Vejledning til valg af jævnstrømsbeskyttelsesanordninger: Afbrydere, sikringer, overspændingsbeskyttelsesanordninger og isolatorer

Afbrydere og sikringer beskytter primært mod overstrøm. Afbrydere gør det muligt at afbryde udstyret i forbindelse med drift eller vedligeholdelse. Overspændingsbeskyttelsesanordninger hjælper med at begrænse kortvarige overspændingshændelser.

Det er vigtigt at forstå disse forskellige funktioner, når man skal designe eller anskaffe beskyttelsesudstyr til solcelleanlæg, batterisystemer, industrielle jævnstrømskredsløb og andre jævnstrømsanvendelser.

Det vigtigste punkt er simpelt:

En afbryder, en sikring, en afbryderboks og en overspændingsafleder er komplementære enheder – ikke indbyrdes udskiftelige varianter af det samme produkt.

Denne udvælgelsesvejledning hjælper købere med at definere den ønskede beskyttelsesfunktion og sammenligne de tilgængelige produktserier inden for Beskyttelse mod jævnstrøm sortimentet, og tjek de nøjagtige specifikationer, konfiguration og dokumentation, inden du anmoder om et tilbud.

Oversigt over valg af DC-beskyttelsesanordninger

En god måde at forstå jævnstrømsbeskyttelse på er at opdele systemet i fire funktioner.

Enhedsfamilie	Spørgsmål til den indledende udvælgelse	Udgivet af RITOKS-familien	Vigtige oplysninger, der skal bekræftes
DC-afbryder	Kræver kredsløbet en nulstillelig overstrømsbeskyttelse og en koblingsenhed?	DC MCB- og DC MCCB-serier	Jævnspænding, strøm, poler, afbryderevne, monteringsform og den nøjagtige model
DC-sikring / sikringsholder	Anvender konstruktionen en sikringsbaseret overstrømsbeskyttelse?	gPV-sikringselementer og -holdere i størrelserne 10 x 38 mm og 10 x 65 mm	Sikringsformat, spænding, strøm, brydekapacitet, holderkompatibilitet og den nøjagtige model
DC SPD	Kræver projektspecifikationen beskyttelse mod kortvarig overspænding?	Offentliggjorte DC-PV-SPD-serier	Systemkrav, spænding, poler, offentliggjorte data om afladningsstrøm og præcis dokumentation
PV-jævnstrømsafbryder	Kræver PV-jævnstrømsanlægget en separat isolerings- eller afbryderfunktion?	Serier af offentliggjorte PV-DC-afbrydere	Spænding, strøm, poler, konfiguration, installationskrav og nøjagtig dokumentation

Disse funktioner løser forskellige elektriske problemer.

For eksempel fjerner installation af en SPD ikke behovet for overstrømsbeskyttelse. Tilsvarende bør en afbryder ikke automatisk betragtes som en erstatning for en afbryder eller en sikring.

I mange jævnstrømssystemer anvendes flere af disse enheder sammen.

1. Start med beskyttelsesfunktionen

Start med at se på anvendelsen og den beskyttelsesfunktion, som kredsløbet kræver. Sammenlign derefter de relevante produktfamilier, inden du tjekker de modelspecifikke elektriske data og installationsoplysninger.

En praktisk fremgangsmåde til verifikation er: anvendelse → beskyttelsesfunktion → enhedsfamilie → systemkrav til spænding og strøm → enhedsspecifikke specifikationer → installation og konfiguration → dokumentation for den nøjagtige model → tilbudsanmodning.

Denne arbejdsgang overskueligt præsenterer de oplysninger, som en køber bør bekræfte. Der er ikke tale om en automatisk udvælgelsesmetode, en elektrisk beregning eller et ledningsføringsdesign.

2. DC-afbrydere

En jævnstrømsafbryder bruges til at afbryde et jævnstrømskredsløb under bestemte drifts- og fejlforhold.

I modsætning til en sikring kan en afbryder normalt nulstilles, efter at den er udløst, forudsat at årsagen til fejlen er blevet identificeret, og at udstyret fortsat er egnet til brug.

DC-afbrydere fås normalt i forskellige udførelser, herunder:

• DC-miniatyrafbrydere (MCB’er)
• DC-støbte afbrydere (MCCB’er)
• Konfigurationer af flerpolede jævnstrømsafbrydere

Den rigtige type afhænger af systemets elektriske krav og ikke alene af produktets størrelse.

Når man vælger en jævnstrømsafbryder, bør købere tage højde for faktorer såsom:

• systemets jævnspænding
• driftsstrøm
• det nødvendige antal poler
• brudstyrke
• rejseoplysninger
• installationsformat
• ansøgningskrav

Det er især vigtigt at anvende en afbryder, der er specifikt egnet til den påtænkte jævnstrømsanvendelse. Man bør ikke gå ud fra, at en enhed, der udelukkende er beregnet til vekselstrømsdrift, har samme koblingsevne i et jævnstrømskredsløb.

Se RITOKS for en oversigt over de tilgængelige produktfamilier DC-afbrydere interval.

MCB eller MCCB?

Både MCB’er og MCCB’er kan yde kredsløbsbeskyttelse, men de er konstrueret ud fra forskellige krav til konstruktion, installation og beskyttelse.

En MCB kan være velegnet til kompakte DIN-skinne-anvendelser, mens en MCCB kan være at foretrække, hvis systemet kræver et andet strømområde, en anden afbryderevne, et andet fysisk format eller en anden beskyttelseskonfiguration.

Der findes ikke én bestemt strømværdi, der generelt afgør, om der i alle jævnstrømsanvendelser skal anvendes en MCB eller en MCCB.

Vi vil behandle denne beslutning separat i:

Sådan vælger du en jævnstrømsafbryder: MCB kontra MCCB

3. Jævnstrømssikringer og sikringsholdere

En jævnstrømssikring beskytter et kredsløb ved hjælp af et sikringselement, der udløser, når der opstår overstrøm af en bestemt størrelse.

Når en sikring er udløst, skal sikringselementet normalt udskiftes.

Dette betyder, at sikringen fungerer og vedligeholdes på en anden måde end en nulstillelig afbryder.

Jævnstrømssikringer anvendes i vid udstrækning i applikationer, hvor dedikeret sikringsbeskyttelse er en del af systemets konstruktion, herunder mange solcelleanlæg og industrielle jævnstrømsanlæg.

Et sikringssystem kan omfatte:

• a sikringsindsats
• en kompatibel sikringsholder eller sikringsfatning
• ledninger og klemmer, der passer til kredsløbet
• tilhørende afbryder- eller beskyttelsesudstyr

Når man vælger en jævnstrømssikring, bør selve sikringen ikke betragtes isoleret. Sikringen og holderen skal passe sammen og være egnet til det påtænkte jævnstrømskredsløb.

Valget bør baseres på bekræftede produktdata og de elektriske krav til anvendelsen. Gennemgå strømmen DC-sikringer og sikringsholdere familier for at se de tilgængelige muligheder.

DC-sikring kontra DC-afbryder

Begge enheder kan yde overstrømsbeskyttelse, men de fungerer på forskellig vis.

En sikring har et udskifteligt element.

En afbryder udgør en mekanisk koblings- og beskyttelsesmekanisme, der normalt kan nulstilles.

Det bedste valg afhænger derfor af kredsløbet, de krævede beskyttelsesegenskaber, vedligeholdelsesstrategien, installationsformen og andre systemkrav.

Ingen af dem bør betragtes som generelt bedre.

For en detaljeret sammenligning, se:

DC-sikring eller DC-afbryder: Hvad skal man vælge?

4. Overspændingsbeskyttelsesanordninger til jævnstrøm

En jævnstrømsoverspændingsbeskytter (SPD) er udviklet til at beskytte elektrisk udstyr mod kortvarige overspændingshændelser.

Disse kortvarige spændingsforstyrrelser kan skyldes eksterne eller interne elektriske hændelser og kan udsætte udstyr længere nede i kredsløbet for spændingsniveauer, der ligger uden for de normale driftsbetingelser.

En SPD har et andet formål end en sikring eller en afbryder.

En nyttig skelnen er:

• Afbryder / sikring → overstrømsbeskyttelse
• SPD → beskyttelse mod kortvarig overspænding

Derfor betyder tilføjelsen af en SPD ikke, at der ikke længere er behov for andre afbrydere.

Den korrekte SPD-konfiguration afhænger af anvendelsen og beskyttelseskonceptet for det samlede system. Enhedsspecifikke parametre, koordineringskrav og certificeringskrav bør altid kontrolleres i forhold til dokumentationen for det konkrete produkt, der vælges.

RITOKS tilbyder en dedikeret DC-overspændingsbeskyttelsesanordninger kategori. Det offentliggjorte sortiment omfatter RTS-SPD40-PV-serien og den RTS-SPD60-1000-2P-serien.

Disse sider tjener udelukkende til en indledende sammenligning af offentliggjorte konfigurationer. Før du træffer dit valg, skal du kontrollere den nøjagtige SPD-klassificering, data vedrørende spændingsbeskyttelse, installationskrav, oplysninger om fjernkontakt (hvis relevant) samt den tilhørende tekniske dokumentation.

5. PV-DC-afbrydere

En jævnstrømsafbryder, som undertiden også kaldes en jævnstrømsafbryderkontakt, bruges primært til at sikre elektrisk adskillelse.

Formålet er et andet end overstrømsbeskyttelse.

Når udstyr skal serviceres, efterses eller kobles fra en del af et jævnstrømssystem, kan en passende afbryder sikre en defineret adskillelse.

Dette er især relevant i systemer, hvor installatører eller vedligeholdelsespersonale har brug for at afbryde dele af anlægget.

En DC-afbryder bør derfor ikke automatisk betragtes som en erstatning for:

• en afbryder
• en sikring
• en SPD

Den faktiske koblingskapacitet og de tilladte driftsbetingelser afhænger af den pågældende afbryderkonstruktion.

Af denne grund bør valget altid baseres på de bekræftede klassificeringer og anvendelsesoplysningerne for netop den model, der anvendes.

Gennemgå PV-DC-afbrydere kategori og den offentliggjorte vedlagt 4P og 2P/4P til panelmontering familier som indledende leverandørreferencer. Den nøjagtige omskiftningskapacitet, ledningsføring, anvendelseskategori, kabinettets omfang og den tilhørende dokumentation skal bekræftes for den valgte model.

6. Hvordan disse enhedsfamilier fungerer sammen

Lad os se på et forenklet jævnstrømssystem:

Dette er blot en illustrativ fremstilling. Den faktiske placering af enheden og koordineringen af beskyttelsen afhænger af det elektriske system og de gældende konstruktionskrav.

Det vigtige er, at hver enhed tager højde for en anden risiko.

I stedet for at spørge:

Hvilken enkelt enhed beskytter det hele?

Et bedre spørgsmål er:

Hvilke beskyttelsesfunktioner kræver dette jævnstrømskredsløb?

Dette spørgsmål fører til en mere pålidelig proces for valg af komponenter.

7. Tjekliste til verifikation af den nøjagtige model

Use the current calculation together with a review of maximum DC voltage, device operating characteristics and prospective fault current. Continuous current and interrupt rating answer different questions. Victron’s DC wiring guidance identifies these as separate selection checks.

The AC rating of a device is not evidence of its DC capability. Schneider Electric explains why DC interruption needs suitable arc control without the periodic current zero crossing available in AC circuits. Request the DC rating and approved configuration for the proposed device.

Document the isolation duty

State what the operator needs to separate, under which condition, and whether the device must open a loaded circuit. Some DC switches are intended for isolation only; others are designed for a stated switching duty. The product name alone does not answer that question.

• Isolation point: [source / battery / PV array / converter / load]
• Isolation purpose: [maintenance / emergency / operational separation]
• Must open under load: [yes / no / to be confirmed]
• Required poles and polarity: [project requirement]
• Installation and enclosure condition: [project requirement]

Victron’s guidance notes that some isolators are not designed to interrupt DC current or switch under load. Check the exact technical document.

Identify the circuit position

PV array protection, battery-side protection and converter or inverter protection can have different fault sources and operating conditions. Record the system position and required function so a PV fuse, battery disconnect, DC breaker or SPD is not treated as an interchangeable component.

• System position: [PV string / combiner / battery / DC bus / converter / load branch]
• Source of fault current: [documented or to be confirmed]
• Required protection function: [overcurrent / isolation / surge / combined architecture]

Before model matching, request the topology, maximum DC voltage, operating-current requirement, conductor and equipment protection requirements, prospective fault-current basis, installation conditions, application instructions and model-specific interruption or test documents. Mark unresolved inputs as “to be confirmed.”

Almindelige fejl ved valg af jævnstrømsbeskyttelse

At betragte alle beskyttelsesanordninger som indbyrdes udskiftelige

En afbryder, en sikring, en afbryderboks og en overspændingsafleder løser forskellige problemer.

Hvis man udskifter en funktion med en anden uden at kontrollere kredsløbets krav, kan det medføre, at en del af systemet står ubeskyttet tilbage.

Valg udelukkende på baggrund af strømstyrke

Strømstyrken er vigtig, men den er ikke den eneste udvælgelsesfaktor.

Jævnspænding, afbrydelseskapacitet, poler, monteringsform og enhedens funktion kan også have indflydelse på beslutningen.

Antagelse om, at en vekselstrømsenhed automatisk er egnet til jævnstrøm

Afbrydelse af jævnstrøm medfører forskellige koblingsforhold.

Sørg altid for, at det pågældende produkt er godkendt til den påtænkte jævnstrømsanvendelse.

Anvendelse af en isolator som automatisk overstrømsbeskyttelse

Hovedformålet med en isolator er isolering.

Man må ikke antage, at det har samme beskyttelsesfunktion som en sikring eller en afbryder, medmindre det udtrykkeligt fremgår af den specifikke produktdokumentation, at det har denne funktion.

Anvendelse af en SPD som overbelastningsbeskyttelse

En SPD beskytter mod kortvarig overspænding.

Den kan ikke erstatte den overstrømsbeskyttelse, som en passende sikring eller afbryder yder.

Offentliggjorte RITOKS-serier til jævnstrømsbeskyttelse

Et velplanlagt jævnstrømsbeskyttelsessystem tager udgangspunkt i funktioner frem for enkelte produkter.

Start med at spørge:

• Hvad kræver overstrømsbeskyttelse?
• Hvad skal have overspændingsbeskyttelse?
• Hvad skal isoleres manuelt?
• Hvad er systemspændingen og driftsbetingelserne?
• Hvilke produktklassificeringer er godkendt til netop denne anvendelse?

Derfra kan afbrydere, sikringer, overspændingsbeskyttelser og afbrydere vælges som supplerende komponenter.

RITOKS markedsfører i øjeblikket jævnstrømsafbrydere, gPV-sikringsindsatser og sikringsholdere, overspændingsbeskyttelsesanordninger til jævnstrøms-solcelleanlæg samt PV-jævnstrømsafbrydere. Det udvidede sortiment omfatter desuden batteriafbrydere såsom SFCBS-300-serien, PV-samlebokse såsom LQX-N-serien, og solcelle-sikringsindsatser såsom MGPV-familien. Disse udgør fortsat særskilte enhedsfamilier med forskellige isolations-, kombinations- og beskyttelsesfunktioner.

I forbindelse med projektindkøb kan indkøberne angive anvendelsesformålet, jævnspændingen, driftsstrømmen og den ønskede enhedstype, så der ud fra de bekræftede produktdata kan udvælges egnede, tilgængelige modeller.

Oplysninger, der skal medtages i en forespørgsel om DC-beskyttelse

Med henblik på modelverifikation og tilbud bedes du angive de oplysninger, der allerede er defineret for projektet:

• anvendelse og påkrævet beskyttelsesfunktion
• Jævnspænding og krævet strøm eller enhedens nominelle værdier
• Påkrævet enhedstype: afbryder, sikringsanlæg, overspændingsbeskytter (SPD) eller PV-jævnstrømsafbryder
• stang, sikringsformat eller andre konfigurationskrav
• begrænsninger vedrørende montering og installation
• den nøjagtige model eller kandidatfamilien
• nødvendig teknisk dokumentation
• mængde og bestemmelsesland

Ved en forespørgsel vedrørende overspændingsbeskyttelse (SPD) skal du også angive projektets krav til overspændingsbeskyttelse eller den nøjagtige specifikation. RITOKS bør kontrollere den tilgængelige, offentliggjorte konfigurations- og modeldokumentation i stedet for at udlede en SPD-klassificering eller et koordineringsdesign.

Ofte stillede spørgsmål

Er en jævnstrømsafbryder det samme som en jævnstrømsafbryder?

Nej. Deres primære funktioner er forskellige. En afbryder sikrer beskyttelse og afbrydelse af strømkredsen i henhold til sin konstruktion, mens en isolator primært er beregnet til at sikre elektrisk isolation. Kontroller altid den pågældende enheds specifikationer.

Kan en SPD erstatte en sikring eller en afbryder?

Nej. En SPD er beregnet til beskyttelse mod kortvarige overspændinger. Sikringer og afbrydere varetager overstrømsbeskyttelsen.

Er en sikring bedre end en afbryder til jævnstrømsanvendelser?

Det gælder ikke i alle tilfælde. Det rigtige valg afhænger af kredsløbets udformning, beskyttelseskravene, installationsmetoden og vedligeholdelseskravene.

Kan jeg bruge en vekselstrømsafbryder i et jævnstrømskredsløb?

Brug kun et udstyr, hvis producenten har angivet, at netop dette produkt og denne konfiguration er egnet til den pågældende jævnstrømsanvendelse. Man må ikke automatisk antage, at en vekselstrømsspecifikation også gælder for jævnstrømsdrift.

Skal alle jævnstrømsanlæg være udstyret med alle fire typer beskyttelsesanordninger?

Ikke nødvendigvis. Den nødvendige beskyttelsesarkitektur afhænger af det konkrete system. Kredsløbsdesignet og de gældende krav bør afgøre, hvilke funktioner der er behov for.