dizinizin tamamını yasa dışı ve tehlikeli hale getirir. Kabloları söküp yeniden başlamanız gerekir.
Bir VIOX Birleştirici Kutusu ilk günden itibaren sigorta tutucularıyla birlikte taktıysanız, bir dize eklemek tak ve çalıştır şeklindedir. Zaten korunuyorsunuz.
Özet: Güvenliğinizden Akıllı Olmayın
“Sigorta Paradoksu” eğlenceli bir mühendislik trivia'sıdır, ancak kötü bir tasarım felsefesidir.
2 dizeli bir sistemin fiziği sizi bir yangından kurtarabilirken, sigortaları çıkarmak sizi kontrolden, güvenlikten ve genişletilebilirlikten mahrum bırakır.
- N ≤ 2 Dize: Sigortalar isteğe bağlıdır (ancak yalıtım için önerilir).
- N ≥ 3 Dize: Sigortalar zorunludur (yangından korunma için).
Sadece denetim için inşa etmeyin; takip eden 20 yıllık çalışma için inşa edin.
Teknik Doğruluk Notu
- Standartlar:
- NEC 690.9 (Aşırı Akım Koruması): PV kaynak devrelerini koruma gereksinimlerini tanımlar.
- İstisna: Tümünden gelen kısa devre akımları diğer kaynaklar, iletkenlerin akım taşıma kapasitesini veya modülün maksimum seri sigorta değerini aşmıyorsa sigortalar gerekli değildir.
- Formül: Sigorta gerektirme için genel kural şudur:
(N - 1) x Isc > Maksimum Seri Sigorta Değeri.- Nerede N paralel dize sayısıdır.
- Isc panelin Kısa Devre Akımıdır (sıcaklık/ışınım güvenlik faktörleri için ayarlanmıştır, genellikle 1,25).
- VIOX Çözümleri: VIOX, standart AC sigortalarının temizleyemediği DC güneş dizilerinde yaygın olan düşük aşırı akım arızalarını kesmek için özel olarak tasarlanmış 10x38mm gPV sigortaları üretmektedir.
