ขนาดของกล่องรวมสายโซลาร์เซลล์ที่ต้องการคือเท่าไร? จำนวนสาย, ฟิวส์, ขนาดกระแสและแรงดันไฟฟ้า

สตริง PV สี่ชุดเชื่อมต่อผ่านกล่องรวมโซลาร์แบบมีฟิวส์ไปยังอินพุต MPPT ของอินเวอร์เตอร์

กล่องรวมโซลาร์ควรตรงกับจำนวนสตริง PV ที่เข้ากันได้ที่ป้อนเข้าอินพุตอินเวอร์เตอร์หนึ่งช่อง แรงดันวงจรเปิดสูงสุดในสภาพอากาศหนาวของอาเรย์ กระแสออกแบบรวมตาม Isc และการป้องกันที่จำเป็น ณ ตำแหน่งนั้น จำนวนอินพุตเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ สี่สตริงอาจต้องใช้กล่อง 4-in/1-out หนึ่งกล่อง วงจร 2-in/1-out สองชุดแยกกัน หรือไม่ต้องใช้กล่องรวมภายนอกเลย ขึ้นอยู่กับอินเวอร์เตอร์และการวางสายเคเบิล.

สำหรับผู้ซื้อ “4 สตริง 1000 V” ฟังดูเหมือนข้อกำหนดที่ใช้ได้ สำหรับวิศวกรที่ตรวจสอบใบเสนอราคา มันเป็นเพียงจุดเริ่มต้น เอกสารข้อมูลโมดูลอาจแสดงว่าสตริงเข้าใกล้ 1000 V ในเช้าที่หนาวเย็น อินเวอร์เตอร์อาจกำหนดสตริงให้กับ MPPT อิสระสองช่อง เส้นทางเอาต์พุตอาจต้องรองรับกระแสเกือบ 70 A หลังจากใช้ค่ากระแสของโครงการแล้ว ข้อเท็จจริงใดข้อหนึ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยนกล่องได้.

เป้าหมายที่นี่คือการเปลี่ยนข้อมูลที่มีอยู่แล้วในเอกสารข้อมูลโมดูล ตารางอินเวอร์เตอร์ และแผนภาพเส้นเดี่ยวให้เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่สามารถปกป้องได้ สำหรับการกำหนดค่าทั่วไปและตัวเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ ดูที่ กลุ่มผลิตภัณฑ์กล่องรวม PV JUTRION.

การจัดกลุ่มสตริง PV ที่ถูกต้องสำหรับ MPPT หนึ่งช่อง เปรียบเทียบกับการเชื่อมข้ามอินพุต MPPT แยกกันอย่างไม่ถูกต้อง

สตริงที่เข้าสู่เอาต์พุตกล่องรวมหนึ่งช่องต้องมีปลายทางที่ถูกต้อง ฟังดูชัดเจน แต่เป็นจุดที่ใบเสนอราคาช่วงแรกหลายฉบับผิดพลาด.

สมมติว่าหลังคามีแปดสตริง แบบอินเวอร์เตอร์กำหนดสี่สตริงให้กับ MPPT A และสี่สตริงให้กับ MPPT B การสั่งกล่องรวม 8-in/1-out จะเชื่อมวงจรสองวงจรที่อินเวอร์เตอร์ถูกออกแบบให้ควบคุมแยกกัน ตัวเลือกที่ใช้ได้จริงคือ กลุ่ม 4-in/1-out สองชุดแยกกัน ตู้หนึ่งที่มีส่วนไฟฟ้าอิสระสองส่วน หรือการเชื่อมต่อสตริงโดยตรงหากอินเวอร์เตอร์มีอินพุตและการป้องกันที่เหมาะสมอยู่แล้ว.

สตริงที่ตั้งใจให้ทำงานแบบขนานควรเข้ากันได้อย่างแท้จริง ตรวจสอบประเภทโมดูล จำนวนโมดูลต่อสตริง การวางแนว และเงาที่คาดว่าจะเกิดขึ้น ความยาวสตริงที่ไม่เท่ากันมีแรงดันใช้งานต่างกัน การรวมสตริงที่มีเงามากและไม่มีเงาเข้าด้วยกันอาจทำให้เกิดการจับคู่การทำงานที่ไม่ดี แม้ว่าฉลากโมดูลจะเหมือนกันก็ตาม.

นี่ให้กฎข้อแรกที่ใช้ได้:

นับสตริงที่กำหนดให้กับเส้นทาง MPPT ที่เข้ากันได้หนึ่งเส้นทาง ไม่ใช่ทุกสตริงที่เห็นในแบบโครงการ.

อินเวอร์เตอร์สตริงหลายรุ่นมีอินพุต DC หลายช่อง การป้องกันไฟกระชากภายใน และฟังก์ชันตัดแยก DC อยู่แล้ว หากแต่ละสตริงสามารถเดินสายตรงไปยังอินพุตอินเวอร์เตอร์ที่เหมาะสม การเพิ่มกล่องรวมภายนอกอาจสร้างจุดต่อสายเพิ่มโดยไม่แก้ปัญหาการออกแบบ.

กล่องสตริงเดี่ยวเป็นกรณีที่เกี่ยวข้องแต่แตกต่าง หน่วย 1-in/1-out ไม่ได้รวมกระแส แต่ทำหน้าที่เป็นกล่องป้องกันและตัดแยกภายนอก ซึ่งมีประโยชน์เมื่ออินเวอร์เตอร์อยู่ไกล จำเป็นต้องมีจุดตัดแยกในพื้นที่ หรือโครงการต้องการการป้องกันไฟกระชากแบบเปลี่ยนได้ในตำแหน่งที่เข้าถึงได้.

ก่อนดูขนาดฟิวส์หรือขนาดตู้ ให้รวบรวมข้อมูลห้ากลุ่ม ส่วนใหญ่สามารถคัดลอกโดยตรงจากเอกสารโครงการที่ออกแล้ว.

ข้อมูลแหล่งที่มาตามปกติสิ่งที่มันเปลี่ยนแปลง
Voc, Isc, Imp, ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ และฟิวส์อนุกรมสูงสุดแผ่นข้อมูลโมดูล PVขีดจำกัดแรงดัน กระแส และฟิวส์สตริง
โมดูลต่อสตริงและจำนวนสตริงขนานตารางสตริงจำนวนอินพุตและแรงดัน/กระแสรวม
การจัดเรียง MPPT และขีดจำกัดอินพุตแผ่นข้อมูลอินเวอร์เตอร์และแผนภาพเส้นเดี่ยวสตริงใดที่สามารถใช้เอาต์พุตร่วมกันได้
อุณหภูมิต่ำสุด การติดตั้ง และการสัมผัสเกณฑ์การออกแบบโครงการและข้อมูลสถานที่Voc ขณะเย็น การลดค่า และตู้
ประเทศปลายทางและกฎที่เกี่ยวข้องข้อกำหนดโครงการวิธีการป้องกันและเอกสาร

ค่าหนึ่งที่มักถูกมองข้ามคือกระแสลัดวงจรสูงสุดที่อินเวอร์เตอร์ยอมรับได้ กระแสใช้งานสูงสุดและกระแสลัดวงจรสูงสุดไม่สามารถใช้แทนกันได้ ควรตรวจสอบอาร์เรย์ที่เสนอเทียบกับทั้งสองค่า.

ประเทศปลายทางมีความสำคัญไม่แพ้ข้อมูลทางไฟฟ้า การคำนวณฟิวส์ที่เตรียมไว้สำหรับโครงการแนว IEC ไม่ควรยืมตัวคูณของอเมริกาเหนือมาใช้เงียบ ๆ แล้วนำเสนอเป็นกฎสากล.

การคำนวณ Voc ของสตริง PV ในสภาพอากาศหนาวสำหรับ 16 โมดูล ได้แรงดันออกแบบ 907.1 V

โดยปกติ Voc ของโมดูลระบุที่สภาวะทดสอบมาตรฐาน ค่านี้จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเซลล์ลดลง ดังนั้นสภาวะที่คาดว่าจะหนาวที่สุดจึงเป็นตัวควบคุมแรงดันสตริงสูงสุด.

ในกรณีที่แผ่นข้อมูลโมดูลระบุค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ Voc เป็นลบเป็นเปอร์เซ็นต์ต่อองศาเซลเซียส การคำนวณเบื้องต้นคือ:

ป้อนสัมประสิทธิ์เป็นทศนิยม เช่น −0.28%/°C ให้ใช้ −0.0028 ในสูตร หากผู้ผลิตโมดูลมีวิธีการอุณหภูมิต่ำที่แตกต่าง ให้ใช้วิธีนั้นแทน

คำตอบต้องครอบคลุมมากกว่าตัวอินเวอร์เตอร์ ฟิวส์ลิงก์และที่ยึด SPD สวิตช์-ตัดวงจรหรือเบรกเกอร์ ขั้วต่อ ตัวนำ และชุดประกอบทั้งหมดอยู่ในวงจร DC เดียวกัน การเปลี่ยน SPD เพียงอย่างเดียวเป็นอุปกรณ์ 1500 V ไม่ได้แปลงกล่อง 1000 V ให้เป็นชุดประกอบ 1500 V

ส่วนต่างแรงดันที่ไม่ได้ใช้เล็กน้อยไม่ใช่ความจุที่สูญเปล่า มันดูดซับพื้นฐานอุณหภูมิและความคลาดเคลื่อนเฉพาะโครงการที่ได้รับการระบุจริง สิ่งที่ควรหลีกเลี่ยงคือส่วนต่างแบบสุ่มที่ไม่มีแหล่งที่มาบันทึกไว้

เมื่อสายคู่ขนานมีสภาพดี แต่ละสายจะจ่ายกระแสไปยังเอาต์พุตร่วม หากสายใดสายหนึ่งเกิดความผิดปกติ สายอื่นอาจจ่ายกระแสย้อนกลับเข้าไปในสายที่ผิดนั้น ฟิวส์สายมีไว้เพื่อขัดจังหวะกระแสย้อนกลับที่เป็นอันตรายนั้นเมื่อจำเป็นต้องมีการป้องกัน

การคัดกรองเบื้องต้นสำหรับการมีส่วนร่วมจากสายอื่นคือ:

Iย้อนกลับ,คัดกรอง = (n − 1) × Isc,สาย

กระแสย้อนกลับจากสาย PV สามสายที่มีสภาพดีเข้าสู่สายที่มีความผิดปกติซึ่งได้รับการป้องกันโดยฟิวส์ gPV ขนาด 20 A

ที่นี่ n คือจำนวนสายคู่ขนาน สมการแสดงให้เห็นว่าทำไมคำตอบจึงเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วระหว่างสองและสี่อินพุต: สายที่มีความผิดปกติในกลุ่มสี่สายอาจได้รับกระแสจากสายที่มีสภาพดีสามสาย

อย่าถือว่านิพจน์นั้นเป็นการออกแบบการป้องกันที่เสร็จสมบูรณ์ ฟิวส์ gPV ที่เลือกต้องรองรับกระแสที่คาดว่าจะเกิดขึ้นภายใต้สภาพตู้จริง ป้องกันสายเคเบิลและอุปกรณ์ อยู่ภายในพิกัดฟิวส์อนุกรมสูงสุดของโมดูล และมีความสามารถด้านแรงดัน DC ของ PV และความสามารถในการตัดกระแสเพียงพอ ตัวจับฟิวส์และฟิวส์ต้องตรวจสอบร่วมกัน รวมถึงผลกระทบจากอุณหภูมิและการจัดกลุ่ม.

IEC 60269-6 ครอบคลุมข้อกำหนดเสริมสำหรับฟิวส์ลิงก์ที่ใช้ในสายและแผงโซลาร์เซลล์ที่มีแรงดันสูงถึง 1500 V DC กฎการติดตั้งที่นำมาใช้ในโครงการจะกำหนดวิธีการใช้ผลิตภัณฑ์นั้น

ค่า 1.56 × Isc ที่คุ้นเคยเกี่ยวข้องกับปัจจัย 125% สองตัวที่ใช้ในแนวทางการออกแบบทั่วไปในอเมริกาเหนือ ไม่ควรนำไปติดป้ายใหม่ว่าเป็นสูตร IEC สากล หากโครงการอยู่ภายใต้ NEC ให้ใช้ฉบับที่นำมาใช้ รายการอุปกรณ์ที่รับรอง และข้อกำหนดท้องถิ่น หากเป็นโครงการ IEC ให้ใช้กฎการติดตั้งที่อิงตาม IEC ที่เกี่ยวข้อง และคำแนะนำของผู้ผลิตโมดูล ฟิวส์ และสายเคเบิล.

ความแตกต่างนี้ควรระบุในใบเสนอราคา มิฉะนั้น ผู้จัดจำหน่ายสองรายอาจให้ขนาดฟิวส์ที่แตกต่างกันแม้ว่าจะได้รับข้อมูลแผงโซลาร์เซลล์ชุดเดียวกัน


Sาย PV 4 สายที่มีกระแส 13.8 A รวมกันเป็น 55.2 A Isc โดยมีค่ากระแสออกแบบที่ 69 A และอุปกรณ์เอาต์พุตที่เลือกไว้ที่ 80 A

ด้านอินพุตและเอาต์พุตมีกระแสที่แตกต่างกัน อินพุตแต่ละตัวรับสายหนึ่งสาย; เอาต์พุตร่วมรับผลรวมของสายขนานทั้งหมด

IIsc,total = จำนวนสายขนาน × Isc,สาย

ปัจจัยการออกแบบและปัจจัยแก้ไขที่โครงการกำหนดจะถูกนำไปใช้กับตัวนำและอุปกรณ์ที่เหมาะสม ผลลัพธ์มีผลต่อการเดินสายภายใน บัสบาร์ ขั้วต่อ สายเคเบิลขาออก และอุปกรณ์สวิตชิ่งเอาต์พุต นอกจากนี้ยังต้องเปรียบเทียบกับขีดจำกัดที่ระบุของอินเวอร์เตอร์ด้วย.

การใช้ Imp เพียงอย่างเดียวสำหรับการเลือกทั้งหมดอาจทำให้เส้นทางการป้องกันเล็กเกินไป การใช้ Isc เพียงอย่างเดียวโดยไม่ตรวจสอบกระแส MPPT ปกติของอินเวอร์เตอร์อาจพลาดข้อจำกัดในการทำงาน เก็บค่าแยกจากกันและกำหนดวัตถุประสงค์ให้แต่ละค่า.

ค่าใช้เพื่อตรวจสอบ
ความต้านทานสายกระแสทำงานปกติและความเข้ากันได้กับ MPPT ของอินเวอร์เตอร์
กระแสลัดวงจรของสายกระแสออกแบบของสายและการคำนวณการป้องกันกระแสเกิน
กระแสลัดวงจรรวมเส้นทางรวมและขีดจำกัดกระแสลัดวงจรของอินเวอร์เตอร์
กระแสออกแบบโครงการที่แก้ไขแล้วตัวนำ, บัสบาร์, เทอร์มินัล และอุปกรณ์เอาต์พุตภายใต้สภาพการติดตั้ง

ความร้อนสามารถมีผลเหนือกว่าการจัดอันดับในแคตตาล็อกที่ดูเหมือนจะเหมาะสม ตัวถือฟิวส์ที่อยู่ชิดกัน การสูญเสียที่เทอร์มินัล SPD และรังสีแสงอาทิตย์โดยตรงทั้งหมดเพิ่มอุณหภูมิในตู้ อุปกรณ์ 80 A ในสภาพอ้างอิงไม่ได้หมายความว่าจะเป็นโซลูชัน 80 A ในทุกตู้กลางแจ้งโดยอัตโนมัติ

กล่องคอมไบเนอร์จะง่ายต่อการกำหนดเมื่อแต่ละส่วนประกอบมีหน้าที่ชัดเจนหนึ่งอย่าง:

  • ฟิวส์ gPV: ปกป้องสายแต่ละสายจากสภาวะกระแสย้อนกลับเกินที่เกี่ยวข้อง;
  • สวิตช์-ดิสรัปเตอร์: ให้การสวิตช์โหลด DC PV และจุดแยกวงจรที่กำหนด;
  • เบรกเกอร์วงจร DC: สวิตช์วงจรและให้ฟังก์ชันป้องกันกระแสเกินเมื่อคุณสมบัติและการจัดอันดับการตัดวงจร DC เหมาะสมกับการใช้งาน;
  • SPD DC PV: จำกัดแรงดันเกินชั่วคราวและไม่ทดแทนการป้องกันกระแสเกินหรือการแยกวงจร.

เบรกเกอร์เอาต์พุตไม่จำเป็นเพียงเพราะมีที่ว่าง ระบบอาจออกแบบให้ใช้สวิตช์-ดิสรัปเตอร์เมื่อมีการป้องกันกระแสเกินที่จัดไว้แล้วที่อื่น หรือใช้เบรกเกอร์ที่มีหน้าที่ป้องกันที่กำหนดไว้ ตัดสินใจหน้าที่ก่อน

หลักการเดียวกันนี้ใช้กับ SPD ยืนยันการใช้งาน PV DC, แรงดันไฟฟ้า (U)CPV, โหมดการป้องกัน, ระดับการป้องกัน, หน้าที่กระแสคายประจุ, พฤติกรรมกระแสลัดวงจร และการประสานงานสำรอง ประเภท 2 มักใช้สำหรับสภาวะแรงดันเกินที่เกิดขึ้น เมื่อมีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกหรือเส้นทางกระแสฟ้าผ่าอื่น อาจต้องใช้การป้องกันประเภท 1 หรือ ประเภท 1+2 ดูเอกสารอ้างอิงเพิ่มเติม ช่วง SPD DC PV ของ JUTRION หลังจากทราบแรงดันโครงการและบริบทฟ้าผ่าแล้ว


ตัวอย่างประกอบ: นี่คือตัวอย่างกรณีหลังคาเชิงพาณิชย์ที่สร้างขึ้นเพื่อแสดงการคำนวณ ไม่ใช่โครงการลูกค้าหรือการออกแบบสากล

สตริงสี่ชุดที่เหมือนกันถูกกำหนดให้กับอินพุตอินเวอร์เตอร์กระแสสูงหนึ่งชุด แต่ละสตริงประกอบด้วยโมดูล 16 ตัว Datasheet ของโมดูลระบุ Voc = 49.5 V, Isc = 13.8 A, βVoc = −0.28%/°C และค่ากำหนดฟิวส์อนุกรมสูงสุดที่ 25 A อุณหภูมิต่ำสุดของโครงการคือ −15°C และฐานการออกแบบยังใช้ค่ากำหนดเผื่อ 3% หลังการคำนวณอุณหภูมิ

อินเวอร์เตอร์ตัวอย่างมีแรงดันอินพุต DC สูงสุด 1000 V กระแสอินพุตสูงสุด 80 A และกระแสลัดวงจรสูงสุด 100 A ไม่มีการสมมติระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก

สตริงทั้งสี่ใช้โมดูลและความยาวสตริงเดียวกัน และเอกสารอินเวอร์เตอร์อนุญาตให้ป้อนข้อมูลเข้าชุดเดียวกัน สถาปัตยกรรม 4-in/1-out จึงเหมาะสมในขั้นตอนนี้ หากภาพวาดแบ่งเป็นสอง MPPT คำตอบจะกลายเป็นสองกลุ่มอิสระ 2-in/1-out

ชุดประกอบที่ได้รับการยืนยันที่ 1000 V สามารถผ่านการตรวจสอบเบื้องต้นนี้ได้ เช่นเดียวกับอินเวอร์เตอร์ตัวอย่าง ส่วนต่างที่เหลือประมาณ 93 V โมดูลตัวที่สิบเจ็ดจะเพิ่มผลลัพธ์เป็นประมาณ 964 V ก่อนเผื่อค่าเดียวกันและจะไม่ผ่านตัวอย่างนี้หลังจากเผื่อค่าแล้ว

สตริงอีกสามชุดสามารถให้หน้าจอกระแสย้อนกลับเริ่มต้นได้:

(4 − 1) × 13.8 = 41.4 A

ค่านั้นสูงกว่าพิกัดฟิวส์อนุกรมสูงสุด 25 A ของโมดูล ดังนั้นในตัวอย่างนี้จึงต้องมีการป้องกันสตริงแต่ละสตริง วิธีการของโครงการให้ค่ากรอบเบื้องต้นของกระแสฟิวส์ขั้นต่ำที่ 1.25 × 13.8 = 17.25 A ฟิวส์ gPV 20 A อยู่ระหว่างค่านั้นกับขีดจำกัดโมดูล 25 A ก่อนที่จะยอมรับ ต้องตรวจสอบตัวจับฟิวส์ การป้องกันสายเคเบิล อุณหภูมิตู้ และความสามารถกระแสต่อเนื่อง.

กระแสลัดวงจรรวมคือ:

4 × 13.8 = 55.2 A

ฐานการออกแบบตัวอย่างใช้ 1.25 × Isc เป็นหน้าจอกระแสเอาต์พุตเบื้องต้น:

1.25 × 55.2 = 69.0 A

สวิตช์-ดิสคอนเนกเตอร์ DC ของ PV ขนาด 80 A เป็นกรอบเริ่มต้นที่สมเหตุสมผล ไม่ใช่ตัวเลือกสุดท้ายโดยอัตโนมัติ พิกัดความร้อนที่ติดตั้ง แรงดัน จำนวนขั้ว และหน้าที่การสวิตชิ่งยังต้องตรวจสอบ ขีดจำกัดกระแสลัดวงจร 100 A ของอินเวอร์เตอร์ผ่านการเปรียบเทียบที่ 55.2 A ขีดจำกัดการทำงาน 80 A ควรเปรียบเทียบกับสี่เท่าของ Imp ของโมดูลจากเอกสารข้อมูลจริง.

การคำนวณง่ายต่อการทบทวนเมื่อสมมติฐาน ผลลัพธ์ และการตรวจสอบที่เหลือถูกรวมกัน นี่คือจุดที่ผู้ซื้อสามารถดูได้ว่าสองใบเสนอราคานั้นอิงตามงานเดียวกันหรือไม่

รายการเลือกผลลัพธ์ประกอบสิ่งที่ยังต้องยืนยัน
การกำหนดค่า4 อินพุต / 1 เอาต์พุตสตริงทั้งสี่ป้อนข้อมูลเข้าที่อินเวอร์เตอร์ที่เข้ากันได้ชุดเดียว
แรงดันไฟฟ้าโครงการสูงสุด907.1 Vฐานอุณหภูมิสถานที่ วิธีการเผื่อ และขีดจำกัดอินเวอร์เตอร์
การป้องกันสตริงการเลือกเบื้องต้น gPV 20 Aอุณหภูมิที่ตัวจับฟิวส์ การป้องกันสายเคเบิล และกฎที่ใช้บังคับ
กระแสลัดวงจรรวม55.2 Aกระแสลัดวงจรสูงสุดที่อนุญาตของอินเวอร์เตอร์
การคัดกรองกระแสเอาต์พุตเบื้องต้น69.0 Aปัจจัยแก้ไขและอุณหภูมิชุดติดตั้ง
การแยกเอาต์พุตขนาดเฟรม 80 A เป็นตัวเลือกเริ่มต้นหน้าที่ DC ของ PV, แรงดัน, จำนวนขั้ว และเรตติ้งกระแสที่ติดตั้ง
การป้องกันแรงดันกระชากSPD ประเภท 2 สำหรับ PV DC เป็นค่าเริ่มต้นUcpv, โหมดการป้องกัน, ระบบป้องกันฟ้าผ่า (LPS) และการประสานงานสำรอง
ตัวเรือนขั้นต่ำ IP65 สำหรับใช้งานกลางแจ้งUV, การกัดกร่อน, ความร้อน, ข้อต่อสาย และการควบแน่น

JUTRION แสดงผลิตภัณฑ์ 1000 V DC, IP65 ในการกำหนดค่า 1-in/1-out, 2-in/1-out และ 4-in/1-out ใช้จำนวนอินพุตเพื่อคัดกรองสถาปัตยกรรม จากนั้นยืนยันเรตติ้งที่ได้จากการคำนวณโครงการ.

การกำหนดค่าเหตุผลทั่วไปในการคัดกรองเหตุผลในการหยุดและพิจารณาใหม่
1 อินพุต / 1 เอาต์พุตสตริงหนึ่งต้องมีจุดป้องกันและแยกวงจรที่เข้าถึงได้ไม่มีการรวมกันเกิดขึ้น; ตรวจสอบว่ากล่องแยกเพิ่มฟังก์ชันที่จำเป็น
2 อินพุต / 1 เอาต์พุตสองสตริงที่จับคู่กันป้อนอินพุตอินเวอร์เตอร์หนึ่งช่องสตริงเหล่านี้เป็นของ MPPT แยกกันหรือเกินขีดจำกัดอินพุตรวม
4 อินพุต / 1 เอาต์พุตสี่สตริงที่จับคู่กันป้อนอินพุตกระแสสูงที่มีเรตติ้งเหมาะสมหนึ่งช่องอินเวอร์เตอร์ต้องการสองกลุ่ม MPPT หรือเส้นทางเอาต์พุตมีเรตติ้งต่ำเกินไป

ตัวอย่างที่ทำงานชี้ไปที่สถาปัตยกรรม JUPV1000-4/1 แต่ไม่ได้อนุมัติฟิวส์ภายใน อุปกรณ์เอาต์พุต หรือ SPD โดยชื่อรุ่นเพียงอย่างเดียว ส่วนประกอบเหล่านั้นต้องเสนอราคาเทียบกับแรงดันโครงการ 907.1 V การป้องกันสตริง gPV 20 A ที่เสนอ หน้าจอกระแสรวมเบื้องต้น 69 A และสภาพการติดตั้งกลางแจ้ง


การคำนวณทางไฟฟ้ามักทำในสำนักงานที่ 25°C กล่องอาจใช้งานจริงบนหลังคาที่อากาศร้อนกว่า แสงแดดโดยตรงทำให้ตู้ร้อน และฟิวส์หลายตัวรับกระแสเคียงข้างกัน ความแตกต่างนี้ส่งผลมากกว่าความสะดวกสบายขณะบำรุงรักษา

ความร้อนเกิดขึ้นที่ฟิวส์ เทอร์มินัล ตัวนำ SPD และอุปกรณ์เอาต์พุต อุปกรณ์ที่วางชิดกันมีโอกาสระบายความร้อนน้อยลง ในขณะที่ตู้ปิดผนึกจำกัดการแลกเปลี่ยนอากาศ อุปกรณ์ที่รับกระแสตามที่ระบุภายใต้เงื่อนไขอ้างอิงอาจต้องลดเรตติ้งในประกอบขั้นสุดท้าย นี่คือเหตุผลที่สวิตช์-ตัดวงจร 80 A ในตัวอย่างยังคงเป็นเฟรมเริ่มต้นจนกว่าจะตรวจสอบการจัดวางที่ติดตั้งแล้ว

IP65 มีประโยชน์ แต่ตอบเพียงคำถามการป้องกันการเข้าเท่านั้น ไม่ได้กำหนดโดยอัตโนมัติว่า:

  • ทนต่อการสัมผัสรังสีอัลตราไวโอเลตระยะยาว;
  • ประสิทธิภาพการกัดกร่อนใกล้ชายฝั่งหรือในบรรยากาศอุตสาหกรรม;
  • อุณหภูมิภายในที่ยอมรับได้ภายใต้กระแสเต็มและภาระโซลาร์เซลล์;
  • การควบคุมการควบแน่นในระหว่างการร้อนและเย็นรายวัน;
  • ความเหมาะสมของกลอนสาย ซีล และวัสดุสำหรับสายที่ติดตั้ง;
  • ประสิทธิภาพฉนวนที่ความสูงสูง.

รายละเอียดการติดตั้งก็สำคัญเช่นกัน การเดินสายผ่านด้านบนของตู้กลางแจ้งสร้างเส้นทางน้ำที่แตกต่างจากการเดินสายด้านล่าง กลอนสายที่มีขนาดเล็กเกินไปอาจทำลายซีลหรือให้การรองรับสายไม่เพียงพอ การดัดสายแน่นอาจถ่ายโอนแรงกลไปยังฟิวส์โฮลเดอร์และเทอร์มินัล ควรพิจารณาตู้เป็นชุดประกอบที่ติดตั้งแล้ว ไม่ใช่แค่กล่องพลาสติกหรือโลหะเปล่าที่มีหมายเลข IP

IEC 61439-2:2020 ครอบคลุมชุดสวิตช์เกียร์และคอนโทรลเกียร์ที่มีแรงดันสูงถึง 1500 V DC ความเกี่ยวข้องที่นี่คือเชิงปฏิบัติ: การใช้ส่วนประกอบที่มีเรตติ้งแยกกันไม่ลบล้างความจำเป็นในการตรวจสอบชุดประกอบที่เสร็จสมบูรณ์ รวมถึงการเพิ่มอุณหภูมิ คุณสมบัติไดอิเล็กทริก วงจรป้องกัน ระยะห่าง การเดินสาย และโครงสร้างทางกลตามที่เหมาะสม

คำถามทางเทคนิคสั้น ๆ มีประโยชน์กว่าฟอร์มสั่งซื้อยาว ๆ แนบแผ่นข้อมูลโมดูลและอินเวอร์เตอร์ และระบุ:

  • จำนวนสตริงต่อเอาต์พุตและโมดูลต่อสตริง;
  • ค่า Voc, Isc, Imp, βVoc ของโมดูล และฟิวส์อนุกรมสูงสุด;
  • อุณหภูมิออกแบบขั้นต่ำและการเผื่อแรงดันไฟฟ้าใด ๆ;
  • การจัดเรียง MPPT ของอินเวอร์เตอร์และขีดจำกัดอินพุต;
  • แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่คำนวณได้และกระแสออกแบบรวม;
  • ฟังก์ชันฟิวส์, การแยกวงจร, เบรกเกอร์ และ SPD ที่ต้องการ;
  • ตำแหน่งตู้, ข้อกำหนด IP, สภาพแวดล้อม, การสัมผัสรังสี UV และการกัดกร่อน;
  • ขนาดสายไฟ, การตรวจสอบ, ตลาดปลายทาง และปริมาณ.

สำหรับโครงการตัวอย่าง จะเป็น: 4-in/1-out, สตริง 4 ชุดเหมือนกัน ชุดละ 16 โมดูล ป้อนเข้า MPPT เดียว, แรงดันออกแบบโครงการ 907.1 V, ฟิวส์ gPV ขนาด 20 A เบื้องต้น, กระแส Isc รวม 55.2 A, หน้าจอกระแสเอาต์พุตเบื้องต้น 69 A, การแยกวงจร PV DC, การป้องกันฟ้าผ่าประเภท 2 สำหรับ PV DC ที่ประสานกัน และตู้สำหรับใช้งานกลางแจ้ง.

ใบเสนอราคาหนึ่งอาจใช้ฟิวส์ gPV และที่ยึดที่ได้รับการตรวจสอบสำหรับแรงดันและอุณหภูมิที่ตั้งใจไว้ อีกใบเสนอราคาอาจระบุเพียงกระแสฟิวส์ตามชื่อเท่านั้น กล่องหนึ่งอาจมีสวิตช์โหลดเบรกเกอร์แบบสวิตช์-ตัดวงจร อีกกล่องอาจใช้เครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อการแยกวงจรเป็นหลัก SPD Ucpv, โหมดป้องกัน, พฤติกรรมเมื่อเกิดลัดวงจร และความสามารถในการเปลี่ยนทดแทนอาจแตกต่างกันแม้ทั้งสองใบเสนอราคาจะระบุว่า “Type 2 SPD”

เอาต์พุตร่วมเป็นแหล่งความแตกต่างที่ซ่อนอยู่เปรียบเทียบความสามารถกระแสที่ติดตั้งของบัสบาร์, ตัวนำ, เทอร์มินัล และอุปกรณ์เอาต์พุต ไม่ใช่เพียงแค่ตัวเลขแอมแปร์ที่ใหญ่ที่สุดที่พิมพ์ในรายการวัสดุเท่านั้น ตรวจสอบความจุเทอร์มินัลกับสายไฟออกจริงด้วย ใบเสนอราคาที่ราคาต่ำกว่าในเชิงเทคนิคอาจไม่ถูกกว่า หากต้องเปลี่ยนลูกยาง, ใช้ตู้ที่ใหญ่ขึ้น หรือทำงานซ่อมแซมที่ไซต์

ดังนั้นการเปรียบเทียบที่มีประโยชน์จึงควรทำการปรับมาตรฐานรายการต่อไปนี้ก่อนราคา:

  • การจัดเรียงอินพุต/เอาต์พุตและการจัดกลุ่ม MPPT;
  • แรงดันไฟฟ้า DC สูงสุดของเส้นทางทั้งหมด;
  • ชนิดฟิวส์สตริง, เรตติ้ง และขีดจำกัดโมดูล;
  • กระแสรวมและสภาพอุณหภูมิที่ติดตั้ง;
  • ฟังก์ชันอุปกรณ์เอาต์พุตและหน้าที่ DC;
  • ชนิด SPD, Ucpv, โหมด และการประสานงาน;
  • ความจุเทอร์มินัลและลูกยางสายเคเบิล;
  • วัสดุตู้และความเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม.

การเลือกขั้นสุดท้ายควรอ่านเป็นเส้นทางไฟฟ้าที่เชื่อมต่อเดียว หากใบเสนอราคายืนยันเพียงจำนวนอินพุต, แรงดันไฟฟ้าตามชื่อ และระดับ IP ยังไม่ได้ตอบคำถามเรื่องขนาด


การออกแบบที่ถูกต้องยังอาจถูกทำลายโดยขั้วกลับ, การต่อสายหลวม, ลูกยางเสียหาย หรือสตริงที่เชื่อมต่อกับอินพุตผิด การว่าจ้างควรปฏิบัติตามขั้นตอนโครงการและคำแนะนำของส่วนประกอบ โดยวงจร DC ต้องถูกแยกและทดสอบโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติ

ก่อนจ่ายไฟเอาต์พุตรวม ให้บันทึก:

  • ตัวตนของสตริง, ขั้ว และแรงดันไฟฟ้าวัดแบบวงจรเปิด;
  • ว่าแรงดันไฟฟ้าสตริงที่วัดได้สอดคล้องกับการออกแบบและกันเองอย่างสมเหตุสมผลหรือไม่;
  • การขันเทอร์มินัลเสร็จสมบูรณ์ตามแรงบิดที่ระบุ;
  • ความต่อเนื่องของสายตัวนำป้องกันและการเชื่อมต่อกราวด์ตามที่ต้องการ;
  • ชนิดและเรตติ้งฟิวส์ในทุกช่องที่ติดตั้ง;
  • สถานะ SPD และการติดต่อสัญญาณเตือนระยะไกล หากติดตั้งไว้;
  • การทำงานและตำแหน่งแสดงของอุปกรณ์แยกวงจร;
  • ป้าย, ซีลช่องทางที่ไม่ได้ใช้, การบีบอัดลูกยาง และการปิดตู้.

หลังจากระบบทำงานภายใต้โหลดตัวแทน ให้ตรวจสอบความร้อนผิดปกติ, การเปลี่ยนสี, กลิ่น, การทำงานของฟิวส์ที่ไม่พึงประสงค์ หรือความชื้น หากแผนบำรุงรักษาโครงการใช้เทอร์โมกราฟี ภาพฐานจะมีประโยชน์มากขึ้นเมื่อบันทึกโหลดและสภาพแวดล้อมพร้อมกัน จุดประสงค์ไม่ใช่เพื่อ “พิสูจน์” การออกแบบจากการสแกนครั้งเดียว แต่เพื่อเก็บเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการเปรียบเทียบในภายหลัง

IEC 62548-1:2023 ให้บริบทการออกแบบ IEC ที่กว้างขึ้นสำหรับอาร์เรย์ PV รวมถึงการเดินสาย DC, การป้องกัน, การสวิตช์ และการต่อลงดิน ชุดประกอบที่เสร็จสมบูรณ์ยังต้องการการตรวจสอบที่เหมาะสม; IEC 61439-2:2020 ครอบคลุมชุดสวิตช์เกียร์และชุดควบคุมกำลังไฟฟ้าถึง 1500 V DC ข้อกำหนด SPD สำหรับ DC ของ PV จะได้รับการจัดการโดย IEC 61643-31.

ต้องใช้กล่องรวมสายโซลาร์เซลล์กี่สตริง?

ไม่มีขั้นต่ำสากล กล่องรวมสายภายนอกมีประโยชน์เมื่อสตริงที่เข้ากันได้ต้องถูกต่อขนานก่อนเข้าสู่อินเวอร์เตอร์อินพุตหนึ่งช่อง เมื่อช่วยลดความยาวสายเคเบิล หรือเมื่อโครงการต้องการตำแหน่งศูนย์กลางสำหรับฟิวส์ การแยกวงจร การป้องกันไฟกระชาก หรือการตรวจสอบ หากอินเวอร์เตอร์รับสตริงทุกสตริงโดยตรงและมีฟังก์ชันที่จำเป็นอยู่แล้ว อาจไม่จำเป็นต้องมีกล่องรวมสายแยกต่างหาก

ควรใช้ฟิวส์ขนาดใดในกล่องรวมสายโซลาร์เซลล์?

เลือกฟิวส์ gPV ที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับ PV จากค่า Isc ของสตริง วิธีการติดตั้งที่ใช้ ความสามารถของสายเคเบิล สภาพแวดล้อม และการจัดอันดับฟิวส์อนุกรมสูงสุดของโมดูล ฟิวส์ต้องสามารถรับกระแสที่คาดไว้โดยไม่ทำงานผิดพลาดในขณะเดียวกันก็ต้องต่ำพอที่จะปกป้องโมดูลและสายเคเบิล ห้ามใช้ 1.56 × Isc เป็นกฎ IEC สากล เนื่องจากการคำนวณขึ้นอยู่กับมาตรฐานปลายทาง

สตริงที่เชื่อมต่อกับ MPPT ต่างกันสามารถใช้กล่องรวมสายเดียวกันได้หรือไม่?

สามารถใช้กล่องรวมสายเดียวกันได้ก็ต่อเมื่อวงจร MPPT ยังคงแยกทางไฟฟ้าอย่างชัดเจน ห้ามรวมเอาต์พุตของกลุ่ม MPPT อิสระเว้นแต่ผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์จะอนุญาตสถาปัตยกรรมดังกล่าวอย่างชัดเจน แต่ละกลุ่มควรมีสตริงที่เข้ากันได้ เส้นทางเอาต์พุต และการจัดอันดับของตนเอง

ฉันต้องใช้กล่องรวมสาย PV ขนาด 1000V หรือ 1500V?

คำนวณแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงสุดในสภาพอากาศเย็นของสตริงทั้งหมดและรวมค่ากำหนดที่จำเป็นตามวิธีการของโครงการ เลือกคลาสแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้อินเวอร์เตอร์และทุกส่วนประกอบในเส้นทางกล่องรวมสายอยู่ในระดับการจัดอันดับ SPD ขนาด 1500 V เพียงอย่างเดียวไม่ทำให้กล่องที่เสร็จสมบูรณ์เหมาะสมกับแรงดัน 1500 V.

ความแตกต่างระหว่างกล่องรวมสาย PV กับกล่องป้องกัน PV คืออะไร?

กล่องรวมสาย PV รวมอินพุตสตริงที่เข้ากันได้สองสตริงขึ้นไปเป็นเอาต์พุตร่วม กล่องป้องกัน PV แบบ 1-in/1-out ไม่รวมสตริง แต่ให้ตำแหน่งที่สะดวกสำหรับฟังก์ชัน เช่น การแยกวงจร การป้องกันไฟกระชาก หรือการป้องกันกระแสเกินในวงจรสตริงเดียว

Evan
Evan

วิศวกรไฟฟ้า | การจ่ายไฟแรงดันต่ำ

สวัสดีครับ ผมชื่อ Evan

ผมเป็นวิศวกรไฟฟ้าที่มีประสบการณ์ 10 ปีในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ การป้องกันวงจร และระบบจ่ายไฟ ผมเชี่ยวชาญด้านการเลือกผลิตภัณฑ์ วิศวกรรมประยุกต์ และการสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับโครงการอุตสาหกรรม พาณิชย์ และพลังงานทดแทน

สำหรับคำถามทางเทคนิค กรุณาติดต่อผมที่ evan@jutrion.com