Kiire väljalülituse juhtmestiku skeemid: NEC 690.12 vastavus ühendusest sildini

Mis on kiire väljalülitamine ja miks NEC 690.12 seda nõuab?

Kiirväljalülitus on ohutusfunktsioon, mis langetab katusel asuva päikesepaneelide alalispinge automaatselt ohutule tasemele hetkel, kui vahelduvvool lahti ühendatakse. Parim viis selle ettekujutamiseks: gaasi sulgeventiil teie... PV süsteem. Kui tuletõrjujad põleva hoone juurde jõuavad, lülitavad nad välja peamise elektrivõrgu. Kiire seiskamine tagab, et katusepaneelid lakkavad ohtliku pinge tekitamast kohe – mitte mõni minut hiljem.

Volitus pärineb NEC artikkel 690.12, mis on alates 2014. aastast pidevalt karmistunud. 2017. aasta väljaanne oli pöördepunkt: 30 sekundi jooksul pärast väljalülitamise algatamist peavad massiivi piirides olevad alalisvoolujuhtmed langema väärtuseni 80 volti või vähemja piirist väljaspool asuvad juhid 30 volti või vähemSee tegi moodulitasemel väljalülitusseadmetest katusele paigaldatavate seadmete standardi. 2020. aasta väljaandes lisati UL 3741 alternatiivse vastavusvõimalusena läbi PV Ohukontrollisüsteemid. 2023. aasta väljaandes säilitati põhilised 80 V/30-sekundilised läviväärtused, eemaldades samal ajal erandi massiividele, millel pole paljastatud juhtmestikku (NFPA, NEC 690.12, 2017–2023).

Miks on juhtmestiku meetod oluline? Erinevad tootjad kasutavad põhimõtteliselt erinevaid juhtimismehhanisme – elektriliini sidesignaale, takistipõhist tuvastamist, vahelduvvoolu juhtimisahelaid ja kuiva kontaktiga klemmliiste. Kui need valesti ühendada, siis süsteem lihtsalt ei lülitu välja. Allpool olevad jaotised tutvustavad iga topoloogiat koos konkreetsete diagrammide ja klemmide tasemel üksikasjadega.

Stringitaseme vs moodulitaseme RSD: peamised juhtmestiku erinevused

Enne konkreetsete juhtmestiku skeemide juurde asumist tuleks kõigepealt mõista kahte arhitektuurilist lähenemisviisi. Juhtmestiku keerukus ja NEC-i nõuetele vastavuse tee sõltuvad täielikult sellest valikust.

Praktiline järeldus: kui teie AHJ jõustab NEC 2017 või uuema standardi ilma UL 3741 erandita, on mooduli tasemel väljalülitamine vaikimisi vastavusviis. Stringi tasemel lahendused jäävad elujõuliseks maapinnale paigaldatavate massiivide puhul (kus kiire väljalülitamine ei pruugi kehtida) või kui need on ühendatud loetletud... PV Ohukontrollisüsteem.

Enne ühendamist tuleb veel üks asi selgeks teha: kõik RSD topoloogiad jagunevad kahte kategooriasse — PLC-põhine (juhtsignaal liigub alalisvooluliinil) ja juhtmega (väljalülitussignaali kannab eraldi füüsiline vooluring). Järgmised kaks osa käsitlevad neid kõiki üksikasjalikumalt, alustades kõige levinumast.

PLC-põhised RSD ühendusskeemid: Tigo ja APsmart

Iga PLC-põhine kiirväljalülitussüsteem töötab samal põhimõttel: saatja saadab alalisvoolusiinile kõrgsagedusliku signaali ja iga mooduli vastuvõtuseadmed kuulavad seda pidevalt. Saatja vahelduvvoolutoite katkestamisel (hoone peavoolukaitselüliti abil) signaal peatub ja iga vastuvõtja lülitab oma väljundi 30 sekundi jooksul välja. Juhtmestiku detail, mis määrab, kas see töötab või mitte, on see, kuidas see signaal alalisvoolujuhtmestikuga ühendub.

Tigo TS4-A-2F juhtmestiku skeem

Tigo TS4-A-2F on kõige laialdasemalt kasutatav moodultasemel PLC kiirväljalülitusseade. Iga seade haldab kahte PV mooduleid, vähendades ühenduste arvu umbes 16% võrreldes ühekanaliliste alternatiividega tüüpilisel 14-paneelisel stringil.

Süsteemi komponendid:

• Tigo RSS saatja (saadab keep-alive signaali PLC kaudu)
• Üks TS4-A-2F kahe kohta PV moodulid
• PV inverter (peab olema ühilduv Tigo PLC signaaliga)

TS4-A-2F klemmide paigutus:
Igal seadmel on kaks sõltumatut sisendkanalit ja üks väljund. Silt enda poole:

• Sisend 1: negatiivne (vasak), positiivne (parem) — max 80V, 25A, 700W
• Sisend 2: negatiivne (vasak), positiivne (parem) — max 80V, 25A, 700W
• Väljund: negatiivne (vasakul), positiivne (paremal) — söödetakse nööri kodujooksu

Juhtmete ühendamise etapid:

1. Võta meiega ühendust PV Mooduli 1 positiivne ja negatiivne juhe TS4-A-2F sisendisse 1 (jälgige seadmel olevaid polaarsuse tähistusi).
2. Võta meiega ühendust PV Mooduli 2 positiivsed ja negatiivsed juhtmed TS4-A-2F sisendisse 2.
3. Ühendage TS4-A-2F väljundjuhtmed stringi külge – kõik sama stringi väljundid on ühendatud järjestikku ja lõppevad inverteri MPPT sisendiga.

RSS-saatja juhtmestik (kriitiline):
Saatja kasutab kahe südamikuga voolutrafot (CT). kõik PV+ kodukaablid läbivad CT-südamiku samas suunasSee samm ebaõnnestub sagedamini kui ükski teine: positiivsete ja negatiivsete juhtmete segamine sama voolutrafo kaudu tühistab PLC signaali. Tulemus: moodulitesse jõuab nullsignaal ja süsteem jääb väljalülitusrežiimi lukustatuks.

• CT peab ümbritsema kõiki positiivseid juhte kõigist stringidest või kõiki negatiivseid juhte – mitte kunagi mõlemat
• Pikkade kodujooksude (200+ jalga) korral keerake juhe kaks korda läbi kompuutertomograafia, et signaali amplituudi suurendada.
• Signaali kontrollimiseks on vaja ostsilloskoopi (tavaline multimeeter ei suuda kandelainet tuvastada)

Põhiparameetrid:

• TS4-A-2F kanali piirang: 80V / 25A / 700W (kokku 1,400W seadme kohta)
• Maksimaalne stringi pinge: 1,000 V või 1,500 V alalisvool (sõltub pistikust)
• Töötemperatuur: −40 °C kuni +80 °C
• Kaitse: IP68 / NEMA 3R
• Pärast kiire väljalülituse aktiveerimist oodake enne alalisvoolupistikute lahtiühendamist 30 sekundit. — jääkpinge risk

APsmart RSD-S-PLC juhtmestiku skeem

APsmarti PLC-põhine süsteem järgib sama alalisvoolusiinil signaali edastamise põhimõtet nagu Tigo, kuid lisab SunSpec Alliance'i koostalitlusvõime. Ühilduvasse inverterisse ehitatud SunSpec-sertifitseeritud saatja välistab välise saatja-PLC vajaduse – üks juhtmestiku samm ja üks rikkekoht vähem.

Süsteemi komponendid:

• Saatja-PLC (väline) või inverteriga integreeritud SunSpec saatja
• RSD-S-PLC seadmed (üks iga PV moodul, ühekanaliline)
• MPPT sisenditega inverter

Juhtmestiku erinevused vs Tigo:

• Väline saatja-PLC suunab ainult PV+ kodukaabel läbi oma CT-südamiku — sama ühe polaarsuse reegel nagu Tigol
• Kui inverteril on sisseehitatud SunSpec-sertifikaadiga kiirväljalülitusandur, siis eemaldage väline saatja-PLC skeemilt täielikult – inverter tegeleb signaali genereerimisega.
• Saatja toiteallikas: 85–264 V vahelduvvool elamute jaoks, 180–550 V vahelduvvool äri-/kolmefaasiliste paigaldiste jaoks

NEC-i vastavus:
APsmart RSD-S-PLC vastab NEC 2017, 2020 ja 2023 standarditele. SunSpec-ühilduvus tagab ka tulevikukindluse – inverterit saab hiljem uuendada ning RSD-seadmed töötavad uue inverteri integreeritud saatjaga ilma katusejuhtmestikku puudutamata.

Juhtmega ja vahelduvvooluga juhitava RSD juhtmestik: SolarEdge, Solis ja SMA

PLC-süsteemid edastavad signaali alalisvoolusiinile. Juhtmega RSD-lahendused kasutavad teistsugust rada – takistiahelat, vahelduvvoolu juhtimisahelat või kuiva kontaktiga signaaliklemmiliistu. Kolm disainifilosoofiat, kolm juhtmestikureeglite komplekti.

SolarEdge kiirväljalülituskomplekti juhtmestik (takistikaabli meetod)

SolarEdge kasutab inverteri alalisvoolu turvalüliti korpuses takistiga varustatud kaablipaari. Inverter jälgib pidevalt takistust spetsiaalse tuvastusahela kaudu. Turvalüliti avanemisel katkeb takisti ahel ja inverter käivitab kiire väljalülituse.

Komponendi identifitseerimine:

• Punane kaabel: ühes otsas integreeritud takisti (ÄRGE eemaldage ega möödaviikuge)
• Must kaabel: standardne, takistita

Juhtmestiku reeglid (kaks võimalust, sõltuvad olemasolevast liinide järjekorrast):

Kõigepealt vaadake ülemisi kaableid, mis sisenevad alalisvoolu ohutuslülitisse toru poolelt:

• Variant 1 — Punane (+), must (−) vasakult paremale üleval: Ühendage kiirväljalülituskaablid vastupidises järjekorras – must paremale (DC+), punane (takistiga) vasakule (DC−) alumiste klemmidega.
• Variant 2 — Must (−), punane (+) vasakult paremale üleval: Ühenda must vasakule (DC−) ja punane (takistiga) paremale (DC+) alumiste klemmidega.

Kuldreegel: takisti peab olema lüliti poolel, mitte alalisvoolu klemmliistu poolel. Paigaldage takisti kaabel tagurpidi (takisti alalisvoolu vedruklambri klemmide juurde, mitte lüliti juurde) ja inverter ei tuvasta takisti purunemist, kui lüliti avaneb.

Samm sammu haaval:

1. Lülitage inverter ja turvalüliti välja. Oodake, kuni alalisvoolupinge langeb alla 50 V.
2. Ühendage olemasolevad alalisvoolukaablid lüliti klemmidest lahti.
3. Ühendage takistiga punane ja must kaabel lüliti klemmidega vastavalt ülaltoodud liinide järjekorra reeglile. Pöördemoment: 2 N·m (18 naela-tolli).
4. Ühendage teised otsad alalisvoolu vedruklambritega: must → DC−, punane → DC+.
5. Sulgege lüliti kate ja pingutage neli kruvi 1.2 Nm (0.9 jalga-naela).

Solis AC-juhtimisega RSD juhtmestik

Solis kasutab põhimõtteliselt teistsugust lähenemisviisi: alalisvoolupoole manipuleerimise asemel käivitub kiire väljalülitus 240 V vahelduvvoolu juhtimisahela kaudu, mis kulgeb inverterist katusele paigaldatud RSD-seadmeteni. Hoones kaob vahelduvvool (peakaitselüliti rakendub), juhtimisahel lülitub välja ja kõik RSD-seadmed lülituvad välja. See oli tahtlik – tuletõrjujad ei pea leidma spetsiaalset... PV väljalülituslüliti. Peakaitselüliti väljalülitamine katab selle.

Juhtahela juhtmestik:

• L1 ja L2: 240 V vahelduvvool, tarbib ainult 0.1 A
• Juhtme spetsifikatsioon: THHN/THWN-2, #14 või #16 AWG
• Vedage juhtkaabel inverterist (või ühenduspunkti kaitselülitist) iga katusel asuva RSD-seadmeni.

Kanali jagamise reegel (kriitiline vastavuspunkt):
Kohta NEC 300.3(C)(1)Vahelduvvoolu juhtjuhtmed võivad jagada sama toru kui PV Alalisvooluallikate ahelad. See on spetsiifiline erand. Inverteri väljundahelad on aga keelatud võidusõiduraja jagamisest PV Alalisvooluahelad iga NEC 690.31(B)Selle eristuse õige mõistmine säästab torusid ja tööjõudu.

Maandus:
Ühendage RSD korpus katuse maandussüsteemiga (siinid, WEEB seibid, MLPE maanduskomplekt). Ärge kasutage vahelduvvoolu juhtkaabli maandusjuhti – vahelduvvoolu maandusel on teine ​​funktsioon.

Diagnostiline näpunäide:
Pärast väljalülitamist annab iga vastuvõtja moodul väljundpinget ligikaudu 0.67 V. Ühendatud moodulite arvu arvutamiseks jagage stringi kogupinge 0.67-ga – see on kasulik kohapealne kontroll.

Varundusrežiimi märkus:
Kui inverter on varu-/võrguvälise režiimis, tuleb RSD rakendumiseks välja lülitada ka inverteri alalisvoolulüliti. Ainult vahelduvvoolu kadu ei pruugi inverteri saarerežiimis töötamise ajal väljalülitust põhjustada.

SMA kiirväljalülituskarbi juhtmestik (signaaliklemmide meetod)

SMA RSD-süsteem kasutab spetsiaalset kiirväljalülituskontrollerit, mis on mitmejuhtmelise signaalikaabli abil ühendatud ühe või mitme kiirväljalülituskarbiga. Juhtmestik järgib tööstusliku juhtpaneeli konventsioone – igal tihvtil on kindel funktsioon ja vale kaardistamine tähendab, et kontroller ei saa süsteemi sisse lülitada.

RSD kasti klemmliist (alumine tihvtide rida):

Kontrolleri ja seadme vaheline kaardistamine:

• RSD-karbi pin 1 → kontrolleri klemm X2 (+12 V toide)
• RSD-karbi 2. pin → Kontrolleri klemm 2 (lüliti)
• RSD-karbi pin 3 → Kontrolleri klemm NC 1 (maandus)
• RSD-karbi pin 4 → kontrolleri klemm X1 (roheline LED)
• RSD-karbi pin 5 → Kontrolleri klemm X1 (punane LED)

Mitme kasti pärgamentide ühendamine:
Ühendage esimene RSD-karp kontrolleriga vastavalt ülaltoodud kaardistusele. Iga täiendava RSD-karbi puhul ühendage eelmisest karbist paralleelselt – enne süsteemi valve alla panemist tuleb kõik karbid omavahel ühendada.

Kaabli paindlikkus:
SMA lubab TC-ER (Tray Cable — Exposed Run) tüüpi kaablit alternatiivina torule, kasutades korpuse sisenemispunktides sobivaid kaabliläbiviike ilmastikukindluse säilitamiseks.

Kiire seiskamise sildid ja sildid: NEC 690.12 vastavusjuhend

Ideaalselt ühendatud kiirväljalülitussüsteem ei läbi kontrolli iga kord, kui sildid puuduvad, on valed või loetamatud. NEC 690.12 nõuab kahte spetsiifilist märgistust – need on mõeldud erinevatele sihtrühmadele erinevates kohtades. Puuduvad sildid on endiselt üks levinumaid päikesepaneelide rikke põhjuseid. PV kontrollid.

Siin on raamistik: „Silt taksomeetri juures, silt lüliti juures.“ Esmareageerija peab sekundite jooksul tuvastama, et (1) kiirväljalülitussüsteem on olemas ja (2) kus see aktiveerida. Kui üks osa puudub, ei ole märgistus nõuetele vastav.

Hoone kiire sulgemise silt: nõuded ja paigutus

See on suurem ja detailsem märgistus – see on paigaldatud teenindusseadmete asukohta, kuhu tuletõrjujad esimesena saabuvad.

Nõutav sisu (NEC 2023, 690.12(D)):

• Standardne sõnastus: „PÄIKESE PV SÜSTEEM ON VARUSTATUD KIIREVÄLJALÜLITUSEGA. VÄLJALÜLITAMISEKS KEERA KIIREVÄLJALÜLITI ASENDISSE „OFF” (VÄLJAS). PV SÜSTEEM JA VÄHENDAB LÖÖGIOHTU MASSIIVIS.
• Lihtne diagramm katusega hoonest, mis näitab PV massiivi piir
• Märge selle kohta, millised juhtmed on kontrollitud (ainult piirde sees või nii sees kui ka väljas)
• . füüsiline asukoht sildil märgitud kiire väljalülituse initsieerimislüliti

Paigutuse reeglid:

• Igas teenindusseadme asukohas (põhikilp, arvesti või grupeeritud mõõteala)
• Teenindussissepääsule lähenevatele esmareageerijatele selgelt nähtav
• Kui RSD käivituslüliti ei ole arvesti juures, peab sildil olema kirjas, kus see asub.

Sõnastusvariandid süsteemitüübi järgi:

• Stringitase (ainult väline juhtimine): „…MASSIIVI PIIRI VÄLJASPOOL ASUVATE JUHTIDE HENGITUS VÄHENDUB OHUTULE TASEMELE…“
• Mooduli tase (sisemine + väline juhtimine): „…JUHTIDE TASANDUS MASSIIVI PIIRI SEES JA VÄLJASPOOL VÄHENDUB OHUTULE TASEMELE…“

NEC versioonide erinevused:

• NEC 2017/2020 (690.56(C)): Nõutav on kollane taust mustade tähtedega (või punane valgete tähtedega), helkur, tähe kõrgus vähemalt 3/8 tolli
• NEC 2023 (690.12(D)): Värvinõue eemaldatud — nõutav on ainult teksti kontrastsus. Punane/valge jääb enamiku AHJ-de poolt aktsepteeritud tööstuskonventsiooniks.

Vastupidavusstandard:

• Kohapeal paigaldatavate ohumärgistuste puhul peab vastama standardile NEC 110.21(B): ilmastikukindel, UV-kindel, püsivalt kinnitatud
• Soovitatav materjal: UL 969-reitinguga polüester või polükarbonaat UV-kattega

Kiire väljalülituse käivitusseadme silt: Spetsifikatsioonid

See on lihtsam, aga sama kohustuslik silt – see kinnitab esmareageerijale, et „see on lüliti“.

Päikeseenergia kiire väljalülituslüliti PV SYSTEM

See täpne sõnastus ei ole läbiräägitav – ärge lühendage, ärge asendage. See on jäänud samaks kõigis hiljutistes NEC väljaannetes.

Spetsifikatsioonid (muutumatu kõigis NEC versioonides):

• Punane taust, valged tähed
• Kõik suurtähed, tähemärkide kõrgus vähemalt 9.5 mm (3/8 tolli)
• Peab olema peegeldav
• Asetage kiire väljalülituse initsiatsioonilüliti peale või selle 1 meetri raadiusesse.

Need kaks silti toimivad koos: hoone silt annab reageerijatele teada, mis olemas on ja kus lüliti asub; lüliti silt kinnitab, et nad selle leidsid.

RSD juhtmestiku tõrkeotsing: levinud vead ja kuidas neid vältida

Isegi kogenud paigaldajad puutuvad kokku samade kiire väljalülitamise juhtmestiku lõksudega. Siin on neli kõige sagedasemat viga koos sümptomite ja lahendustega.

Lisaks juhtmestikule on pikaajalise töökindluse seisukohalt oluline ka seadme kvaliteet. Mitme jurisdiktsiooni sertifikaadiga kiirelt väljalülituvad seadmed – UL 508i, UL 2202, CE, TUV, UKCA ja CB — on läbinud palju rangemad testimistsüklid kui ühe sertifikaadiga alternatiivid. Beny, esimene Hiina tootja, kes teenis alalisvooluisolaatoritele UL 508i sertifikaadi, pakub kiirelt väljalülitavaid seadmeid nii moodulitasemel kui ka stringitaseme konfiguratsioonides 25-aastase garantiiga (Benykiire väljalülitusseadmete kataloog) — mis vastab seadme eeldatavale kasutuseale PV mooduleid, mida nad kaitsevad.

Tehtud tööd

1. NFPA. „NEC artikkel 690.12 – kiire sulgemine PV „Hoonete süsteemid.“ Riiklik elektriseadustik, väljaanded 2017/2020/2023. https://www.nfpa.org/
2. Elektriloa uuendamine. „690.12(B)(2) Kiire väljalülitamine – antennivõrgu piirides.” https://www.electricallicenserenewal.com/…/NEC-Content.php?sectionID=963
3. Päikeseenergia maailm. „Tigo Energy toob turule kuni 700-W paneelide kiirväljalülitusseadmed.“ 2022. https://www.solarpowerworldonline.com/2022/08/tigo-energy-releases-rapid-shutdown-devices-up-to-700-w/
4. Päikeseenergia ehitajate ajakiri.PV Ohukontroll: tutvuge standardiga UL 3741 ja uute kiirete sulgemislahendustega. https://solarbuildermag.com/featured/pv-hazard-control-understand-ul-3741-and-new-rapid-shutdown-solutions/
5. Päikeseenergia lubade lahendused. „NEC 690.56(C) sildid PV Kiire väljalülitusega süsteemid. https://www.solarpermitsolutions.com/blog/nec-690-56c-labels-pv-rapid-shutdown
6. Beny Uus energia. „Kiire seiskamise tootekataloog.“ https://www.beny.com/products/
7. Beny Uus energia. „Võta meiega ühendust.“ https://www.beny.com/contact-us/