Saules enerģijas atvienošanas skaidrojums: veidi, izvēle un uzstādīšanas padomi

Kas ir saules enerģijas atvienošana un kāpēc tā ir kritiska

Saules bateriju atvienotājs ir slēdzis tā visvienkāršākajā līmenī. Manuāls, vienkāršs slēdzis. Tas nedarbojas smalki: tas burtiski pārtrauc strāvas plūsmu starp diviem punktiem. Tas nav tik grūti, bet gan svarīgi, kur tas atrodas un kāpēc tas ir nepieciešams. “Kāpēc” ir dziļas drošības jautājums. Līdzstrāva (DC) tiek ražota, tiklīdz saules paneļi tiek pakļauti gaismai. Saulei nav “izslēgšanas” pogas. Šī nepārtrauktā ražošana rada lielus un ilgstošus draudus.

Iedomājieties vietējās ugunsdzēsības nodaļas ugunsdzēsēju uz jumta, mēģinot izvēdināt degošu ēku. Iedomājieties tehniķi, kurš remontē invertoru. Iedomājieties inženieri pie transformatora uz ielas. Visiem šiem cilvēkiem ir jābūt drošam, pārbaudāmam un viegli sasniedzamam veidam, kā atslēgt strāvas ķēdes, kurām viņi pieskarsies. Saules sistēmas atvienotājs to piedāvā. Tas ir bezkompromisa apkopes elements, pirmā aizsardzības līnija ārkārtas situācijā, piemēram, ugunsgrēka gadījumā, un obligāts jebkuras sistēmas elements, lai to atzītu par atbilstošu jurisdikcijas iestādei (AHJ) un lai tā atbilstu vietējiem noteikumiem.

Tas nav ērtības, bet gan pilnīgas kontroles jautājums. Šīs ierīces ir noteiktas Nacionālajā elektrotehniskajā kodeksā (NEC), īpaši tādos pantos kā 690.13 un 690.15, kas ir ļoti specifiski. Galvenais spēks ir elektriskās izolācijas princips. Tehniķim jāspēj manuāli atvērt slēdzi, nofiksēt to izslēgtā pozīcijā (procedūra, ko sauc par bloķēšanu/atzīmēšanu jeb LOTO) un turpināt strādāt, zinot, ka ķēde ir neaktīva. Ja tas nav iespējams, katrs saules bateriju bloks visu laiku rada augstsprieguma apdraudējumu. Tā nav konstrukcijas kļūda, bet gan pilnīga konstrukcijas kļūme.

Divu galveno veidu izpratne: maiņstrāvas atvienošana pret līdzstrāvas atvienošanu

“Saules paneļu atvienošana” ir mulsinošs termins, jo tā nav viena ierīce. To definē kā divus vai vairākus, būtībā atšķirīgus elementus, kurus nevar lietot savstarpēji aizvietojami. Nespēja tos atšķirt ir plaši izplatīta un bīstama kļūda. Invertors ir sadalošā līnija, ierīce, kas pārveido paneļu līdzstrāvas enerģiju maiņstrāvas enerģijā jūsu mājām vai tīklam. Līdzstrāvas pusē (pirms invertora) ir atvienotājs, un maiņstrāvas pusē (pēc invertora) ir atvienotājs. Tos nevar lietot savstarpēji aizvietojami.

Maiņstrāvas atvienošana: tīkla puses drošības slēdzis

Maiņstrāvas atvienotājs tiek uzstādīts pēc invertora, starp invertoru un ēkas galveno apkalpošanas paneli vai, biežāk, komunālo pakalpojumu skaitītāju. Tas nenāk par labu jums, bet gan komunālo pakalpojumu uzņēmumam kā galvenajam ieguvējam. Kad elektrotīkla meistaram ir jāremontē tīkls, viņam ir jābūt bez šaubām pārliecinātam, ka jūsu saules enerģijas sistēma, kas tehniski ir miniatūra elektrostacija, nepievada elektrību atpakaļ līnijām, pie kurām viņš strādā. Šī ir ārkārtīgi bīstama iedarbība, kas pazīstama kā salu veidošanās, kuras laikā jūsu sistēma joprojām baro tā saukto "mirušo" tīklu. Viņu drošības slēdzis ir maiņstrāvas atvienotājs. Tas gandrīz vienmēr ir izturīgs, noslēdzams slēdzis laikapstākļiem izturīgā korpusā. Komunālo pakalpojumu noteikumi parasti nosaka, ka tas jāuzstāda vietā, kas vienmēr ir nekavējoties pieejama viņu darbiniekiem, kas parasti atrodas uz ārsienas netālu no jūsu galvenā elektrības skaitītāja. Tam ir tehniskās specifikācijas, kas ir atkarīgas no jūsu invertora maiņstrāvas izejas, un tā ir diezgan vienkārša ierīce, tāpat kā citi maiņstrāvas servisa slēdži.

Līdzstrāvas atvienošana (PV Izolators): Masīva puses drošības slēdzis

Līdzstrāvas atvienotājs, kas pazīstams arī kā PV Izolators vai paneļu bloka atvienotājs atrodas invertora pretējā pusē. Tas ir novietots starp pašiem saules paneļiem (masīvu) un invertora līdzstrāvas ieeju. Tam ir pavisam cits mērķis: aizsargāt aprīkojumu un tehniķi, kas ar to strādā. Lai apkalpotu, remontētu vai nomainītu centrālo invertoru, ir jāspēj to izolēt ar augstsprieguma līdzstrāvu, ko piegādā jumts. Tehniski tas ir sarežģīts uzdevums, jo pārtraukt augstsprieguma līdzstrāvu ir daudz grūtāk un bīstamāk nekā pārtraukt maiņstrāvu. Līdzstrāva, īpaši mūsdienu paneļiem raksturīgajā 600 V līdz 1500 V spriegumā, nevēlas tikt pārtraukta. Atšķirībā no maiņstrāvas sinusoidālā viļņa, kas šķērso nulles voltus 120 reizes sekundē (kas, protams, nodzēš loku), līdzstrāva ir nepārtraukta, nepielūdzama enerģijas plūsma bez "nulles šķērsošanas" punkta, kas veicinātu šo pārtraukumu. Pārtraucot aktīvu augstsprieguma līdzstrāvas ķēdi, veidojas ilgstoša augstas temperatūras plazmas loka. Tāpēc augstas kvalitātes, mērķtiecīgi izgatavotu līdzstrāvas izolatoru slēdžu nozīmi nevar pārvērtēt. Tam jābūt ļoti specializētam inženiertehniskam priekšmetam, rūpīgi izstrādātam, lai izturētu nepārtrauktu augstsprieguma līdzstrāvu, un konstruētam ar iekšējām loka dzēšanas ierīcēm, lai droši un ātri dzēstu šo bīstamo loku. Maiņstrāvas slēdža novietošana šādā vietā ir katastrofālas kļūmes formula; slēdzis mēdz sametināties, izkust vai pat uzsprāgt, kad tas tiek noslogots.

Kā izvēlēties pareizo saules enerģijas atvienotāju jūsu sistēmai

Atvienojuma izvēle nav aptuvens novērtējums. Tā ir precīzs jūsu masīva neapspriežamo prasību un jūsu vides vajadzību novērtējums. Nepareiza lēmuma pieņemšana nav mazsvarīga kļūda; tā ir sistēmas konstrukcija, kas nedarbojas vai kas iespaidīgi sabojājas pārbaudes laikā. Tā ir sistemātisks kontrolsaraksts, nevis minēšanas spēle.

Sprieguma vērtējuma (Voc) aprēķināšana

Pirmkārt, spriegums. Slēdžam jābūt novērtētam ar maksimālo spriegumu, ko jūsu paneļu bloks var radīt. Tas nav darba spriegums (Vmp), bet gan tukšgaitas spriegums (Voc), kas norādīts jūsu saules paneļa datu lapā. Lai iegūtu virknes Voc, jums ir jāpieskaita visu paneļu Voc vienā virknes virknē. Bet tas vēl nav viss. Fotoelektrisko paneļu spriegums pieaug līdz ar temperatūras pazemināšanos. NEC pieprasa temperatūras korekcijas aprēķinu (NEC 690.7. tabula) atkarībā no zemākās paredzamās apkārtējās vides temperatūras jūsu uzstādīšanas vietā. Šis aukstā laika apstākļiem pielāgotais Voc ir jūsu zemākā iespējamā sprieguma prasība. Nominālais 600 V bloks aukstā klimatā var viegli pārsniegt 700 V, un tam ir nepieciešams 1000 V nominālais slēdzis, nevis 600 V. Šeit kompromisi nav iespējami, sprieguma nepietiekama novērtēšana rada nopietnu ugunsgrēka risku.

Strāvas stipruma vērtējuma (Isc) noteikšana

Otrkārt, strāvas stiprums. Slēdžam jābūt novērtētam tā, lai tas varētu izturēt maksimālo strāvu, kurai tas var tikt pakļauts. Tas ir balstīts uz jūsu saules bateriju virkņu īsslēguma strāvu (Isc). Ja jums ir vairākas paralēli savienotas virknes (piemēram, kombinēšanas kārbā), jums ir jāapkopo Isc vērtības. Tā kā saules bateriju ķēdes tiek uzskatītas par nepārtrauktas darbības enerģijas avotu (tas ir, tās var izmantot ar pilnu jaudu vismaz trīs stundas vai ilgāk), NEC nosaka, ka maksimālajai ķēdes strāvai jāpiemēro 1.25 (125%) drošības koeficients. Jūsu atvienotāja strāvas stiprumam jābūt ne mazākam par 125 procentiem no aprēķinātās maksimālās strāvas. Tas nav "ieteikums". Pārkaršanas, komponentu degradācijas un ugunsgrēka novēršana ir pamatprasība. Lai iegūtu plašāku informāciju par aparatūras iespējām, lūdzu, iepazīstieties ar mūsu ceļvedi par... Līdzstrāvas atvienošanas slēdzis.

Kausēts vai nekausēts: kurš jums ir nepieciešams?

Šo opciju nosaka sistēmas konstrukcija un pārslodzes aizsardzības (OCPD) atrašanās vieta.

• Atvienošana bez drošinātāja: Šis ir vienkāršs ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis. Tas nepiedāvā nekādu pārslodzes aizsardzību. To izmanto tikai izolācijas nolūkos. Tas ir piemērots, ja OCPD tiek piedāvāts citur. Piemēram, vienas virknes invertora līdzstrāvas atvienotājs bieži vien nav aprīkots ar drošinātāju, jo pats invertors nodrošina nepieciešamo aizsardzību.
• Drošinātāja atvienošana: Šis ir tips, kam slēdža korpusā ir iebūvēti drošinātāji. Tas nodrošina pārslodzes aizsardzību un izolāciju. Tas ir nepieciešams sistēmās, kurās ir trīs vai vairāk paralēlas virknes, kas barojas kombinatora kārbā. Virknes jāapdrošina ar atsevišķiem drošinātājiem, lai nodrošinātu, ka kļūmes gadījumā tās netiek pakļautas pretējai strāvai no citām virknēm. Starp akumulatoru bloku un invertoru var būt nepieciešams arī galvenais drošinātāja atvienotājs.

Nedomājiet, ka viens vienmēr ir pārāks; tie tiek izmantoti dažādiem dizaina mērķiem.

Pareiza korpusa izvēle (NEMA/IP vērtējums)

Slēdža iekšējās daļas kļūst nederīgas, ja sabrūk kārba, kurā tās atrodas. Ziemeļamerikā korpusu vērtē NEMA (Nacionālā elektroiekārtu ražotāju asociācija) vai starptautiski IP (iekļūšanas aizsardzība).

• NEMA 3R: Šī ir minimālā uzstādīšanas iespēja lielākajā daļā āra instalāciju. Tā ir izturīga pret laikapstākļiem un atvaira slapjdraņķi un lietu.
• NEMA 4/4X: Tas ir liels uzlabojums. NEMA 4 ir ūdensnecaurlaidīgs, t. i., izturīgs pret ar šļūteni plūstošu ūdeni. Tas ir svarīgi reģionos, kur lietu nes vējš vai kur aprīkojumu var apsmidzināt. 4X nodrošina izturību pret koroziju un tāpēc ir nepieciešams piekrastes, rūpniecības vai lauksaimniecības vajadzībām.
• IP reitingi: IP65 ir putekļu necaurlaidīgs un izturīgs pret ūdens strūklām. IP66 ir izturīgs pret jaudīgām ūdens strūklām. Tie ir tipiski starptautiski NEMA 4 stila aizsardzības ekvivalenti.

Korpusu nosaka vide. Izvēloties iekštelpām paredzētu (NEMA 1) korpusu lietošanai āra vidē, korpuss ātri sabojāsies ūdens iekļūšanas dēļ.

Atbilstība kodeksa un sertifikācijas prasībām (NEC, UL, IEC)

Visbeidzot, nav svarīgas specifikācijas, ja ierīce nav sertificēta Nacionāli atzītā testēšanas laboratorijā (NRTL). Šī sertifikācija ir jūsu vienīgā neatkarīgā garantija, ka slēdzis patiešām darbosies tā nominālajos bojājumu apstākļos. ASV tas nozīmē UL marķējuma (piemēram, UL 98 vai UL 508) iegūšanu. Eiropā tas nozīmē atbilstību IEC standartiem un CE marķējumu. Liela atbildība ir neuzskaitīta, nesertificēta sastāvdaļa. Tā neizturēs jūsu elektroinstalācijas pārbaudi, iespējams, atcels jūsu īpašuma apdrošināšanu un ir dziļas un nepieņemamas spekulācijas par jūsu sistēmas drošību. Tā ir viena no nepiemērotākajām vietām, kur mēģināt ietaupīt naudu.

Kā jūs ievērosiet, atbilstoša atvienotāja izvēle nav tikai pamata nominālvērtību jautājums. Jo īpaši neapspriežamas ir sertifikācijas un drošības funkcijas. Pareizi konstruētam līdzstrāvas izolatoram jāspēj ātri apslāpēt loku un jābūt absolūti uzticamam slodzes laikā. Šeit profesionāli līdzstrāvas aizsardzības ražotāji, piemēram, BENY pielietot savas specializētās zināšanas praksē.

Lai skaidrāk izprastu pamatus, pārskatiet mūsu 101 ceļvedis saules paneļu atvienošanai papildu informācijai.

Biežāk pieļautās saules enerģijas atvienošanas uzstādīšanas kļūdas, no kurām jāizvairās

Teorija ir eleganta. Prakse ir haotiska. Citādi labi izvēlēts atvienojums var kļūt nederīgs vai pat aktīvi bīstams neapdomīgas uzstādīšanas dēļ. Kritēriji ir augsti kāda iemesla dēļ. Tālāk ir norādītas visizplatītākās un novēršamās kļūmes.

• Apgrieztā polaritāte (līdzstrāvas atvienošana): Šī, iespējams, ir sliktākā un bīstamākā kļūda. Līdzstrāvas izolatora slēdzim nav ieteicams izmantot "Līnijas" un "Slodzes" spailes. Barošanas avots (saules paneļi) jāpievieno "Līnijas" pusei. Ierīce (invertors) jāpievieno "Slodzes" pusei. Tas ir tāpēc, ka slēdža loka dzēšanas mehānisms ir virziena. Polaritātes apgriešana atceļ šo svarīgo drošības pasākumu, praktiski nodrošinot, ka slēdzis pats sametināsies vai katastrofāli sabojāsies, kad būs noslogots.
• Nepiemērota atrašanās vieta un pieejamība: NEC pieprasa, lai atvienotāji būtu “viegli pieejami”. Tas nenozīmē, ka tiem jābūt pieejamiem ar 20 metru augstām kāpnēm un karti. Tie ir viegli pieejami, tos neaizsedz aprīkojums un tie ir redzami pirmās palīdzības sniedzējiem vai tehniķim. Neslēpiet atvienotājus bēniņos, rāpošanas telpā vai aiz pieskrūvēta paneļa. Komunālo pakalpojumu maiņstrāvas atvienotāju gadījumā iepazīstieties ar vietējiem komunālo pakalpojumu noteikumiem, kas gandrīz vienmēr prasa noteiktu vietu ārpus telpām skaitītāja tuvumā.
• Nepareizs vadītāja griezes moments: Slēdža spaiļu uzgaļiem ir norādīts noteikts griezes moments collās-mārciņās, kas norādīts to sānos vai uzstādīšanas rokasgrāmatā. “Labs un ciešs” nav tehniska specifikācija. Pārāk vaļīgs savienojums veido augstas pretestības punktu; šis punkts radīs daudz siltuma, izkausēs izolāciju un izraisīs ugunsgrēku. Pārāk ciešs savienojums nogriež vadītāja un pašas uzgaļa dzīslas, kas arī izraisīs augstas pretestības bojājumu. Katru reizi izmantojiet kalibrētu griezes momenta atslēgu.
• Maiņstrāvas nominālo komponentu pielietojums līdzstrāvas lietojumos: Tas ir jāatkārto, jo tā ir amatieru visļaunākā kļūda. Līdzstrāvas ķēdes pārtraucēju vai slēdzi, īpaši augstsprieguma fotoelektrisko (PV), nevar darbināt ar maiņstrāvas ķēdes pārtraucēju vai slēdzi, kas pieejams mājas labiekārtošanas veikalā. Tam nav līdzekļu, lai dzēstu līdzstrāvas loku. Tas nedarbosies. Tas nedarbosies un, iespējams, aizdedzinās ugunsgrēku. Jāizmanto tikai komponenti ar līdzstrāvas sprieguma un strāvas vērtībām un sertifikāciju.
• Vāja iežogojuma pārvaldība: NEMA 4X korpuss būs nederīgs, ja augšpusē urbsiet cauruļu ievades caurumus un ūdeni pievadīsiet tieši uz spailēm. Cauruļu ievadi vienmēr jāplāno sānos vai, vēl labāk, apakšā. Pārliecinieties, vai visi rumbas un veidgabali ir NEMA sertificēti un labi noslēgti. Lai nodrošinātu nevainojamu uzstādīšanu, pārskatiet mūsu... Saules enerģijas atvienošanas skaidrojums: veidi, izvēle un uzstādīšanas padomi.

Secinājumi

Saules enerģijas atvienotājs galu galā ir sarežģīta ierīce ar vienkāršiem noteikumiem. Tas nav pielikums, nedz arī daļa, kur var griezt leņķus. Tas ir galvenais jūsu sistēmas, jūsu īpašuma un personāla, kam ar to jātiek galā, drošības aizsargs. Tā kā atšķirība starp maiņstrāvas un līdzstrāvas tipiem ir acīmredzama un sprieguma un strāvas stipruma aprēķināšanai nepieciešama stingrība, vienīgais pieņemamais veids ir rūpība. NEC un UL prasības nav birokrātija; tās ir koncentrēta pieredzes gudrība, un tā ir apgūta, pārāk bieži par ļoti augstu cenu. Izturieties pret tām atbilstoši.

Biežāk uzdotie jautājumi