Τύποι και εφαρμογές διακόπτη κυκλώματος ηλιακού συστήματος: Ένας πλήρης οδηγός

Εισαγωγή

Η έμφαση στο σχεδιασμό ενός σύγχρονου συστήματος ηλιακής ενέργειας συχνά στρέφεται προς την παραγωγή ενέργειας—την απόδοση των πάνελ και τους ρυθμούς μετατροπής των μετατροπέων. Παρ' όλα αυτά, η οικονομική και λειτουργική βιωσιμότητα οποιασδήποτε ηλιακής εγκατάστασης βασίζεται στα μέτρα προστασίας της. Ο διακόπτης κυκλώματος για την ασφάλεια του ηλιακού συστήματος είναι ο πυρήνας αυτής της αρχιτεκτονικής ασφαλείας, παρέχοντας ηρεμία στους ιδιοκτήτες του συστήματος.

Μια ηλιακή εγκατάσταση δεν είναι απλώς μια γεννήτρια, είναι ένας ενεργός σταθμός παραγωγής ενέργειας συνεχούς ρεύματος (DC) υψηλής τάσης που τοποθετείται σε στέγες κατοικιών ή βιομηχανικά πεδία. Οι απαιτήσεις προστασίας αυξάνονται με την χωρητικότητα του συστήματος. Η αναγκαιότητα μιας ισχυρής προστασίας είναι παντού, είτε πρόκειται για την προστασία των κυκλωμάτων σε ένα... PV κουτί συνδυαστή όπου συγκεντρώνεται η ισχύς ή ο έλεγχος των πολλαπλών εξόδων σε πίνακες φορτίου DC όπου οι ιδιοκτήτες σπιτιού χρησιμοποιούν απευθείας συνεχές ρεύμα.

Οι κίνδυνοι αυτής της μετάδοσης συνεχούς ρεύματος, δηλαδή το παρατεταμένο τόξο και οι ηλεκτρικοί κίνδυνοι, δεν είναι οι ίδιοι με αυτούς των κανονικών δικτύων εναλλασσόμενου ρεύματος. Έτσι, η επιλογή της προστασίας κυκλώματος - κάθε λύσης, είτε πρόκειται για κουτιά συνδυασμού είτε για κύριο διανομέα - δεν είναι μια επιπόλαιη επιλογή αξεσουάρ. είναι ένας σημαντικός μηχανικός υπολογισμός.

Αυτός ο οδηγός αποτελεί μια αυστηρή εξέταση των τύπων ηλιακών διακοπτών, της ιδιαίτερης χρήσης τους στην τοπολογία του φωτοβολταϊκού συστήματος και του μαθηματικού μοντέλου που απαιτείται για την κατάλληλη διαστασιολόγησή τους.

Τι είναι ένας διακόπτης κυκλώματος ηλιακού συστήματος;

Ένας διακόπτης κυκλώματος ηλιακού συστήματος είναι μια αυτόματη συσκευή προστασίας που χρησιμοποιείται για την προστασία των ηλεκτρικών κυκλωμάτων από ζημιές λόγω υπερφόρτωσης ή βραχυκυκλώματος που προκαλείται από υπερβολικό ρεύμα. Ένας διακόπτης κυκλώματος είναι μια ανθεκτική συσκευή μεταγωγής, σε αντίθεση με μια απλή ασφάλεια που λειτουργεί μόνο μία φορά και πρέπει να αντικατασταθεί. Μπορεί να επανεκκινηθεί (χειροκίνητα ή αυτόματα) για να συνεχιστεί η κανονική λειτουργία μετά την αντιμετώπιση ενός σφάλματος.

Ένας διακόπτης κυκλώματος DC έχει δύο κύριους σκοπούς στην συγκεκριμένη περίπτωση των Φωτοβολταϊκών (ΦΒ):

• Απομόνωση & Εναλλαγή: Προσφέρει ένα χειροκίνητο σημείο αποσύνδεσης, το οποίο επιτρέπει στο προσωπικό συντήρησης να απομονώνει με ασφάλεια το PV συστοιχία, τράπεζα μπαταριών ή ηλιακό μετατροπέα για λειτουργία χωρίς τον κίνδυνο τάσης. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε συστήματα που χρησιμοποιούν μετατροπείς απομόνωσης μετασχηματιστών. Σε αυτά τα σχέδια, τα πρότυπα μηχανικής απαιτούν συνήθως έναν διπολικό διακόπτη DC με δυνατότητα περιορισμού ρεύματος τουλάχιστον 1.25 φορές το ρεύμα βραχυκυκλώματος (Isc) του ηλιακού PV συστοιχία και 1.2 φορές την τάση ανοιχτού κυκλώματος (Voc) του ηλιακού PV πίνακας.
• Προστασία από υπερένταση: Πρόκειται για μια θερμική και μαγνητική θωράκιση. Όταν το ρεύμα που ρέει μέσω του κυκλώματος είναι μεγαλύτερο από το ονομαστικό ρεύμα λόγω σφάλματος ή σφάλματος καλωδίωσης, ο διακόπτης κυκλώματος ενεργοποιείται, διακόπτοντας το κύκλωμα για να διασφαλιστεί ότι η μόνωση του καλωδίου δεν θα λιώσει και ο εξοπλισμός δεν θα υποστεί καταστροφική βλάβη.

Υπάρχει ανάγκη να γίνει διάκριση μεταξύ ενός DC Isolator και έναν διακόπτη κυκλώματος DC. Παρόλο που ένας απομονωτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διακοπή του κυκλώματος και τη συντήρησή του, δεν παρέχει απαραίτητα αυτόματη προστασία από υπερένταση. Ένας διακόπτης κυκλώματος προσφέρει την απαιτούμενη απομόνωση όπως αναφέρθηκε παραπάνω και ενεργή προστασία από σφάλματα.

Διακόπτης ηλιακού συστήματος έναντι κανονικού διακόπτη AC: Γιατί έχει σημασία η διάκριση

Η αντικατάσταση των διακοπτών εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) με διακόπτες συνεχούς ρεύματος (DC) είναι ένα από τα πιο διαδεδομένα και επικίνδυνα λάθη στην εγκατάσταση ηλιακών συστημάτων. Οι συσκευές φαίνονται παρόμοιες στο μη εκπαιδευμένο μάτι. Υπάρχουν σε ριζικά διαφορετικές πραγματικότητες από έναν φυσικό ή ηλεκτρολόγο μηχανικό.

Η πιο σημαντική διαφορά είναι το φαινόμενο της Μηδενικής Διάσχισης.

• Η πραγματικότητα του AC: Το εναλλασσόμενο ρεύμα αντιστρέφει την πολικότητα 50 ή 60 φορές ανά δευτερόλεπτο (Hertz). Σε αυτόν τον κύκλο, η τάση μειώνεται σε μηδέν βολτ 100 ή 120 φορές ανά δευτερόλεπτο. Όταν ενεργοποιηθεί ένας διακόπτης AC και δημιουργηθεί ένα τόξο ηλεκτρικού ρεύματος μεταξύ των επαφών, αυτό το σημείο μηδενικής τάσης δημιουργείται φυσικά και βοηθά στην κατάσβεση του τόξου.
• Ο κίνδυνος της DC: Το συνεχές ρεύμα είναι μια συνεχής τάση χωρίς μηδενικές διαβάσεις. Όταν προσπαθείτε να ανοίξετε ένα κύκλωμα με συνεχές ρεύμα υψηλής τάσης, το τόξο δεν σβήνει μόνο του. Αντίθετα, μετατρέπεται σε μια γέφυρα πλάσματος μακράς διαρκείας, η οποία παράγει τεράστια θερμότητα (χιλιάδες βαθμούς Κελσίου).

Όταν χρησιμοποιείται ένας τυπικός διακόπτης AC σε ένα ηλιακό κύκλωμα DC, ενδέχεται να μην είναι σε θέση να διακόψει το τόξο κατά την ενεργοποίηση. Αυτό προκαλεί συγκόλληση επαφής, κατά την οποία ο διακόπτης κλείνει με ασφάλειες και δεν ανοίγει την παροχή ρεύματος ή προκαλεί την ολική καταστροφή του περιβλήματος του διακόπτη, η οποία συχνά προκαλεί ηλεκτρική πυρκαγιά.

Έτσι, οι Ηλιακοί Διακόπτες DC έχουν σχεδιαστεί με εξελιγμένους θαλάμους κατάσβεσης τόξου. Αυτοί χρησιμοποιούν μαγνητικά πηνία εκτόνωσης για να τεντώσουν φυσικά το τόξο και να το ωθήσουν σε "αγωγούς τόξου" όπου διαιρείται και ψύχεται γρήγορα. Είναι υποχρεωτικό μέτρο ασφαλείας να χρησιμοποιείτε έναν ειδικό διακόπτη DC αντί να βασίζεστε σε έναν πίνακα διακόπτη εισόδου AC για φορτία DC.

Κύριοι τύποι διακόπτη κυκλώματος ηλιακού συστήματος

Η ηλιακή προστασία είναι άμεσα ανάλογη με την πυκνότητα ενέργειας. Η αγορά διαθέτει διακόπτες κυκλώματος τόσο μικρούς όσο ευέλικτους 15 αμπέρ για χρήση σε οικιακή καλωδίωση, καθώς και διακόπτες μεγέθους έως και 6000 αμπέρ για χρήση σε υποδομές κλίμακας κοινής ωφέλειας.

Αν και λειτουργικά, οι πιο συνηθισμένοι τύποι διακοπτών μπορούν να χωριστούν σε Standard, GFCI (Ground Fault) και AFCI (Arc Fault) τύποι, καθένας με έναν συγκεκριμένο ρόλο προστασίας που πρέπει να εκτελέσει, οι μηχανικοί καθορίζουν την κύρια επιλογή ανάλογα με το μέγεθος του συστήματος και τον φυσικό σχεδιασμό της συσκευής. Η ιεραρχία υλικού χωρίζεται σε τρεις ευρείες δομικές κατηγορίες:

DC MCB (Μινιατούρα διακόπτη)

Σε εφαρμογές χαμηλότερου ρεύματος, ο μικροαυτόματος διακόπτης DC (MCB) έχει αντικαταστήσει ως επί το πλείστον τις παλαιότερες ασφάλειες 20 ή 30 αμπέρ που χρησιμοποιούνται σε παλαιότερες εγκαταστάσεις παράλληλων πινάκων. Αυτές οι μονάδες έχουν σχεδιαστεί για να είναι μικρές και έχουν αρθρωτό σχεδιασμό που έχει σχεδιαστεί για τοποθέτηση σε τυπικές ράγες DIN, γι' αυτό και αποτελούν την προεπιλεγμένη επιλογή στο PV Κουτιά συνδυασμού και οικιακοί πίνακες διανομής.

• Πεδίο εφαρμογής της μηχανικής: MCBΤα s έχουν συνήθως ονομαστική τιμή ρεύματος 125A και 1000 V DC.
• Μηχανισμός: Χρησιμοποιούν έναν θερμομαγνητικό μηχανισμό διπλής δράσης. Το θερμικό στοιχείο χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση αργών, μακροχρόνιων υπερφορτώσεων, ενώ το μαγνητικό στοιχείο χρησιμοποιείται για την άμεση διακοπή της σύνδεσης σε περίπτωση βραχυκυκλώματος υψηλού ρεύματος, για την προστασία μεμονωμένων ηλιακών στοιχειοσειρών ή εισόδων υβριδικού μετατροπέα.

DC MCCB (Διακόπτης κυκλώματος διαμορφωμένης θήκης)

Μόλις η ένταση υπερβεί το οικιακό εύρος σε εμπορικά ηλιακά συστήματα και βιομηχανικό εύρος (C&I), ο περιορισμός ενός MCB επιτυγχάνεται. Σε αυτήν την περίπτωση, ο διακόπτης κυκλώματος με χυτευμένο περίβλημα (MCCB) θα είναι το απαιτούμενο πρότυπο. Αυτές οι μονάδες είναι πολύ μεγαλύτερες και πιο ανθεκτικές, στεγάζονται σε ένα ισχυρό, χυτευμένο μονωτικό περίβλημα και προορίζονται για τοποθέτηση με βίδες ώστε να αντέχουν τις μηχανικές δυνάμεις της μεταγωγής υψηλής ισχύος.

• Πεδίο εφαρμογής της μηχανικής: MCCBΤα s χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση βαρέων ανυψώσεων και οι ονομαστικές τιμές τους κυμαίνονται συνήθως μεταξύ 63A και 1600A και έχουν υψηλές δυνατότητες διακοπής (π.χ., 20kA έως 50kA).
• Όφελος: Σε αντίθεση με τις σταθερές ρυθμίσεις ενός MCB, Πολλά MCCBέχουν ρυθμιζόμενες ρυθμίσεις ενεργοποίησης. Αυτό επιτρέπει στους μηχανικούς να προσαρμόζουν την καμπύλη προστασίας ώστε να ταιριάζει στα χαρακτηριστικά φορτίου μεγάλων PV συστοιχίες ή συστοιχίες μπαταριών, που είναι η κύρια αποσύνδεση των κεντρικών μετατροπέων.

ACB και BESS Διακόπτες (Υψηλής Τάσης/Βιομηχανικοί)

Οι Αεροδιακόπτες (ACB) χρησιμοποιούνται στο αποκορύφωμα της ισχύος των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας, το οποίο καλύπτει σταθμούς παραγωγής ενέργειας μεγάλης κλίμακας και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρίες (BESS), για τον έλεγχο του άνω άκρου του φάσματος συνεχούς ρεύματος. Αυτά δεν είναι απλώς διακόπτες αλλά περίπλοκα συστήματα πυρόσβεσης με τόξο με τεχνολογίες πεπιεσμένου αέρα ή κενού.

BESS Ειδίκευση: Τα τυπικά ACB δεν είναι πάντα επαρκή στο πλαίσιο της αποθήκευσης. Οι διακόπτες DC υψηλής ταχύτητας είναι απαραίτητοι για την αντιμετώπιση των τεράστιων ρευμάτων βραχυκυκλώματος που μπορούν να παράγουν οι συστοιχίες μπαταριών ιόντων λιθίου. Αυτές οι μονάδες πρέπει να ανταποκρίνονται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου για να αποφύγουν την καταστροφική θερμική διαφυγή.

Πεδίο εφαρμογής της μηχανικής: Ικανός να χειριστεί χιλιάδες αμπέρ (2000A – 6300A).

Εφαρμογές: Πού να εγκαταστήσετε τον διακόπτη ηλιακού συστήματος στο PV Συστήματα

Ένας ηλιακός PV Το σύστημα πρέπει να προστατεύεται σε διάφορα σημεία της λογικής ροής ενέργειας. Η ακατάλληλη τοποθέτηση των διακοπτών ή η έλλειψη διαχωρισμού μεταξύ των τομέων AC και DC εκθέτει τα ευάλωτα μέρη του συστήματος. Έτσι, καθιερώνουμε τη χρήση διακοπτών σε τέσσερις ζωτικές περιοχές.

PV Κουτί Συνδυασμού Συστοιχιών (Προστασία Συμβολοσειρών)

Το κουτί συνδυασμού είναι το πρώτο σημείο άμυνας σε συστήματα πολλαπλών στοιχειοσειρών όπου ένας συνδυασμός πολλαπλών στοιχειοσειρών πάνελ σχηματίζεται σε μία έξοδο. Πριν από την ενοποίηση, ένα DC MCB θα πρέπει να τοποθετείται στο άκρο κάθε χορδής. Αυτή η τοποθέτηση είναι απαραίτητη ιδιαίτερα για την επίλυση του προβλήματος της υπάρχουσας κατευθυντικότητας, όπως αναφέρεται στα μέτρα ασφαλείας.

Όταν μία από τις σειρές είναι σκιασμένη ή έχει σφάλμα, οι άλλες σειρές μπορούν να ωθήσουν ρεύμα προς την αντίθετη κατεύθυνση σε αυτήν. Όπως αναφέρθηκε, η τυχαία αλλαγή κατεύθυνσης θα μπορούσε να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα ασφαλείας και να προκαλέσει ζημιά στα ηλιακά κύτταρα. Παρόλο που ένας διακόπτης δεν κατευθύνει ενεργά το ρεύμα, αποτελεί απαραίτητη προστασία από αυτά τα επικίνδυνα ρεύματα ανάδρασης, τα οποία διαφορετικά θα προκαλούσαν πυρκαγιά και μη αναστρέψιμη ζημιά στις μονάδες.

Προστασία τράπεζας μπαταριών

Προχωρώντας στο τμήμα αποθήκευσης ενέργειας, η διεπαφή μεταξύ της συστοιχίας μπαταριών και του μετατροπέα/φορτιστή είναι η πιο απαιτητική περιοχή μεταφοράς ρεύματος ολόκληρου του συστήματος. Αυτό το τμήμα επιτρέπει τη μέγιστη ροή έντασης ρεύματος και ισχυρό συνεχές ρεύμα. MCCB ή υψηλής βαθμολογίας MCB απαιτείται.

Ένας διακόπτης περιλαμβάνεται εδώ, όχι μόνο για να προστατεύει την καλωδίωση της μπαταρίας με μεγάλο πάχος από θερμική διαφυγή που προκαλείται από υπερρεύματα, αλλά και, ίσως το πιο σημαντικό, για να προσφέρει μια ασφαλή, φυσική μέθοδο αποσύνδεσης. Αυτή η απομόνωση επιτρέπει στο προσωπικό συντήρησης να εργάζεται στην τράπεζα μπαταριών χωρίς την θανατηφόρα έκθεση σε τάση συνεχούς ρεύματος.

Κύριος μετατροπέας εισόδου (Κατανομή DC)

Η προστασία εισόδου κύριου μετατροπέα παίζει τον ρόλο της κρίσιμης πύλης μεταξύ της παραγωγής συνεχούς ρεύματος (DC) και της μετατροπής εναλλασσόμενου ρεύματος (AC). Αυτός ο διακόπτης τοποθετείται μεταξύ της εξόδου του κουτιού συνδυασμού και της εισόδου του μετατροπέα και χρησιμεύει ως ο κύριος διακόπτης DC ολόκληρης της πλευράς παραγωγής. Δεν εκτελεί μόνο προστασία από υπερένταση, αλλά προστατεύει τα ευαίσθητα εσωτερικά ηλεκτρονικά ισχύος του μετατροπέα από εξωτερικές υπερτάσεις και παρέχει ένα κεντρικό σημείο απομόνωσης σε ολόκληρο το σύστημα διανομής DC.

Κατανομή φορτίου DC (οικιακά κυκλώματα DC)

Τέλος, υπάρχουν ορισμένες εφαρμογές από την πλευρά της κατανάλωσης, ειδικά για τους ιδιοκτήτες σπιτιών που χρησιμοποιούν απευθείας συνεχές ρεύμα για να επιτύχουν απόδοση. Για να ενισχυθεί αυτό, οι εγκαταστάτες υποχρεούνται να εγκαταστήσουν ξεχωριστούς πίνακες διανομής (κιβώτια ασφαλειών) με ειδικούς διακόπτες κυκλώματος, οι οποίοι είναι αυστηρά διαφορετικοί από τον πίνακα εναλλασσόμενου ρεύματος.

Αυτό απαιτείται σε περιπτώσεις όπου συσκευές όπως οι λάμπες LED εξαρτώνται από τη συνεχή διαθεσιμότητα συνεχούς ρεύματος για να λειτουργήσουν. Καθώς αυτές οι συσκευές χρειάζονται ένα συγκεκριμένο περιβάλλον ισχύος, οι διακόπτες κυκλώματος DC σε αυτήν την περίπτωση χρησιμοποιούνται για την προστασία αυτών των ευαίσθητων φορτίων. Διασφαλίζουν ότι η παροχή διατηρείται υπό σωστό έλεγχο και ότι οποιαδήποτε υπερφόρτωση σε ένα κύκλωμα φωτισμού απομονώνεται το συντομότερο δυνατό χωρίς να επηρεάζεται το κύριο σύστημα.

Λήψη παραγόντων κατά την επιλογή ενός διακόπτη ηλιακού συστήματος

Η επιλογή των διακοπτών κυκλώματος στην ηλιακή ενέργεια PV Τα συστήματα είναι ένας τομέας μελέτης που συχνά παραμελείται υπέρ των επιλογών πάνελ ή μετατροπέα. Αλλά η απροσεξία σε αυτή την περίπτωση είναι ακριβή. Ένας κακώς επιλεγμένος διακόπτης συχνά θα παρουσιάσει βλάβη λόγω θερμικής υποβάθμισης, προκαλώντας ζημιά από υπερθέρμανση και, στη χειρότερη περίπτωση, πυρκαγιά στο σύστημα.

Η επιλογή ενός διακόπτη δεν είναι παιχνίδι τύχης, αλλά ευθυγράμμιση των προδιαγραφών με τις συνθήκες λειτουργίας του συστήματος.

Ονομαστικές τιμές τάσης και κανονιστικά πρότυπα

Η ονομαστική τάση του διακόπτη πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τη μέγιστη τάση ανοιχτού κυκλώματος (Voc) του PV συστοιχία, αλλά στη χαμηλότερη αναμενόμενη θερμοκρασία. Επιπλέον, η επιλογή πρέπει να είναι σύμφωνη με την τοπολογία του μετατροπέα και τα βιομηχανικά πρότυπα, συμπεριλαμβανομένων των UL508i και IEC60947-3.

• 600 V DC (UL508i): Αυτή είναι η τυπική προδιαγραφή οικιακών εγκαταστάσεων που χρησιμοποιούν μονοφασικούς μετατροπείς.
• 1000 V DC (IEC60947-3): Εμπορική εγκατάσταση σε στέγη και πρότυπο τριφασικού μετατροπέα στοιχειοσειράς.
• 1500 V DC: Το τρέχον πρότυπο των κεντρικών μετατροπέων και των μεγάλης κλίμακας ηλιακών πάρκων κοινής ωφέλειας. Η αυξημένη τάση ελαχιστοποιεί τις απώλειες καλωδίων, αλλά απαιτεί διακόπτες με καλύτερη μόνωση και χειρισμό τόξου.

Διαμόρφωση πόλων έναντι αριθμού συμβολοσειρών

Η διαμόρφωση των πόλων είναι άμεσα ανάλογη με τον αριθμό των στοιχειοσειρών στον απομονωτή. Μία από τις πιο σημαντικές αρχές της απομόνωσης DC είναι ότι όλοι οι αγωγοί υπό τάση πρέπει να απενεργοποιούνται ταυτόχρονα.

• 2P (Δύο πόλοι): Πρότυπο μίας σειράς (διακοπής τόσο θετικού όσο και αρνητικού). Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τυπικούς μετατροπείς σειράς στους οποίους χρησιμοποιείται ένας ιχνηλάτης μέγιστου σημείου ισχύος (MPPT) ως μετατροπέας.
• 4P (Τετραπολικός): Αυτό είναι απαραίτητο όταν λειτουργούν δύο σειρές ταυτόχρονα ή σε συστήματα υψηλότερης τάσης (1000 V/1200 V). Σε συστήματα υψηλής τάσης, οι πόλοι συνήθως συνδέονται σε σειρά για να διαιρέσουν την τάση τόξου μεταξύ διαφόρων σημείων επαφής, επιτρέποντας σε έναν μικρό διακόπτη να χειρίζεται με ασφάλεια το φορτίο.

Περιβαλλοντική ανθεκτικότητα και ασφάλεια υλικών

Η επίδραση του περιβάλλοντος εγκατάστασης είναι μια από τις πιο σημαντικές πτυχές που συνήθως απουσιάζουν από τα φύλλα προδιαγραφών. Οι ηλιακοί μονωτές και οι διακόπτες δεν λειτουργούν σε δωμάτια διακομιστών με ελεγχόμενο κλίμα, αλλά σε αντίξοες συνθήκες.

• Εύρος θερμοκρασίας: Η κανονική θερμοκρασία λειτουργίας των ισχυρών διακοπτών DC θα πρέπει να είναι μεταξύ -40 °C και 60 °C. Οι διακόπτες θα πρέπει να υποβαθμίζονται όταν οι θερμοκρασίες περιβάλλοντος είναι πάνω από αυτό το εύρος για να αποφεύγονται οι ενοχλητικές διακοπές λειτουργίας.
• Πρότυπα ευφλεκτότητας: Δεδομένου ότι ο κύριος στόχος είναι η πρόληψη της πυρκαγιάς, το υλικό του περιβλήματος θα πρέπει να είναι πυράντοχο. Οι προδιαγραφές πρέπει να συμμορφώνονται αυστηρά με τα πρότυπα UL 94V-0 έως UL 94V-2, σύμφωνα με τα οποία το κουτί του περιβλήματος πρέπει να είναι αυτοσβενόμενο σε περίπτωση βλάβης εσωτερικών εξαρτημάτων.

Διαστασιολόγηση και Υπολογισμός (Πώς να Υπολογίσετε τα Αμπέρ)

Σύμφωνα με τον Εθνικό Ηλεκτρικό Κώδικα (NEC) και τις γενικές βέλτιστες πρακτικές μηχανικής, ένας διακόπτης δεν πρέπει να λειτουργεί συνεχώς στο 100% της ονομαστικής του τάσης.

Ο τύπος υπολογισμού:

Για να προσδιορίσετε την ελάχιστη ονομαστική τιμή αμπέρ για τον διακόπτη σας (Ibreaker), πρέπει να εφαρμόσετε συντελεστές ασφαλείας στον PV Ρεύμα βραχυκυκλώματος (Isc) της συστοιχίας.

Απλοποιημένο:

Παράδειγμα:

Εάν έχετε μια σειρά από πάνελ με Isc 10A:

Θα πρέπει να στρογγυλοποιήσετε προς τα πάνω στο πλησιέστερο τυπικό μέγεθος, το οποίο θα ήταν ένας διακόπτης DC 20A.

Γιατί να επιλέξετε το BENY Διακόπτης κυκλώματος

Σε μια αγορά που κατακλύζεται από γενόσημα συστατικά, BENY ξεχωρίζει ως ένας κατασκευαστής που επικεντρώνεται ειδικά στις πολυπλοκότητες της ηλιακής προστασίας από συνεχές ρεύμα. Η διάκριση δεν έγκειται στο μάρκετινγκ, αλλά στην αυστηρότητα της μηχανικής.

Με πάνω από 30 χρόνια εμπειρίας στον κλάδο, BENY μηχανικούς διακόπτες κυκλώματος ηλιακού συστήματος που γεφυρώνουν το χάσμα μεταξύ της οικονομικής αποδοτικότητας και της ανθεκτικότητας βιομηχανικού επιπέδου. Οι λύσεις μας έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται όλο το φάσμα των PV απαιτήσεις—από συστήματα 12V έως 1500V—υποστηρίζοντας ρεύματα βαρέως τύπου έως 630A με ελάχιστη απώλεια ενέργειας.

Η ασφάλεια είναι εγγενής στη φιλοσοφία μας «Κατασκευασμένος για να Αντέχει». Κάθε διακόπτης διαθέτει προηγμένα φράγματα καταστολής τόξου και χωρητικότητα διακοπής 6kA για άμεση εξουδετέρωση σφαλμάτων. Λύνουμε πρακτικές προκλήσεις εγκατάστασης με μη πολωμένο σχεδιασμό που εξαλείφει τα σφάλματα καλωδίωσης και στιβαρά περιβλήματα IP65 που έχουν δοκιμαστεί για απόδοση σε ακραία κλίματα που κυμαίνονται από -40°C έως 85°C.

Υποστηρίζεται από 5ετή εγγύηση και 24ωρη παγκόσμια υποστήριξη, επιλέγοντας BENY σημαίνει ασφάλιση της υποδομής σας με έναν συνεργάτη που δεσμεύεται για ασυμβίβαστη ασφάλεια και μακροζωία.

Συμπέρασμα

Η επένδυση σε φωτοβολταϊκά έχει έναν αθόρυβο προστάτη, τον ηλιακό διακόπτη. Ενώ τα πάνελ δημιουργούν αξία, οι διακόπτες τη διατηρούν. Η μετάβαση σε πιο περίπλοκες εμπορικές συστοιχίες υψηλής τάσης, σε αντίθεση με τα απλά οικιακά συστήματα, απαιτεί μια αλλαγή στη στάση μας απέναντι στην επιλογή εξαρτημάτων.

Θα πρέπει να σταματήσουμε να θεωρούμε τα διακόπτες ως εμπορεύματα και να τα θεωρούμε σημαντικά περιουσιακά στοιχεία ασφαλείας. Για να το κατανοήσετε αυτό περαιτέρω, διαβάστε Η ραχοκοκαλιά της ηλεκτρικής ασφάλειας: διακόπτες κυκλώματος συνεχούς ρεύματος και η σημασία τουςΟι εγκαταστάτες μπορούν να διασφαλίσουν την αξιοπιστία των συστημάτων λαμβάνοντας υπόψη τη μοναδική φυσική των τόξων DC, αντιστοιχίζοντας τους διακόπτες στους αντίστοιχους τομείς εφαρμογής τους, όπως τα κιβώτια συνδυασμού σε συστοιχίες μπαταριών, και λαμβάνοντας υπόψη αυστηρά περιβαλλοντικά πρότυπα και ονομαστικές τιμές αμπέρ.

Οι διακόπτες κυκλώματος είναι η υψηλής ποιότητας θωράκιση που χρειάζονται πολλά συστήματα. Όταν τηρούνται οι σωστές οδηγίες καλωδίωσης, τα μέτρα ασφαλείας και η συντήρηση, διασφαλίζουν ότι η ποιότητα του φωτοβολταϊκού πάνελ θα διαρκέσει πολύ.

Προς τα άτομα που επιθυμούν ισχυρές, πιστοποιημένες και σχεδιασμένες λύσεις προστασίας DC, BENY προσφέρει τον εξοπλισμό που χρειάζονται για να κατασκευάσουν τα ηλιακά συστήματα του αύριο - με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Τι είδους διακόπτης χρησιμοποιείται για τα ηλιακά πάνελ;

A: Πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν εξειδικευμένο διακόπτη για την προστασία των ηλιακών πάνελ, συνήθως έναν διακόπτη κυκλώματος DC. Μην χρησιμοποιείτε τυπικούς οικιακούς διακόπτες AC. Το ηλεκτρικό ρεύμα DC δημιουργεί συνεχή τόξα που είναι πιο δύσκολο να σβήσουν από το AC. Οι ηλιακοί διακόπτες (όπως το DC) MCBs ή MCCBs) διαθέτουν ειδικούς αγωγούς τόξου και μαγνητικούς μηχανισμούς σχεδιασμένους για την ασφαλή διακοπή αυτών των τόξων συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης και την πρόληψη πυρκαγιάς.

Ε: Χρειάζομαι διακόπτη μεταξύ του ηλιακού πάνελ και του μετατροπέα;

A: Ναί. Απαιτείται ένας διακόπτης κυκλώματος ηλιακού πάνελ (ή απομονωτής DC) μεταξύ του PV τη διάταξη και τον μετατροπέα.. Εξυπηρετεί δύο ζωτικούς ρόλους: προστατεύει την είσοδο του μετατροπέα από ηλεκτρικές υπερτάσεις ή βραχυκυκλώματα και παρέχει ένα ασφαλές σημείο φυσικής αποσύνδεσης για το προσωπικό συντήρησης για την επισκευή του συστήματος χωρίς να χειρίζεται ηλεκτροφόρα καλώδια.

Ε: Πού τοποθετείται ένας διακόπτης σε ένα ηλιακό σύστημα;

A: Οι διακόπτες θα πρέπει να εγκατασταθούν σε τρεις κρίσιμες ζώνες προστασίας:

• Πίνακας Διανομής DC: Για την προστασία φορτίων DC όπως φώτα LED ή αντλίες.
• PV Κουτί Συνδυασμού: Για την προστασία μεμονωμένων ηλιακών στοιχειοσειρών από αντίστροφο ρεύμα.
• Τράπεζα μπαταριών: Μεταξύ της μπαταρίας και του μετατροπέα (αυτός είναι συνήθως ο μεγαλύτερος διακόπτης).