Greito išjungimo laidų schemos: NEC 690.12 atitiktis nuo prijungimo iki etiketės

Kas yra greitas išjungimas ir kodėl to reikalauja NEC 690.12?

Greitas išjungimas yra saugos funkcija, kuri automatiškai sumažina stogo saulės baterijų nuolatinę įtampą iki saugaus lygio, kai tik atjungiamas kintamosios srovės maitinimas. Geriausias būdas tai įsivaizduoti: dujų uždarymo vožtuvas jūsų... PV sistema. Kai ugniagesiai atvyksta į degantį pastatą, jie išjungia pagrindinę elektros tiekimą. Greitas išjungimas užtikrina, kad stogo skydai nustotų gaminti pavojingą įtampą tuojau pat, o ne po kelių minučių.

Įgaliojimas kyla iš NEC 690.12 straipsnis, kuris nuo 2014 m. nuolat griežtėjo. 2017 m. leidimas buvo lūžio taškas: per 30 sekundžių nuo išjungimo inicijavimo nuolatinės srovės laidininkų įtampa masyvo ribose turi sumažėti iki 80 voltų ar mažiauir laidininkai už ribos ribų 30 voltų ar mažiauTai iš esmės pavertė modulio lygio išjungimo įrenginius stogų įrengimo standartu. 2020 m. leidime buvo pridėta UL 3741 kaip alternatyvus atitikties kelias per PV Pavojų kontrolės sistemos. 2023 m. leidime buvo išlaikytos pagrindinės 80 V / 30 sekundžių ribos, tačiau panaikinta išimtis matricoms be atvirų laidų (NFPA, NEC 690.12, 2017–2023).

Kodėl svarbus laidų sujungimo būdas? Skirtingi gamintojai naudoja iš esmės skirtingus valdymo mechanizmus – maitinimo linijos ryšio signalus, rezistorių pagrindu veikiančią aptikimą, kintamosios srovės valdymo grandines ir sausų kontaktų gnybtų blokus. Prijungus juos neteisingai, sistema tiesiog neišsijungs. Žemiau esančiuose skyriuose kiekviena topologija aprašoma su konkrečiomis diagramomis ir gnybtų lygio detalėmis.

Styginių lygio ir modulių lygio RSD: pagrindiniai laidų skirtumai

Prieš pradedant nagrinėti konkrečias laidų schemas, pirmiausia supraskite du architektūrinius metodus. Laidų sujungimo sudėtingumas ir atitikties NEC reikalavimams kelias visiškai priklauso nuo šio pasirinkimo.

Praktinė išvada: jei jūsų AHJ taiko NEC 2017 arba naujesnį standartą be UL 3741 išimties, modulio lygio išjungimas yra numatytasis atitikties kelias. Styginių lygio sprendimai išlieka tinkami ant žemės montuojamoms matricoms (kur greitas išjungimas gali netikti) arba kai jie suporuoti su išvardytu PV Pavojų kontrolės sistema.

Dar vienas dalykas, kurį reikia išsiaiškinti prieš jungiant laidus: visos RSD topologijos skirstomos į dvi kategorijas – PLC pagrindu (valdymo signalas perduodamas nuolatinės srovės maitinimo linija) ir laidinis (išjungimo signalą perduoda atskira fizinė grandinė). Kituose dviejuose skyriuose kiekvienas iš jų aptariamas išsamiai, pradedant nuo dažniausiai pasitaikančio.

PLC pagrindu sukurtos RSD laidų schemos: „Tigo“ ir „APsmart“

Kiekviena PLC pagrindu sukurta greito išjungimo sistema veikia tuo pačiu principu: siųstuvas siunčia aukšto dažnio palaikymo signalą į nuolatinės srovės magistralę, o kiekvieno modulio imtuvai nuolat jo klausosi. Nutraukus siųstuvo kintamosios srovės maitinimą (atjungiant pastato pagrindinį atjungiklį), signalas nutrūksta, ir kiekvienas imtuvas per 30 sekundžių išjungia savo išvestį. Laidų detalė, lemianti, ar sistema veikia, ar ne: kaip tas signalas jungiasi prie nuolatinės srovės laidų.

„Tigo TS4-A-2F“ laidų schema

„Tigo TS4-A-2F“ yra plačiausiai naudojamas modulio lygio PLC greito išjungimo įrenginys. Kiekvienas įrenginys palaiko du PV modulius, todėl jungčių skaičius sumažėja maždaug 16 %, palyginti su vieno kanalo alternatyvomis tipinėje 14 panelių stygoje.

Sistemos komponentai:

• „Tigo RSS“ siųstuvas (siunčia palaikymo signalą per PLC)
• Vienas TS4-A-2F dviem PV moduliai
• PV keitiklis (turi būti suderinamas su „Tigo“ PLC signalu)

TS4-A-2F terminalo išdėstymas:
Kiekvienas įrenginys turi du nepriklausomus įvesties kanalus ir vieną išvestį. Etiketei turint jus:

• 1 įvestis: neigiamas (kairysis), teigiamas (dešinysis) — maks. 80 V, 25 A, 700 W
• 2 įvestis: neigiamas (kairysis), teigiamas (dešinysis) — maks. 80 V, 25 A, 700 W
• Išvestis: Neigiamas (kairėje), teigiamas (dešinėje) – tiekiamas į stygos namų bėgimą

Laidų sujungimo žingsniai:

1. prisijungti PV 1 modulio teigiamą ir neigiamą laidus prijunkite prie TS4-A-2F 1 įėjimo (atkreipkite dėmesį į poliškumo žymėjimus ant įrenginio).
2. prisijungti PV 2 modulio teigiamas ir neigiamas laidai jungiami prie TS4-A-2F 2 įėjimo.
3. Prijunkite TS4-A-2F išvesties laidus prie stygos – visi tos pačios stygos išėjimai yra sujungti nuosekliai, o jų gijos baigiasi keitiklio MPPT įėjime.

RSS siųstuvo laidai (svarbiausi):
Siųstuvas naudoja dvibranduolį srovės transformatorių (CT). visi PV+ kabeliai, nutiesti per CT šerdį ta pačia kryptimiŠis žingsnis nepavyksta dažniau nei bet kuris kitas: teigiamų ir neigiamų laidininkų sumaišymas tame pačiame CT panaikina PLC signalą. Rezultatas: modulius pasiekia nulinis signalas, o sistema lieka užblokuota išjungimo režime.

• CT turi apimti visus teigiamus laidininkus iš visų stygų arba visus neigiamus laidininkus – niekada abu
• Ilgiems bėgimams (daugiau nei 200 pėdų) du kartus perverkite laidą per CT, kad padidintumėte signalo amplitudę.
• Signalo patikrinimui reikalingas osciloskopas (standartinis multimetras negali aptikti nešiklio bangos formos)

Pagrindiniai parametrai:

• TS4-A-2F kanalo riba: 80 V / 25 A / 700 W (iš viso 1 400 W vienam įrenginiui)
• Maksimali stygos įtampa: 1,000 V arba 1,500 V nuolatinė srovė (priklausomai nuo jungties)
• Darbinė temperatūra: nuo −40 °C iki +80 °C
• Korpusas: IP68 / NEMA 3R
• Po greito išjungimo aktyvavimo palaukite 30 sekundžių prieš atjungdami nuolatinės srovės jungtis — liekamosios įtampos rizika

APsmart RSD-S-PLC laidų schema

„APsmart“ PLC pagrindu sukurta sistema veikia tuo pačiu signalo perdavimu nuolatinės srovės magistralėje principu kaip ir „Tigo“, tačiau papildo „SunSpec Alliance“ sąveikumo funkcijas. „SunSpec“ sertifikuotas siųstuvas, įmontuotas į suderinamą keitiklį, panaikina išorinio siųstuvo-PLC poreikį – vienu laidų sujungimo etapu ir vienu gedimo tašku mažiau.

Sistemos komponentai:

• Siųstuvas-PLC (išorinis) arba keitiklio integruotas „SunSpec“ siųstuvas
• RSD-S-PLC įrenginiai (po vieną kiekvienam PV modulis, vieno kanalo)
• Keitiklis su MPPT įėjimais

Laidų skirtumai, palyginti su „Tigo“:

• Išorinis siųstuvas-PLC nukreipia tik PV+ namų kabelis per savo CT šerdį – ta pati vienpoliškumo taisyklė kaip ir Tigo
• Jei keitiklis turi įmontuotą „SunSpec“ sertifikuotą greito išjungimo siųstuvą, išorinį siųstuvą-PLC visiškai pašalinkite iš schemos – signalo generavimą tvarko keitiklis.
• Siųstuvo maitinimas: 85–264 V kintamoji srovė gyvenamosioms patalpoms, 180–550 V kintamoji srovė komercinėms / trifazės paskirties vietoms

NEC atitiktis:
„APsmart RSD-S-PLC“ atitinka NEC 2017, 2020 ir 2023 standartų reikalavimus. Suderinamumas su „SunSpec“ taip pat užtikrina įrengimo ateitį – keitiklį galima atnaujinti vėliau, o RSD įrenginiai veikia su naujo keitiklio integruotu siųstuvu neliesdami stogo laidų.

Laidinis ir kintamosios srovės valdomas RSD laidai: „SolarEdge“, „Solis“ ir SMA

PLC sistemos perduoda signalą į nuolatinės srovės magistralę. Laidiniai RSD sprendimai naudoja kitą kelią – rezistoriaus kilpą, kintamosios srovės valdymo grandinę arba sauso kontakto signalo gnybtų bloką. Trys projektavimo filosofijos, trys laidų sujungimo taisyklių rinkiniai.

„SolarEdge“ greito išjungimo rinkinio laidų prijungimas (rezistoriaus kabelio metodas)

„SolarEdge“ keitiklio nuolatinės srovės saugos jungiklio korpuse naudoja rezistoriumi aprūpintą kabelių porą. Inverteris nuolat stebi varžą specialioje aptikimo grandinėje. Atidarius saugos jungiklį, rezistoriaus kilpa nutrūksta ir keitiklis suaktyvina greitą išsijungimą.

Komponento identifikavimas:

• Raudonas kabelis: viename gale integruotas rezistorius (NENUIMKITE ir NEPAKEISKITE)
• Juodas laidas: standartinis, be rezistoriaus

Laidų išdėstymo taisyklės (dvi parinktys, priklauso nuo esamos linijų tvarkos):

Pirmiausia apžiūrėkite viršutinius kabelius, įeinančius į nuolatinės srovės saugos jungiklį iš vamzdžio pusės:

• 1 variantas – raudona (+), juoda (−) iš kairės į dešinę viršuje: Greito išjungimo laidus prijunkite atvirkščiai – juodą dešinėje (DC+), raudoną (su rezistoriumi) kairėje (DC−) prie apatinių gnybtų.
• 2 variantas – juoda (−), raudona (+) iš kairės į dešinę viršuje: Prijunkite juodą laidą kairėje (DC−), raudoną (su rezistoriumi) dešinėje (DC+) prie apatinių gnybtų.

Auksinė taisyklė: rezistorius turi būti jungiklio pusėje, o ne nuolatinės srovės gnybtų bloko pusėje. Įrenkite rezistoriaus kabelį atvirkščiai (rezistorių prie nuolatinės srovės spyruoklinių spaustukų gnybtų, o ne prie jungiklio) ir keitiklis negalės aptikti rezistoriaus nutrūkimo, kai jungiklis atsidaro.

Žingsnis po žingsnio:

1. Išjunkite keitiklį ir apsauginį jungiklį. Palaukite, kol nuolatinės srovės įtampa nukris žemiau 50 V.
2. Atjunkite esamus nuolatinės srovės laidus nuo jungiklio gnybtų.
3. Prijunkite rezistoriumi aprūpintą raudoną ir juodą kabelį prie jungiklio gnybtų pagal aukščiau pateiktą linijų tvarkos taisyklę. Sukimo momentas: 2 N·m (18 svarų·in).
4. Kitus galus prijunkite prie nuolatinės srovės spyruoklinių spaustukų gnybtų: juoda → DC−, raudona → DC+.
5. Uždarykite jungiklio dangtelį ir priveržkite keturis varžtus 1.2 N·m (0.9 ft·lb).

„Solis“ kintamosios srovės valdomų RSD laidų sistema

„Solis“ taiko iš esmės kitokį požiūrį: užuot manipuliavus nuolatinės srovės puse, greitas išjungimas suaktyvinamas per 240 V kintamosios srovės valdymo grandinę, einančią nuo keitiklio iki ant stogo montuojamų RSD įrenginių. Pastate nutrūkus kintamajai srovei (suveikia pagrindinis jungiklis), valdymo grandinė išsijungia ir visi RSD įrenginiai išsijungia. Tai buvo sąmoninga – ugniagesiams nereikia ieškoti specialaus PV išjungimo jungiklis. Nupjovus pagrindinį jungiklį, jis uždengiamas.

Valdymo grandinės laidai:

• L1 ir L2: 240 V AC, sunaudoja tik 0.1 A
• Laido specifikacija: THHN/THWN-2, #14 arba #16 AWG
• Nutieskite valdymo kabelį nuo keitiklio (arba prijungimo taško jungiklio) iki kiekvieno ant stogo esančio RSD įrenginio.

Vamzdynų bendrinimo taisyklė (kritinis atitikties taškas):
už NEC 300.3(C)(1)Kintamosios srovės valdymo laidininkai gali dalytis tuo pačiu kanalu kaip ir PV Nuolatinės srovės šaltinių grandinės. Tai yra specifinis leidimas. Tačiau keitiklio išėjimo grandinės yra Draudžiama dalintis lenktynių trasa su PV Nuolatinės srovės grandinės NEC 690.31(B)Teisingas šio skirtumo nustatymas taupo vamzdžių tiesimą ir darbą.

Įžeminimas:
Prijunkite RSD korpusą prie stogo įžeminimo sistemos (bėgeliai, WEEB poveržlės, MLPE įžeminimo komplektas). Nenaudokite įžeminimo laidininko kintamosios srovės valdymo kabelyje – kintamosios srovės įžeminimas atlieka kitą funkciją.

Diagnostinis patarimas:
Po išjungimo kiekvienas imtuvo modulis išveda maždaug 0.67 V įtampą. Norėdami suskaičiuoti, kiek modulių yra prijungta, bendrą grandinės įtampą padalykite iš 0.67 – tai naudingas patikrinimas vietoje.

Atsarginės kopijos režimo pastaba:
Jei keitiklis veikia atsarginiu / autonominiu režimu, norint įjungti RSD, taip pat reikia išjungti keitiklio nuolatinės srovės jungiklį. Vien kintamosios srovės praradimas gali nesukelti išjungimo, kai keitiklis veikia izoliacijos režimu.

SMA greito išjungimo dėžutės laidų prijungimas (signalo terminalo metodas)

SMA RSD sistemoje naudojamas specialus greito išjungimo valdiklis, prijungtas prie vienos ar kelių greito išjungimo dėžių per daugialaidį signalinį kabelį. Laidų išdėstymas atitinka pramoninių valdymo skydų konvencijas – kiekvienas kaištis turi specifinę funkciją, o neteisingas susiejimas reiškia, kad valdiklis negali įjungti sistemos.

RSD dėžutės gnybtų blokas (apatinė kaiščių eilė):

Valdiklio ir dėžutės susiejimas:

• RSD dėžutės 1 kontaktas → Valdiklio gnybtas X2 (+12 V maitinimas)
• RSD dėžutės 2 kontaktas → Valdiklio 2 kontaktas (jungiklis)
• RSD dėžutės 3 kontaktas → Valdiklio gnybtas NC 1 (įžeminimas)
• RSD dėžutės 4 kontaktas → Valdiklio gnybtas X1 (žalias šviesos diodas)
• RSD dėžutės 5 kontaktas → Valdiklio gnybtas X1 (raudonas šviesos diodas)

Kelių dėžių jungimas ramunėlių pavidalu:
Prijunkite pirmąjį RSD priedėlį prie valdiklio pagal aukščiau pateiktą schemą. Kiekvieną papildomą RSD priedėlį prijunkite lygiagrečiai su ankstesniu – visi priedėliai turi būti sujungti, kad sistema galėtų įjungti apsaugą.

Kabelio lankstumas:
SMA leidžia naudoti TC-ER (lovelio kabelio – atviro ruožo) klasės kabelį kaip alternatyvą vamzdžiui, su atitinkamais kabelių jungtimis korpuso įėjimo taškuose, kad būtų užtikrintas sandarumas.

Greito išjungimo etiketės ir lentelės: NEC 690.12 atitikties vadovas

Idealiai prijungta greito išjungimo sistema visada neigiama, jei trūksta etikečių, jos yra neteisingos arba neįskaitomos. NEC 690.12 reikalauja dviejų specifinių žymėjimų – jie skirti skirtingoms auditorijoms skirtingose ​​vietose. Trūkstamos etiketės išlieka viena iš dažniausių saulės energijos sistemų gedimų priežasčių. PV patikrinimai.

Štai sistema: „Lentelė prie skaitiklio, etiketė prie jungiklio.“ Pirmosios pagalbos teikėjas per kelias sekundes turi nustatyti, ar (1) yra greito išjungimo sistema ir (2) kur ją aktyvuoti. Jei trūksta kurios nors dalies, ženklinimas neatitinka reikalavimų.

Pastato greito uždarymo lentelė: reikalavimai ir išdėstymas

Tai didesnis, detalesnis ženklinimas, įrengtas aptarnavimo įrangos vietoje, kur ugniagesiai gelbėtojai atvyksta pirmiausia.

Privalomas turinys (NEC 2023, 690.12(D)):

• Standartinė formuluotė: „SAULĖS PV SISTEMOJE YRA ĮRENGTAS GREITO IŠJUNGIMO FUNKCIJA. NORĖDAMI IŠJUNGTI, PASUKITE GREITO IŠJUNGIMO JUNGIKLĮ Į PADĖTĮ „IŠJUNGTA“. PV SISTEMĄ IR SUMAŽINTI ELEKTROS SMŪGIO PAVOJŲ MASYVE.“
• Paprasta pastato su stogu schema, kurioje parodytas PV masyvo riba
• Nurodoma, kurie laidininkai yra kontroliuojami (tik ribos viduje arba viduje ir išorėje)
• Geriausios fizinė vieta ant plokštelės nurodyto greito išjungimo inicijavimo jungiklio

Talpinimo taisyklės:

• Kiekvienoje aptarnavimo įrangos vietoje (pagrindiniame skydelyje, skaitiklyje arba grupinio matavimo zonoje)
• Aiškiai matomas prie aptarnavimo įėjimo artėjantiems gelbėtojams
• Jei RSD įjungimo jungiklis nėra prie skaitiklio, lentelėje turi būti nurodyta, kur jis yra.

Formuluotės variantai pagal sistemos tipą:

• Stygų lygis (tik išorinis valdymas): „…LAIDININKAI UŽ MASYVO RIBŲ SUMAŽINA SAUGŲ LYGIŲ…“
• Modulio lygis (vidinis + išorinis valdymas): „…LAIDININKŲ Įtampa MASTYVO RIBŲ VIDUJE IR IŠORĖJE SUMAŽĖJA IKI SAUGAUS LYGIO…“

NEC versijų skirtumai:

• NEC 2017/2020 (690.56(C)): Būtinas geltonas fonas su juodomis raidėmis (arba raudonas su baltomis raidėmis), atspindintis, minimalus raidžių aukštis – 3/8 colio
• NEC 2023 (690.12(D)): Spalvos reikalavimas pašalintas – reikalingas tik teksto kontrastas. Raudona/balta spalva išlieka pramonės konvencija, kurią priima dauguma AHJ.

Patvarumo standartas:

• Privalo atitikti NEC 110.21(B) reikalavimus, taikomus lauke naudojamiems pavojaus ženklinimams: atsparūs oro sąlygoms, stabilūs UV spinduliams, pritvirtinti visam laikui.
• Rekomenduojama medžiaga: UL 969 sertifikuotas poliesteris arba polikarbonatas su UV laminatu

Greito išjungimo inicijavimo įrenginio etiketė: Specifikacijos

Tai paprastesnė, bet ne mažiau privaloma etiketė – ji patvirtina pirmajam gelbėtojui, kad „tai yra jungiklis“.

GREITO IŠJUNGIMO JUNGIKLIS SAULĖS ENERGIJAI PV SISTEMA

Dėl šios tikslios formuluotės negalima derėtis – netrumpinkite, nekeiskite. Ji išliko nepakitusi visuose naujausiuose NEC leidimuose.

Specifikacijos (nepakito visose NEC versijose):

• Raudonas fonas, baltos raidės
• Visos didžiosios raidės, mažiausiai 9.5 mm (3/8 colio) simbolio aukštis
• Turi būti atspindintis
• Padėkite ant greito išjungimo inicijavimo jungiklio arba ne toliau kaip 1 metro (3 pėdų) atstumu nuo jo.

Abi etiketės veikia kartu: pastato lentelė nurodo gelbėtojams, kas egzistuoja ir kur yra jungiklis; jungiklio etiketė patvirtina, kad jie jį rado.

RSD laidų trikčių šalinimas: dažniausios klaidos ir kaip jų išvengti

Net patyrę montuotojai susiduria su tomis pačiomis greito išjungimo laidų spąstais. Čia pateikiamos keturios dažniausios klaidos, nurodant simptomus ir sprendimus.

Be laidų, ilgalaikiam patikimumui svarbi ir įrenginio kokybė. Greito išjungimo įrenginiai, turintys daugiajurisdikcinius sertifikatus. UL 508i, UL 2202, CE, TUV, UKCA ir CB — yra išlaikę daug griežtesnius testavimo ciklus nei alternatyvos su vienu sertifikatu. Beny, pirmasis Kinijos gamintojas, gavęs UL 508i sertifikatą nuolatinės srovės izoliatorių gaminiams, siūlo greito išjungimo įrenginius, apimančius tiek modulio lygio, tiek grandinės lygio konfigūracijas, su 25 metų garantija (Benygreito išjungimo įrenginių katalogas) — atitinka numatomą eksploatavimo laiką PV modulius, kuriuos jie apsaugo.

Nuorodos

1. NFPA. „NEC 690.12 straipsnis – Greitas veiklos sustabdymas“ PV „Pastatų sistemos“. Nacionalinis elektros kodeksas, 2017/2020/2023 m. leidimai. https://www.nfpa.org/
2. Elektros licencijos atnaujinimas. „690.12(B)(2) Greitas išjungimas – masyvo ribose.“ https://www.electricallicenserenewal.com/…/NEC-Content.php?sectionID=963
3. „Solar Power World“. „Tigo Energy“ išleidžia greito išjungimo įrenginius iki 700 W saulės baterijoms.“ 2022 m. https://www.solarpowerworldonline.com/2022/08/tigo-energy-releases-rapid-shutdown-devices-up-to-700-w/
4. Žurnalas „Saulės energijos statybininkai“.PV Pavojų kontrolė: susipažinkite su UL 3741 standartu ir naujais greito išjungimo sprendimais. https://solarbuildermag.com/featured/pv-hazard-control-understand-ul-3741-and-new-rapid-shutdown-solutions/
5. Saulės energijos leidimų sprendimai. „NEC 690.56(C) etiketės, skirtos PV Greito išjungimo sistemos. https://www.solarpermitsolutions.com/blog/nec-690-56c-labels-pv-rapid-shutdown
6. Beny „New Energy“. „Sparčiojo uždarymo produktų katalogas“. https://www.beny.com/products/
7. Beny Nauja energija. „Susisiekite su mumis“. https://www.beny.com/contact-us/