Sikringsbeskyttelse af PV-strenger og -paneler: Anvendelsessammenhæng og verifikation

Denne anvendelsesvejledning forklarer, hvad der skal kontrolleres ved strenge- og arraypositioner. Den angiver ikke en bestemt sikringsværdi og hævder heller ikke, at alle solcelleanlæg har brug for den samme beskyttelsesløsning. Det endelige design afhænger af de nøjagtige moduldata, vejledningen til inverteren, forholdene på installationsstedet og de gældende elektriske regler.

Kortlæg arkitekturen for solcelleanlægget

Tegn hver streng, samleren, array-udgangen og den efterfølgende inverter eller jævnstrømsudstyr. Markér antallet af parallelle strenge samt eventuelle alternative veje, hvorigennem der kan ske tilbagestrømning til en defekt streng. Behovet for overstrømsbeskyttelse på strengniveau afhænger af den tilgængelige modstrøm og udstyrets grænseværdier, ikke blot af den omstændighed, at kredsløbet er et solcelleanlæg.

Angiv moduldata, herunder kortslutningsstrøm, tomgangsspænding og den maksimale seriefikseværdi eller andre begrænsninger fra producenten, hvor dette er angivet. Opbevar revisionsnummeret for moduldokumentet i projektfilen. Et array med én streng opfører sig anderledes end en samler med mange strenge, da andre strenge kan bidrage til en fejl.

Notér, hvordan strengene føres ind i samleboksene, om begge polariteter kræver beskyttelse i henhold til anlæggets udformning, samt jordforbindelseskonfigurationen. Kopier ikke sikringsplaceringen fra et andet projekt uden først at have kontrolleret dets kildetopologi. En ændring i antallet af parallelle strenge kan ændre den tilgængelige modstrøm og kræve en ny gennemgang.

Skel mellem positioner i strenge og i arrays

En sikringsposition i en streng beskytter en gren i det parallelle netværk i henhold til systemets udformning. En sikringsposition ved array-udgangen ligger tættere på den samlede udgang og kan have en anden normal strøm og fejlbelastning. Man bør ikke antage, at samme udførelse af sikringselementet er egnet til begge placeringer uden at sammenligne dataene for strøm, spænding og afbrydelsesevne.

Brug en stedsspecifik oversigt: kredsløbsidentifikator, normal strøm, maksimal spænding, forventet fejlstrøm, ledningsdimension, holder og driftsforhold. Oversigten gør det klart, om den foreslåede forbindelse hører til en streng, et kombineret udgangskredsløb eller et hjælpekredsløb til jævnstrøm. Leverandørsiderne kan derefter vurderes i forhold til den rette placering.

IEC 60269-6 omhandler sikringsindsatser til beskyttelse af PV-strenge og -anlæg. Standardens anvendelsesområde bekræfter, at der stilles yderligere krav til beskyttelse af solcelleanlæg, men den fastslår ikke, at en bestemt RITOKS-ordrekode har en bestemt nominel værdi eller certificering. Anmod om det nøjagtige datablad for sikringsindsatsen.

Kontroller den maksimale jævnspænding på stedet

PV-strengens åbenkredsløbsspænding varierer afhængigt af temperaturen og konfigurationen. Projektøren bør beregne den maksimale relevante systemspænding for den pågældende placering og sammenligne den med de nøjagtige DC-nominelle værdier for sikringselementet og holderen. Modulets nominelle spænding eller inverterens driftsspænding er ikke tilstrækkelig.

Kontroller, at hele enheden er godkendt til systemet: sikringselement, holder, klemmer, ledningsisolering og kabinet. Et sikringselement med en høj DC-spændingsværdi gør ikke en holder med utilstrækkelig kapacitet mere egnet. Bland ikke komponenter udelukkende på baggrund af patronens dimensioner.

Spørg, om produktets klassificering gælder for den påtænkte polaritet og installationsforholdene. Følg producentens anvisninger for den nøjagtige kombination af mellemkreds og holder. En generisk vekselstrømssikring af samme størrelse kan ikke erstatte en jævnstrømsmellemkreds, der er klassificeret til solcelleanlæg, uden passende dokumentation.

Gennemgå den løbende drift og afbrydelsesdriften hver for sig

Angiv den maksimale kontinuerlige strøm, som sikringen kan føre i det monterede kabinet, samt den forventede fejlstrøm, den skal afbryde. Valget af sikring skal desuden tage højde for de grænseværdier, der gælder for det beskyttede modul eller den beskyttede leder. Disse begrænsninger kan trække i forskellige retninger; en højere strømværdi kan forhindre unødvendige udløsninger, men samtidig medføre, at udstyret er mindre beskyttet.

Solcelleanlæg kan generere fejlstrømme med andre egenskaber end en konventionel vekselstrømskilde. Bed om dokumentation for gPV-anvendelse og afbrydelsesevne, der er relevant for det pågældende system. En angivelse af høj afbrydelseskapacitet siger ikke noget om sikringens adfærd ved lavere fejlstrømme eller under de nøjagtige jævnspændings- og termiske forhold.

Dokumentér temperaturen inde i samleboksen samt eventuelle begrænsninger i forbindelse med gruppering eller tilstødende enheder. Den kontinuerlige strømkapacitet kan påvirkes af omgivelsestemperaturen og holderens kontaktkvalitet. Det endelige design bør følge anvisningerne for forbindelsesledninger og holdere i stedet for at antage, at laboratorieværdierne kan overføres uændret til et tætpakket udendørs kabinet.

Betragt sikringselementet og holderen som en samlet enhed

Sørg for, at den fysiske størrelse, strømområdet, jævnspændingen, polerne og de termiske krav passer til den nøjagtige sikringsindsats og holder. En patron, der passer mekanisk, kan stadig udgøre en ikke-godkendt kombination. Bed om en bekræftelse fra producenten vedrørende kombinationen samt eventuelle begrænsninger i forbindelse med montering eller udskiftning.

Overvej, hvordan vedligeholdelsespersonalet skal identificere og udskifte en sprunget sikring. Mærk ledningernes placeringer, opbevar reservekoder i panelets dokumentation, og sørg for, at der findes en sikker procedure til afbrydelse af strømmen. En sikringsholder fungerer ikke automatisk som en afbryder til afbrydelse af belastningen; kontroller eventuelle koblingsfunktioner separat.

Kontroller holderens kontaktforhold, tilspændingsmomentet på ledningerne og kabinetets tætning under vedligeholdelsen. Varmebeskadigelse eller korrosion kan ændre kontaktmodstanden. Hvis man kun udskifter sikringselementet uden at udbedre en beskadiget holder, kan det medføre, at enheden ikke fungerer pålideligt.

En registrering af anvendelsen af en PV-sikring

Sørg for, at hver kontrol er knyttet til en præcis ordrekode. Hvis leverandøren af inverteren eller modulerne angiver et beskyttelseskrav, skal dette sammenlignes med forslaget til sikringer, og kildedokumentet skal opbevares. Et uafklaret krav bør forblive som et udestående punkt i konstruktionsgennemgangen i stedet for at blive omregnet til en anslået værdi.

Hvordan RITOKS-optioner indgår i vurderingen

Den Kategori: DC-sikringsindsatser er et udgangspunkt. Den 10×38 gPV-serien, 10×65 gPV-serien og MGPV-serien af solcellesikringer disse udgør kommercielle løsninger og er ikke automatisk indbyrdes udskiftelige samlinger af led og holder.

Send PV-enkeltlinjeskema, moduloplysninger, maksimal systemspænding, fejl- og strømanalyse, monteringsplan samt miljøforhold via Kontakt RITOKS. Anmod om præcise oplysninger og bekræftelse af kompatibilitet. Leverandøren kan dermed henvende sig til en bestemt streng eller en bestemt position i en matrix i stedet for en generel forespørgsel om en “solcelle-sikring”.

Gennemgå ændringer i løbet af projektets levetid

PV-beskyttelsen bør revideres, når et anlæg udvides, omstruktureres eller tilsluttes en anden inverterindgang. En tilføjet parallelkæde ændrer de kilder, der er til rådighed til tilbagelevering i tilfælde af en fejl. Et udskiftningsmodul med andre strøm- eller spændingskarakteristika kan gøre en beregning ugyldig, selvom det passer i samme ramme. Notér de forudsætninger, der lå til grund for den oprindelige sikringsplan, så vedligeholdelsesteams ved, hvilke ændringer der kræver en ny dimensionering.

Bed installatøren om at mærke hver indgang på kombineringsenheden og opbevare en færdigtegning i enkeltlinjeformat. Tegningen skal angive forbindelsesordrekoden, holderordrekoden, polaritetskonfigurationen og det tilsluttede kredsløb. Hvis anlægget består af flere solcelleanlæg, der er opført i etaper, skal disse skelnes fra hinanden ved hjælp af revisionsnummer; en generisk etiket med teksten “PV-sikring” på en reservedelshylde er ikke tilstrækkelig til at forhindre, at der udskiftes med en sikring af samme størrelse, men med forkert mærkestrøm.

Når en sikring er udløst, skal årsagen undersøges, inden der isættes en ny sikringspatron. Undersøg ledningsisoleringen, stikkene, holderkontakterne og den berørte streng. En udløst sikring kan være tegn på en vedvarende fejl eller en beskadiget holder. Vedligeholdelsespersonalet skal anvende en isolerings- og kontrolprocedure, der er godkendt til anlægget, da en PV-streng kan forblive strømførende i dagslys, selv efter at omformeren er slukket.

Spørgsmål om indkøb, der sikrer en præcis gennemgang

Når du sammenligner tilbud, skal du anmode om linkets fulde, aktuelle oplysninger, dokumentation for jævnstrømsafbrydelse og den gældende standarderklæring for den nøjagtige ordrekode. Bed om monteringsvejledningen til den tilhørende holder samt eventuelt godkendt tilbehør. Hvis en leverandør foreslår en anden kabinetstørrelse, skal du anmode om et revideret panelopstillingsdiagram og en termisk kontrol i stedet for blot at betragte udskiftningen som et simpelt prisalternativ.

Lad teknikeren markere hver foreslået udskiftning i forhold til kredsløbsskemaet: placering, maksimal spænding, normal strøm, forventet fejl, omgivelsesgrænse og grænse for det beskyttede udstyr. En sikring med “højere mærkestrøm” er ikke automatisk mere velegnet. En højere spændingskapacitet løser ikke problemet med strømbeskyttelse, og en højere strømkapacitet kan reducere beskyttelsen af moduler eller ledere.

Ved en udendørs samleenhed skal man i forespørgslen angive kabinettets eksponerings- og driftsmiljø. Vandindtrængning, UV-eksponering og temperatursvingninger kan påvirke monterings- og vedligeholdelsesplanen, selvom selve sikringselementet er valgt ud fra elektriske kriterier. Dokumentation for kabinettet og holderen skal svare til den monterede installation og ikke blot til en komponent, der er testet på prøbebænk.

Ofte stillede spørgsmål

Skal hver solcellekæde have en sikring?

Der findes ikke noget generelt svar, der følger af udtrykket “PV”. Behovet afhænger af tilbagelevering fra parallelle kilder, modulbegrænsninger og gældende systemregler. Gennemgå den konkrete opbygning.

Er den nominelle spænding på et gPV-ledningstilslutning tilstrækkelig til, at samlingen kan godkendes?

Nej. Kontroller holderen, ledningsføringen, kabinettet og den nøjagtige forbindelseskompatibilitet under stedets maksimale jævnspændings- og strømforhold.

Kan en AC-sikring af samme størrelse erstatte en PV-forbindelse?

Gå ikke ud fra det. Afbrydelse af PV-jævnstrøm og anvendelsesdata skal bekræftes for den pågældende enhed.

Konklusion

Valget af sikringer til PV-strenge og -anlæg tager udgangspunkt i kildens topologi og en analyse af tilbagelevering. Derefter skal man kontrollere kompatibiliteten med hensyn til spænding, strøm, afbrydelse og holderen for hver enkelt position. Et produktfamilienavn er nyttigt i forbindelse med indkøb, men det er systemanalysen, der afgør beskyttelsesarkitekturen.

Referencer

• IEC, IEC 60269-6: Supplerende krav til sikringselementer til solcelleanlæg.
• IEC, IEC 62548-1 – Krav til udformning af solcelleanlæg (kontroller, hvilken udgave der gælder, samt de lokale regler).