Kuinka sulake aurinkokunta oikein

Aurinkopaneelit ovat viime aikoina yleistyneet paljon, kun ihmiset kaikkialla maailmassa alkavat siirtyä kohti vihreämpää ja kestävämpää elämäntapaa. Verkosta irrottautuminen edellyttää joidenkin ihmisten kykyä tehdä omat kotityönsä, ja tällaisissa olosuhteissa aurinkopaneelien oikean johdotuksen tunteminen on välttämätöntä. 

Useimmissa tapauksissa aurinkopaneelin ja sen latausohjaimen väliin tarvitaan aurinkopaneelisulake, koska sulakkeet ja katkaisijat suojaa johtoja ylikuumenemiselta. Tämä estää myös laitteiden syttymisen tai vaurioitumisen oikosulun sattuessa. Jos aurinkopaneelit on kuitenkin kytketty sarjaan, sulaketta tarvitaan harvoin.

Mikä on aurinkosulake?

Aurinkosulake on eräänlainen erityisesti aurinkosähköjärjestelmiin tarkoitettu sulake, joka toimii kriittisenä suojalinjana aurinkokuntasi sähkövikoja vastaan. Ne on suunniteltu suojaamaan aurinkolaitteita ylikuumenemiselta, ylikuormitukselta tai mahdollisilta oikosuluilta. Sähkövian ilmetessä sulake toimii heikkona lenkkinä piirissä, sulaa ja katkaisee yhteyden estäen liiallisen virran kulkeutumisen. Aurinkosulake voidaan valita useiden tekijöiden perusteella, kuten fyysinen koko ja muoto, ampeerimäärä, katkaisukyky ja monet muut.

Ilman sulakkeiden asianmukaista käyttöä oikosulku tai ylikuormitus voi aiheuttaa johtojen ylikuumenemisen, eristyksen sulamisen ja jopa tulipalon. Sulakkeet auttavat vähentämään näitä riskejä katkaisemalla nopeasti sähkövirran ennen kuin vaurioita voi tapahtua. Ne myös suojaavat aurinkopaneelejasi käänteisvirralta, joka voi tapahtua, kun paneeli varjostuu tai vioittuu, mikä saattaa saada sen ottamaan virtaa muista sarjan paneeleista.

Milloin aurinkopaneelit sulatetaan

NEC antaa ohjeita aurinkopaneelien sulakkeelle paneelien oikosulkuvirran (Isc) perusteella. Koodi edellyttää, että sulakkeen nimellisarvo on vähintään 156 % paneelin Isc:stä. Jos esimerkiksi aurinkopaneelin Isc on 10 A, sulakkeen vähimmäisarvo on 15.6 A pyöristettynä ylöspäin seuraavaan vakiosulakekokoon 20 A.

Sarjajohdotus: tilanteet, joita ei tarvitse sulattaa

Kun aurinkopaneelit kytketään sarjaan, kunkin paneelin läpi kulkeva virta on sama. Tässä kokoonpanossa yksi sulake merkkijonon lopussa riittää yleensä suojaamaan koko ryhmän. Aurinkopaneelia ei tarvitse sulattaa, jos aurinkopaneelin oikosulkuvirta on pienempi kuin aurinkopaneelin suurin sarjasulake. Seuraavista syistä tällaisen ryhmän yhdistäminen ei tuota lisäsuojaa tai etua:

Kolme 200 W paneelia on kytketty peräkkäin. Jokaisen aurinkopaneelin sarjasulakkeen maksimiarvo on 15 A ja sarjan suurin oikosulkuvirta 10.2 A, 9.8 A ja 9.8 A.

Ottaen huomioon, että sarjasulakkeen maksimiarvo on 15 A, voimme olettaa, että todellisen aurinkopaneelin sisäiset johdot, diodit, liitännät ja muut osat kestävät 15 A:n maksimivirran.

Koska ryhmän oikosulkuvirta on 10.2A, on järkevää todeta, että jos jossakin aurinkopaneelissa tapahtuisi oikosulku tai muu toimintahäiriö, paneeli olisi varustettu tilanteen hallitsemiseksi, koska oikosulkuvirta ei voi ylittää oikosulkuvirtaa. paneelin suurin sulakeluokitus.

Se ei lopulta koskaan anna sulakkeen palaa. Varmista, että sulake kestää häiritseviä iskuja jatkuvasti, kun se toimii normaalisti. Tästä johtuen sulaketta ei koodin mukaan tarvita tähän tilanteeseen.

Rinnakkaisjohdotus: kun sulake on tarpeen

Kuitenkin, kun aurinkopaneelit kytketään rinnan, jokainen nauha kuljettaa omaa virtaansa. Tässä tapauksessa jokaiselle rinnakkaisjonolle tarvitaan sulakkeet, jotta estetään oikosulku yhdessä merkkijonossa vaikuttamasta muihin. NEC edellyttää, että jokainen rinnakkaiskytkentäinen merkkijono on sulake erikseen siten, että sulakkeen nimellisarvo ei ylitä paneelien suurinta sarjasulakkeiden nimellisarvoa.

MINNE SULAKE?

Sulake voidaan asentaa aurinkopaneeleihin kolmeen eri paikkaan. Ensimmäinen on akkupankin ja latausohjaimen välissä. Toiseksi se voidaan sijoittaa latausohjaimen ja aurinkopaneelien väliin. Lopuksi sulake voi olla myös invertterin ja akkupankin välissä.

Latausohjaimen ja akkupankin väliin asennettu sulake tai katkaisija voi suojata oikosululta ja ylikuormitukselta. Tämän sulakkeen tulee olla mitoitettu kestämään latausohjaimen maksimivirta.

Latausohjaimen ja aurinkopaneelin välinen sulake suojaa tehokkaasti johtojen ylikuumenemiselta ja samalla suojaa laitetta kaikilta vaurioilta.

Akkupankin ja invertterin väliin asennettu sulake tai katkaisija voi myös suojata oikosululta ja ylikuormitukselta. Sulakkeen tulee olla mitoitettu kestämään invertterin suurin virrankulutus.

Minkä tyyppisen/kokoisen sulakkeen tarvitsemme?

varten aurinkosähköjärjestelmät (PV). Jotta sulakkeet toimivat turvallisesti, luotettavasti ja pitkällä aikavälillä, sulakkeiden on oltava oikean kokoisia. Toisin kuin tavanomaisissa sähkönjakelu- ja ohjaussovelluksissa, aurinkosähköjärjestelmän sulakkeet ovat herkkiä erityisolosuhteille. Pitkäaikainen altistuminen ympäristötekijöille voi johtaa poikkeaviin ympäristön lämpötiloihin, mikä puolestaan ​​vaikuttaa johtimien valintoihin, mitoituksiin ja sulakkeiden suorituskykyyn. 

Lisäksi, PV moduulit tuottavat jatkuvia virtoja, toisin kuin perinteiset piirit, jotka on tyypillisesti mitoitettu jatkuvien kuormien perusteella, mikä vaatii lisähuomiota sulakkeiden mitoittamiseen. Näissä olosuhteissa erityinen tekniikka aurinkosulakkeiden mitoittamiseen PV järjestelmiä tarvitaan.

Aurinkopaneelien sulatus 

Kaupalliset yli 50 watin aurinkopaneelit käyttävät 10 gaugen kaapeleita, jotka kestävät jopa 30 ampeerin virtaa. Tällaisissa tapauksissa sulattaminen ei ole välttämätöntä, jos paneelit on kytketty toisiinsa sarjassa. Tilanne kuitenkin muuttuu merkittävästi, kun paneelit kytketään rinnakkain. Jos esimerkiksi paneeleja on neljä, joista jokainen on mitoitettu 15 ampeeriksi, oikosulku yhdessä niistä voi aiheuttaa sen, että kaikki 60 ampeeria suunnataan oikosuljettuun paneeliin. Tämä johtaa siihen, että kyseiseen paneeliin johtavat johdot saavat huomattavasti enemmän virtaa kuin 30 ampeeria, mikä saattaa aiheuttaa sen johtoparin syttymisen tuleen. Siksi rinnakkaisissa kytkennöissä on ratkaisevan tärkeää asentaa sulakkeet jokaiseen paneeliin, jotta vältetään liiallinen virta, joka voi johtaa ylikuumenemiseen ja palovaaraan.

Sulake rinnakkais-/yhdysrasialle

A yhdistelmälaatikko käytetään rinnakkaisjärjestelmässä sisältämään sulakkeet ja katkaisijat jokaiselle paneelille sekä yhden tai useamman "yhdistetyn" sulakkeen, joka liitetään latausohjaimeen tai verkkosidosinvertteriin. Meidän on ensin laskettava pahimman tapauksen virta, joka kulkee ainutlaatuisten paneeliemme perusteella ennen tämän "yhdistetyn" sulakkeen/katkaisijan mitoitusta. On tärkeää huomata, että kaikkien yhdistäjäkotelon sulakkeiden kokonaisampeerimäärä ei saa ylittää lataussäätimen maksimituloarvoa tai yhdistäjäkotelosta tulevien johtojen kapasiteettia.

Laturi akun sulakkeelle tai katkaisijalle

Koska pahimman tapauksen vahvistimet virtaavat a Pulssin leveysmoduloitu (PWN) latausohjain on sama, sulake ja johdon koko voivat vastata. Sitä vastoin MPPT-latausohjaimet pystyvät sekä alentamaan jännitettä että lisäämään ohjaimen ja akkupankin välillä kulkevaa virtaa, mikä edellyttää johdon ja sulakkeen tarkan koon laskemista tai latausohjaimen ohjekirjaa. Esimerkiksi niiden Solar Boost 50 (amp) latausohjaimeen Blue Sky neuvoo asentamaan 60 ampeerin sulakkeen/katkaisijan laitteen ja akkupankin väliin. Valitse vielä kerran oikean luokituksen omaava johto.

Sulake akkupankin ja invertterin välillä

Akkupankin ja invertterin välinen viimeinen sulake tai katkaisija on mitoitettava taajuusmuuttajan jatkuvan tehon ja sen kestämän suurimman ylijännitevirran mukaan. Katso oikean sulakkeen tai katkaisijan koko invertterin valmistajan tiedoista. Yleissääntönä on, että sulakkeen nimellisarvo on 1.25–1.5 kertaa invertterin jatkuvan virran nimellisarvo. Jos esimerkiksi invertterisi jatkuva teho on 2000 W 24 voltilla, jatkuva virta olisi 2000 W ÷ 24 V = 83.3 A. Tässä tapauksessa sinun pitäisi valita sulake tai katkaisija, jonka arvo on 105A–125A.

Tarvittavat työkalut 

• Kulman etsintä
• Torpedon taso
• Kala nauha
• Liitu linja
• Akkuporakone (14.4 V tai suurempi), useita akkuja
• Yksikkö ja useat poranterät (puu, metalli, muuraus)
• Reikä näki
• Rei'itys
• Momenttiavain syvällä hylsyllä
• Mutterin ajurit 
• Sivuleikkurit
• Puristimet
• Neula-pihdit
• Linjamiehen pihdit
• Liukuliitospihdit
• Pienet kaapelileikkurit
• Suuret kaapelileikkurit
• AC/DC yleismittari
• Rautasaha
• Mittanauha
• Peitto, pahvi tai musta muovi 
• Raskaat jatkojohdot
• Tiivistyspistooli
• Sulakkeen vetimet

Erot sulakkeiden ja katkaisijoiden välillä

Sulakkeet ja katkaisijat suojaavat aurinkojärjestelmääsi sähkövialta, mutta ne toimivat hieman eri tavoin. Sulakkeet ovat kertakäyttöisiä laitteita, jotka sulattavat ja katkaisevat piirin ylivirtatilanteessa. Kun sulake palaa, se on vaihdettava.

Katkaisijat sen sijaan voidaan nollata laukaisun jälkeen. He käyttävät mekaanista kytkintä katkaisemaan piiri, kun ylivirta havaitaan. Kun vika on poistettu, katkaisija voidaan nollata, jolloin virtapiiriin palautetaan virta.

Aurinkoenergiajärjestelmissä sulakkeita käytetään yleisemmin pienempiä virtoja varten, kuten aurinkopaneelien sarjoissa tai latausohjaimen ja akun välillä. Katkaisijoita käytetään usein korkeavirtasovelluksissa, kuten akkupankin ja invertterin välillä.

Sopivan sulaketyypin valitseminen

Kun valitset sulakkeita aurinkokuntaasi, on tärkeää valita oikea tyyppi ja koko. Yleisimmät aurinkosovelluksissa käytettävät sulakkeet ovat:

• ANL-sulakkeet (teräsulakkeet): Näitä sulakkeita käytetään yleisesti akku- ja invertteripiireissä, ja niitä on saatavana kokoina 20A - 750A.
• Midget (ATC) -sulakkeet: Näitä pieniä, terämäisiä sulakkeita käytetään usein aurinkopaneelien sarjoissa ja yhdysrasioissa, joiden koot vaihtelevat 1A - 30A.
• Kasettisulakkeet: Näitä lieriömäisiä sulakkeita on saatavana useissa eri kokoluokissa, ja niitä käytetään usein korkeajännitteisissä sovelluksissa.

Kun valitset sulakekokoa, ota aina huomioon NEC-ohjeet ja aurinkopaneelikomponenttien tekniset tiedot. Sulakkeiden tulee olla mitoitettu kestämään vähintään 156 % odotetusta virrasta pyöristettynä ylöspäin seuraavaan vakiosulakekokoon.

Yleisiä virheitä, joita tulee välttää aurinkokunnan sulatuksessa

• Sulakkeiden ali- tai ylimitoitus: Liian pienen sulakkeen käyttö voi aiheuttaa sen ennenaikaisen palamisen, kun taas liian suuren sulakkeen käyttö ei välttämättä tarjoa riittävää suojaa. Kokoa sulakkeet aina NEC-ohjeiden ja komponenttien teknisten tietojen mukaan.
• Rinnakkain kytkettyjen paneelien sulakkeen laiminlyönti: Jokainen rinnakkain kytketty merkkijono on sulatettava erikseen, jotta oikosulku yhdessä ketjussa ei vaikuta muihin. Jos rinnakkaisia ​​jousia ei sulateta, seurauksena voi olla vaurioita ja tulipalo.
• Väärä sulakkeen sijoitus tai asennus: Sulakkeet tulee asentaa mahdollisimman lähelle virtalähdettä ja aina plusjohtimeen. Väärä sijoitus tai asennus voi heikentää sulakkeen tehoa ja mahdollisesti vahingoittaa järjestelmää.

Oikeat sulakkeen asennustekniikat

Kun asennat sulakkeita aurinkokuntaasi, noudata näitä parhaita käytäntöjä:

• Käytä oikeaa sulakepidike tai katkaisijakotelosta sulakkeen tyypin ja koon. Lisätietoja komponenttikoteloista on kohdassa Sulakepidikkeet: kaikki mitä sinun tarvitsee tietää.
• Asenna sulakkeet plusjohtimeen mahdollisimman lähelle virtalähdettä.
• Käytä oikeankokoisia johtoja ja liittimiä varmistaaksesi tiiviin ja turvallisen liitoksen.
• Merkitse jokainen sulake tai katkaisija selkeästi ja merkitse sen tarkoitus ja arvo.
• Pidä sulakkeet ja katkaisijat puhtaina ja puhtaina korroosiolta ja vaihda ne tarvittaessa.

Huolto ja vianetsintä

Säännöllinen aurinkosulakkeiden ja katkaisijoiden huolto ja tarkastus voi auttaa estämään ongelmia ja varmistamaan järjestelmän pitkän käyttöiän. Määräajoin:

• Tarkista silmämääräisesti sulakkeet ja katkaisijat korroosion, vaurioiden tai ylikuumenemisen merkkien varalta.
• Tarkista liitosten tiiviys ja puhtaus.
• Testaa sulakkeiden jatkuvuus yleismittarilla varmistaaksesi, että ne toimivat edelleen.
• Vaihda palaneet sulakkeet tai lauenneet katkaisijat ja tutki vian syy ennen virran palauttamista.

Jos sulakevikoja tai katkaisijat laukeavat toistuvasti, se voi olla merkki vakavammasta ongelmasta aurinkojärjestelmässäsi. Ota yhteyttä ammattimaiseen aurinkosähköasentajaan tai sähköasentajaan ongelman diagnosoimiseksi ja ratkaisemiseksi.

Yhteenveto

mitään aurinkopaneelijärjestelmä joka sisältää sulakkeen paneelien ja latausohjaimen välillä, on erittäin suositeltavaa, koska se suojaa sähkölaitteita ja laitteita virtapiikeiltä ja estää johtoja ylikuumenemasta tai syttymästä tuleen ylivirran seurauksena. Vaikka pienempi PV Sarjaan kytkettyjen paneelien järjestelmä ei välttämättä vaadi sulaketta, on aina syytä katua. Nopeasti palava sulake on järjestelmän turvallisin vaihtoehto. Viitata Beny parempia ratkaisuja aurinkovoimajärjestelmiin.