Trên trang này
Tủ điện dịch vụ chính thường là ranh giới SPD AC bên ngoài cơ bản cho hệ thống microinverter. Thêm SPD vào bộ góp AC chỉ khi vỏ đó tạo ra một ranh giới bảo vệ riêng biệt và hướng dẫn microinverter chính xác, cấu trúc hệ thống, tuyến cáp, mức độ phơi nhiễm, kết nối và bằng chứng phối hợp hỗ trợ điều đó. Sử dụng cả hai có thể đúng, nhưng đó không phải là mặc định tự động.
Đây là một quyết định về kiến trúc, không phải là một quy trình lắp đặt phổ quát. “SPD” ở đây có nghĩa là thiết bị chống sét lan truyền ở phía AC của hệ thống microinverter. SPD DC hoặc cầu chì DC-string không trả lời câu hỏi SPD AC nên đặt ở đâu, và việc chọn định mức kA cao hơn sẽ không bù đắp cho vị trí không phù hợp.
Bắt đầu với ranh giới hệ thống, không phải nhãn sản phẩm
Microinverter chuyển đổi đầu ra DC của mỗi mô-đun thành AC gần mảng, vì vậy đường dẫn nguồn điện bên ngoài khác với hệ thống biến tần chuỗi trung tâm. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ mô tả microinverter là gắn liền với các mô-đun riêng lẻ và có khả năng hỗ trợ hoạt động ở cấp mô-đun; kiến trúc đó ảnh hưởng đến nơi các mạch AC được thu thập trước khi chúng đến thiết bị dịch vụ.
Chỉ là cấu trúc khái niệm. Các đường kẻ hiển thị mối quan hệ thu thập AC, không phải dây nối đầu cuối, số lượng dây dẫn, cách bố trí thiết bị chuyển mạch hoặc cách bố trí thiết bị bắt buộc.
Để định vị, hãy vẽ dự án thực tế trước:
- Xác định vị trí mọi microinverter hoặc nhánh microinverter.
- Xác định các điểm nối và bất kỳ vỏ bộ góp AC riêng biệt nào.
- Đi theo đường cấp nguồn AC đến bảng điện chính hoặc bảng năng lượng mặt trời chuyên dụng.
- Đánh dấu từng điểm mà mạch cắt qua một vỏ bọc, vùng tiếp xúc hoặc ranh giới thiết bị khác.
- Phủ lên hướng dẫn lắp đặt microinverter chính xác và các yêu cầu lắp đặt điện hiện hành.
Bản vẽ ngăn chặn một lối tắt phổ biến: gọi mọi hộp nối là “hộp kết hợp” và quyết định rằng nó cần một SPD chỉ vì có thể lắp đặt một SPD ở đó. Một ống lót, hộp nối hoặc hộp nối đơn giản không tự động là một vùng bảo vệ chống sét lan truyền riêng biệt.
Tổng quát hướng dẫn về vị trí lắp đặt SPD trong các bảng điện giải thích các nguyên tắc ranh giới bảng điện rộng hơn. Quyết định về microinverter hẹp hơn: ranh giới nào trong số đó là cần thiết và có thể bảo vệ được trong cấu trúc liên kết AC này?
Tại sao bảng điện chính thường là điểm bắt đầu
Bảng điện chính hoặc bảng cấp nguồn quang điện chuyên dụng thường là ranh giới nguồn AC chung đầu tiên trước khi đường cấp microinverter kết nối với hệ thống phân phối điện của tòa nhà. Nó có thể tiếp cận, chứa hoặc phối hợp bảo vệ mạch, và thường là điểm mà người lắp đặt phải xác minh điện áp dịch vụ, dòng ngắn mạch dự kiến, nối đất và các quy tắc kết nối hiện hành.
Điều đó làm cho nó trở thành lựa chọn mặc định cho việc chống sét lan truyền AC bên ngoài trong một hệ thống điển hình, nơi các mạch nhánh của microinverter được thu thập và chạy trực tiếp đến bảng đó.
Từ “mặc định” vẫn có những điều kiện. SPD phải phù hợp với:
- điện áp hệ thống AC thực tế và cấu hình kết nối;
- dòng điện ngắn mạch có sẵn và yêu cầu bảo vệ dự phòng;
- môi trường sét lan truyền dự kiến và khả năng chịu đựng của thiết bị;
- cấu hình vỏ bao và cách lắp đặt;
- yêu cầu lắp đặt bằng văn bản của nhà sản xuất microinverter;
- phương pháp nối đất và định tuyến dây dẫn cần thiết để hoạt động hiệu quả.
Một SPD không thay thế cho việc nối đất và liên kết thiết bị. IEC 61643-12 bao gồm việc lựa chọn, vận hành, vị trí và phối hợp SPD, và sự tồn tại của nó là lời nhắc nhở rằng chi tiết lắp đặt và kết nối là một phần của hiệu suất bảo vệ, không phải là suy nghĩ sau.
Việc bảo vệ chỉ ở bảng điện chính xứng đáng được xem xét nghiêm túc khi bộ kết hợp AC ở gần bảng điện đó, đường cấp nguồn nằm trong một vùng thiết bị thông thường, sổ tay hệ thống không yêu cầu SPD thứ hai và một đánh giá đủ điều kiện cho thấy không có phơi nhiễm cục bộ riêng biệt nào yêu cầu một thiết bị khác. Trong trường hợp đó, việc lắp đặt SPD thứ hai “để đảm bảo an toàn” có thể làm tăng thêm các bộ phận, điểm lỗi và công việc phối hợp mà không có lý do được ghi nhận.
Khi nào SPD kết hợp AC có chỗ đứng của nó
Một SPD bộ kết hợp AC trở thành một ứng cử viên mạnh mẽ hơn khi bộ kết hợp không chỉ là một nhãn điện. Nó có thể:
- phục vụ như một vỏ bọc thiết bị riêng biệt với các đầu cuối nhánh hoặc đường cấp nguồn;
- ở xa về mặt điện với bảng điện chính;
- được lắp đặt ở vị trí dễ bị phơi nhiễm hơn;
- tạo ra một điểm dịch vụ hoặc xác minh hữu ích gần bộ sưu tập AC của bộ biến tần vi mô;
- tạo thành một ranh giới được xác định bởi sổ tay hệ thống hoặc thiết kế dự án chính xác;
- giảm bớt nhu cầu định tuyến mọi xem xét bảo vệ về một tủ điện ở xa.
Những điều kiện đó vẫn không chứng minh rằng cần có SPD. Người thiết kế phải chỉ ra lý do tại sao việc bảo vệ cục bộ lại thay đổi mức độ phơi nhiễm đột biến liên quan hoặc rủi ro quá áp cho thiết bị. IEC 61643-32 cung cấp ngữ cảnh ứng dụng cho việc bảo vệ đột biến trong các hệ thống quang điện, bao gồm cả phía AC, nhưng phạm vi của nó không nên bị biến thành một chỉ thị chung để đặt SPD ở mọi bộ kết hợp.
Mức độ phơi nhiễm tại công trường có thể bao gồm tuyến AC dài, hoạt động sét gần đó, vỏ bọc ngoài trời, cấu trúc cao hoặc bố cục tòa nhà tập trung năng lượng chuyển mạch và đột biến khác với lắp đặt trong nhà nhỏ gọn. Không được giảm bớt đánh giá đó thành một độ dài cáp phổ quát. Tuyến đường thực tế, vỏ bọc, đường nối đất và hướng dẫn của nhà sản xuất đều quan trọng.
Cùng một sự thận trọng áp dụng cho các dự án Bắc Mỹ. UL 1449 Phiên bản 5 là tiêu chuẩn UL hiện hành được công bố cho các thiết bị bảo vệ đột biến và bao gồm các hệ thống AC và thiết bị PV trong phạm vi đã nêu, nhưng chỉ tiêu đề của tiêu chuẩn không phê duyệt sản phẩm cho một vị trí, điện áp, kết nối hoặc dòng điện sự cố có sẵn cụ thể. Xác minh sản phẩm được liệt kê và hướng dẫn của nó.
Khi “Cả hai” là lựa chọn có thể bảo vệ được
“Cả hai” có nghĩa là nhiều hơn là mua hai SPD. Nó có nghĩa là bảo vệ hai ranh giới được xác định bằng các thiết bị tương thích với hệ thống và phối hợp với nhau.
Thiết kế hai vị trí có thể được biện minh khi:
- hướng dẫn sử dụng microinverter chính xác yêu cầu SPD ở cả tủ điện và bộ kết hợp AC cho mẫu đã chọn;
- bộ kết hợp là một ranh giới thiết bị riêng biệt, phơi nhiễm hoặc ở xa thực sự;
- tuyến dẫn và cách bố trí vỏ bao tạo ra nhu cầu bảo vệ cục bộ mà thiết bị bảng điện chính không đáp ứng được;
- hai thiết bị có điện áp và định mức chịu xung tương thích cho vị trí tương ứng của chúng;
- cấu hình nối đẳng thế hỗ trợ cả hai lắp đặt;
- nhà thiết kế có thể lập tài liệu về phối hợp năng lượng và bảo vệ dự phòng thay vì chỉ thêm một bộ phận nữa.
Đây là lúc bằng chứng cụ thể theo mẫu mã trở nên quan trọng. Hướng dẫn lắp đặt có thể khác nhau tùy theo dòng sản phẩm, cấu hình được điều khiển bằng firmware, hồ sơ lưới điện, cấu trúc liên kết dây và thị trường. Một yêu cầu được in cho một dòng microinverter không phải là khuyến nghị VIOX phổ quát và không thiết lập khả năng tương thích với mọi bộ kết hợp AC.
Việc giả định rằng hai SPD tự động cải thiện khả năng bảo vệ cũng sai lầm tương tự. Một thiết bị hạ nguồn có định mức điện áp không phù hợp, chiều dài dây dẫn quá mức, nối đẳng thế kém hoặc bảo vệ ngắn mạch không phối hợp có thể tạo ra một điểm lỗi khác. Các Hướng dẫn phối hợp và phân cấp SPD giải thích tại sao hai cấp bảo vệ phải được chọn như một hệ thống.
Chỉ sử dụng trang sản phẩm bộ kết hợp AC sau khi kiến trúc đã được quyết định. VIOX họ hộp nối cần được đánh giá dựa trên bản vẽ chi tiết của dự án, định mức môi trường và tài liệu của microinverter; bài viết này không khẳng định rằng mọi vỏ VIOX đều là bộ kết hợp microinverter AC đã được xác minh.
Bảng điện chính, bảng kết hợp hay cả hai?
| Điều kiện dự án | Bảng điều khiển chính | bộ kết hợp AC | Cả hai |
|---|---|---|---|
| Các mạch AC của Microinverter được thu thập và chạy trực tiếp đến bảng điện, không có ranh giới hở riêng biệt | Ứng viên mặc định mạnh mẽ | Thường không được biện minh nếu không có bằng chứng về mẫu mã hoặc công trường | Không tự động |
| Bộ kết hợp AC riêng biệt nằm gần bảng điện chính và bên trong cùng một khu vực thiết bị thông thường | Vẫn là cơ sở | Chỉ đánh giá nếu sổ tay hoặc thiết kế chính xác quy định yêu cầu cục bộ | Chỉ khi sự phối hợp và hai ranh giới riêng biệt được ghi lại |
| Bộ kết hợp AC ở xa hoặc tiếp xúc nhiều hơn tạo ra ranh giới bảo vệ riêng biệt | Giữ nguyên là ứng cử viên thượng nguồn | Ứng cử viên cục bộ tiềm năng | Thường là cấu hình xứng đáng được nghiên cứu chi tiết |
| Sổ tay microinverter được chọn đã đánh dấu rõ ràng SPD ở cả hai vị trí | Yêu cầu như một phần của thiết kế hệ thống, tuân theo hướng dẫn sử dụng | Yêu cầu như một phần của thiết kế hệ thống, tuân theo hướng dẫn sử dụng | Tuân theo hướng dẫn mẫu chính xác và các quy tắc lắp đặt hiện hành |
| Chỉ tồn tại mong muốn chung chung về “bảo vệ thêm” | Không bỏ qua đánh giá kỹ thuật | Không thêm theo thói quen | Không coi số lượng là bằng chứng về chất lượng |
Ma trận là điểm khởi đầu. Thiết kế cuối cùng vẫn cần mẫu thiết bị thực tế, sơ đồ một sợi, tuyến cáp, vị trí tủ điện, phương pháp nối đất và dòng ngắn mạch dự kiến.
Bằng chứng có thể thay đổi câu trả lời
Chuỗi này là một phương pháp xem xét, không phải là một mạch điện. Mỗi cổng phải được hỗ trợ bởi các tài liệu dự án trước khi giả định tiếp theo được chấp nhận.
1. Mẫu Microinverter và Hướng dẫn sử dụng chính xác
Ghi lại chuỗi, mã mẫu, biến thể thị trường và phiên bản hướng dẫn sử dụng. Kiểm tra cấu hình đầu ra AC, bảo vệ quá dòng cho phép, cấu trúc kết nối và bất kỳ hướng dẫn SPD rõ ràng nào. Không ngoại suy từ một dòng biến tần khác hoặc từ sơ đồ của đối thủ cạnh tranh.
Nếu hướng dẫn sử dụng không đề cập, đừng coi sự im lặng đó là một lệnh cấm hoặc yêu cầu. Yêu cầu nhà sản xuất đưa ra ý kiến bằng văn bản khi dự án cần thiết kế hai vị trí.
2. Cấu trúc AC và Chức năng Vỏ
Xác nhận xem bộ “combiner” có chỉ chứa các mối nối hay không, hoặc đó là một vỏ thu thập AC được xác định với các đầu cuối cấp nguồn, chuyển mạch, bảo vệ hoặc các thiết bị khác. Đánh dấu điểm chính xác nơi mỗi nhánh microinverter được kết hợp.
Sự khác biệt giữa bộ kết hợp AC và DC là cơ bản. Hướng dẫn VIOX về Hộp kết hợp AC và DC bao gồm kiến trúc; trang này không lặp lại so sánh đầy đủ của nó.
3. Tuyến cáp và Môi trường lắp đặt
Ghi lại chiều dài tuyến cáp AC, các đoạn trong nhà hoặc ngoài trời, môi trường lắp đặt tủ điện, các cấu trúc cao gần đó, phương pháp đi cáp, khoảng cách với các mạch khác và bất kỳ lịch sử quá áp nào đã biết. Một tuyến cáp dài là lý do để xem xét, không phải là quy tắc lắp đặt tự động.
Báo cáo ban đầu trên diễn đàn dẫn đến chủ đề này mô tả việc mất các bộ biến tần siêu nhỏ sau các báo cáo về quá áp. Đây vẫn là một quan sát chưa được xác minh từ người dùng: thiết bị bị hỏng không tự nó chứng minh nguồn, đường đi hoặc biện pháp giảm thiểu cần thiết của quá áp. Hãy sử dụng nó để đặt câu hỏi tốt hơn, không phải là phân tích lỗi.
4. Tiếp địa và Lắp đặt Vật lý
Xem xét đường tiếp địa của thiết bị, tính liên tục của vỏ tủ, tuyến cáp kết nối SPD và sự cần thiết phải giữ cho các đường dẫn dòng điện bảo vệ ngắn và được kiểm soát theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Một thiết bị bảo vệ với các định mức cao cấp xuất sắc có thể hoạt động kém nếu kết nối của nó tạo ra một vòng lặp lớn hoặc một mối tiếp địa kém.
Khi SPD được lắp đặt bên trong bộ chia, hãy xác minh rằng bộ chia phù hợp với điều kiện môi trường và điều kiện vận hành điện. Bộ hướng dẫn thiết kế bảo vệ cho bộ chia năng lượng mặt trời cung cấp ngữ cảnh rộng hơn ở cấp độ vỏ bao.
5. Thông số định mức SPD và Bảo vệ dự phòng
Đối với mỗi vị trí ứng viên, hãy so sánh:
- điện áp vận hành liên tục tối đa và khả năng tương thích điện áp hệ thống;
- dòng điện phóng danh định và khả năng chịu dòng xung khi đánh giá rủi ro quá áp yêu cầu;
- mức bảo vệ điện áp so với khả năng chịu đựng của thiết bị;
- thông số định mức dòng ngắn mạch và bảo vệ dự phòng do nhà sản xuất chỉ định;
- số cực, chế độ bảo vệ và cấu trúc liên kết kết nối;
- chỉ báo trạng thái hoặc tín hiệu từ xa cần thiết cho việc bảo trì;
- sự phù hợp với điều kiện vỏ bao, nhiệt độ và môi trường ô nhiễm.
Không sao chép một định mức điện áp từ dự án khác. Không giả định rằng một số dòng quá áp lớn hơn làm cho thiết bị tốt hơn một cách phổ quát. So sánh đúng là toàn bộ nhiệm vụ điện tại vị trí đó.
6. Phối hợp và Bảo vệ Hiện có
Nếu cả hai vị trí đều được sử dụng, các thiết bị thượng nguồn và hạ nguồn phải được kiểm tra cùng nhau. Xem xét dữ liệu phối hợp của nhà sản xuất, cầu chì hoặc máy cắt dự phòng, chiều dài dây dẫn, khoảng cách và khả năng một SPD làm thay đổi dòng sự cố mà một SPD khác nhìn thấy.
SPD bảng điện chính và SPD bộ kết hợp AC mỗi cái nên có một mục đích xác định. Nếu thiết bị thứ hai không thể chứng minh là bảo vệ một ranh giới riêng biệt hoặc không thể phối hợp với thiết bị đầu tiên, thì thiết kế không mạnh hơn chỉ vì nó chứa nhiều phần cứng hơn.
Những hướng dẫn lựa chọn SPD cho hệ thống điện mặt trời có thể hỗ trợ nghiên cứu bảo vệ PV rộng hơn, trong khi Trung tâm định nghĩa SPD có thể giải quyết thuật ngữ trước khi danh sách mua sắm được lập.
Danh mục kiểm tra RFQ và đánh giá thiết kế
Cung cấp những thông tin sau cho nhà cung cấp SPD và tủ điện khi yêu cầu xem xét:
- Hãng sản xuất, model, biến thể thị trường và phiên bản hướng dẫn lắp đặt của microinverter.
- Sơ đồ một sợi hiển thị các bộ biến tần cấp mô-đun, bộ thu thập nhánh AC, bộ kết hợp tùy chọn và bảng điện chính.
- Điện áp AC danh định, cấu hình pha và điện áp liên tục tối đa dự kiến.
- Dòng ngắn mạch dự kiến tại mỗi vị trí SPD đề xuất.
- Loại, định mức và đường cong của bộ ngắt mạch hoặc cầu chì upstream hiện có.
- Chiều dài tuyến AC và sơ đồ thể hiện các chuyển đổi trong nhà, ngoài trời và tủ đấu nối.
- Kích thước tủ điện chính và tủ gom, phương pháp lắp đặt và cấp bảo vệ môi trường.
- Bố trí nối đẳng thế và nối đất thiết bị.
- Môi trường quá áp thực tế hoặc yêu cầu của dự án được sử dụng để chọn cấp và chế độ làm việc của SPD.
- Liệu hướng dẫn sử dụng của microinverter có yêu cầu rõ ràng một vị trí lắp SPD hay nhiều vị trí.
- Mô hình SPD đề xuất, điện áp định mức, dòng cắt sét định mức, mức bảo vệ điện áp, dòng ngắn mạch định mức và bảo vệ dự phòng.
- Bằng chứng phối hợp bằng văn bản cho thiết kế hai SPD.
Sản phẩm bàn giao dự kiến không chỉ đơn thuần là báo giá cho hai thiết bị. Đó là bảng vật tư được xem xét, khớp với sơ đồ, chế độ làm việc điện của từng vị trí và hướng dẫn cho thiết bị đã chọn.
Những Dòng sản phẩm SPD của VIOX có thể được kiểm tra đối chiếu với các yêu cầu đó. Kết quả đúng có thể là một SPD bảng điện chính, một SPD bảng điện chính kết hợp với SPD bộ gom phối hợp, hoặc một cấu trúc được thiết kế lại trong đó ranh giới thiết bị khác phù hợp hơn.
Nguồn và Tiêu chuẩn
- IEC 61643-01:2024: yêu cầu chung và phương pháp thử nghiệm cho các thiết bị chống sét lan truyền điện áp thấp.
- IEC 61643-11:2025: yêu cầu và phương pháp thử nghiệm cho các thiết bị chống sét lan truyền kết nối với hệ thống điện AC điện áp thấp.
- IEC 61643-12:2020: hướng dẫn về lựa chọn, vận hành, vị trí và phối hợp SPD.
- IEC 61643-32:2017: bối cảnh ứng dụng SPD cho các lắp đặt quang điện, bao gồm cả phía AC của PV trong phạm vi của tiêu chuẩn.
- Bộ Năng lượng Hoa Kỳ: Nguyên tắc thiết kế hệ thống quang điện mặt trời: bối cảnh bộ biến tần vi mô cấp mô-đun.
- UL 1449 Phiên bản 5: phạm vi tiêu chuẩn UL hiện hành cho thiết bị chống sét.
