Zekeringbeveiliging van PV-strings en -panelen: toepassingscontext en verificatie

In deze toepassingsgids wordt uitgelegd wat er op de posities van de strings en arrays moet worden gecontroleerd. Er wordt geen specifieke zekeringwaarde voorgeschreven en er wordt evenmin beweerd dat elke PV-installatie dezelfde beveiligingsopstelling nodig heeft. Het uiteindelijke ontwerp wordt bepaald door de exacte modulegegevens, de instructies van de omvormer, de omstandigheden ter plaatse en de geldende elektrische voorschriften.

Breng de architectuur van de PV-bron in kaart

Teken elke string, de combiner, de array-uitgang en de stroomafwaartse omvormer of DC-apparatuur. Geef het aantal parallel geschakelde strings aan, evenals eventuele alternatieve paden waarlangs stroom kan terugvloeien naar een defecte string. Of er stroomoverlastbeveiliging op stringniveau nodig is, hangt af van de beschikbare terugstroom en de limieten van de apparatuur, en niet louter van het feit dat het om een zonne-stroomcircuit gaat.

Vermeld de modulegegevens, waaronder de kortsluitstroom, de open-circuitspanning en de maximale nominale waarde van de seriezekering of andere door de fabrikant opgegeven limiet, indien gespecificeerd. Neem de revisie van het moduledocument op in het ontwerpbestand. Een array met één string gedraagt zich anders dan een combiner met meerdere strings, omdat andere strings kunnen bijdragen aan een storing.

Leg vast hoe de strings in de combinerboxen worden aangesloten, of beide polariteiten volgens het ontwerp van de installatie beveiligd moeten worden, en hoe de aarding is uitgevoerd. Kopieer de plaatsing van zekeringen uit een ander project niet zonder eerst de topologie van dat project te controleren. Een wijziging in het aantal parallelle strings kan de beschikbare terugstroom beïnvloeden en vereist daarom een herziening.

Onderscheid maken tussen posities in strings en arrays

Een zekeringpositie in de string beschermt een tak binnen het parallelle netwerk volgens het systeemontwerp. Een zekeringpositie bij de array-uitgang bevindt zich dichter bij de gecombineerde uitgang en kan een andere nominale stroom en foutstroomcapaciteit hebben. Er mag niet zomaar worden aangenomen dat hetzelfde ontwerp van de zekeringhuls geschikt is voor beide locaties zonder dat de stroom-, spannings- en onderbrekingsgegevens op elkaar zijn afgestemd.

Gebruik een locatiespecifiek schema: circuitidentificatie, nominale stroom, maximale spanning, verwachte foutstroom, geleiderdiameter, houder en bedrijfsomstandigheden. Uit het schema blijkt duidelijk of de voorgestelde verbinding deel uitmaakt van een string, een gecombineerde uitgang of een hulp-gelijkstroomcircuit. De pagina’s van leveranciers kunnen vervolgens worden beoordeeld op basis van de juiste positie.

IEC 60269-6 heeft betrekking op smeltelementen voor de beveiliging van PV-strings en -panelen. Het toepassingsgebied van deze norm bevestigt dat er aanvullende eisen gelden voor PV-beveiliging, maar het geeft geen garantie dat een bepaalde RITOKS-bestelcode een bepaalde nominale waarde of certificering heeft. Vraag om het exacte gegevensblad van het smeltelement.

Controleer de maximale gelijkspanning ter plaatse

De open-circuitspanning van een PV-string varieert naargelang de temperatuur en de configuratie. De ontwerper moet de maximale relevante systeemspanning voor de locatie berekenen en deze vergelijken met de exacte DC-nominaalwaarden van de zekering en de zekeringhouder. De nominale modulespanning of de bedrijfsspanning van de omvormer volstaat niet.

Controleer of het gehele samenstel geschikt is voor het systeem: smeltelement, houder, aansluitklemmen, geleiderisolatie en behuizing. Een smeltelement met een hoge gelijkspanningswaarde maakt een houder met onvoldoende specificaties niet geschikt voor het systeem. Combineer componenten niet uitsluitend op basis van de afmetingen van de patronen.

Ga na of de productclassificatie van toepassing is op de beoogde polariteit en installatieomstandigheden. Raadpleeg de instructies van de fabrikant voor de exacte combinatie van tussenkring en houder. Een generieke wisselstroomzekering van dezelfde grootte kan zonder passend bewijs niet dienen als vervanging voor een voor PV-toepassingen geclassificeerde gelijkstroomtussenkring.

Beoordeel de normale en de onderbrekingsdienst afzonderlijk

Geef de maximale continue stroom aan die de zekering in de geïnstalleerde behuizing kan geleiden, evenals de verwachte foutstroom die deze moet onderbreken. Bij de keuze van de zekering moet ook rekening worden gehouden met de limieten van de te beveiligen module of geleider. Deze beperkingen kunnen tegenstrijdige eisen stellen; een hogere stroomsterkte kan ongewenste uitschakelingen voorkomen, maar zorgt er tegelijkertijd voor dat de apparatuur minder goed wordt beschermd.

PV-bronnen kunnen foutstromen leveren met andere kenmerken dan een conventionele wisselstroombron. Vraag om bewijs van de toepassing en onderbrekingscapaciteit van gPV dat relevant is voor het systeem. Een vermelding van een hoog onderbrekingsvermogen zegt niets over het gedrag van de zekering bij lagere foutstromen of onder de exacte gelijkspanning en thermische omstandigheden.

Houd de temperatuur in de combinerbox bij en houd rekening met eventuele vermogensvermindering als gevolg van groepering of nabijgelegen apparaten. De continue stroomcapaciteit kan worden beïnvloed door de omgevingstemperatuur en de kwaliteit van de contacten van de houder. Bij het definitieve ontwerp moet worden uitgegaan van de instructies voor de verbindingen en de houder, in plaats van ervan uit te gaan dat de laboratoriumwaarden ongewijzigd van toepassing zijn op een overvolle buitenbehuizing.

Beschouw de smeltveiligheid en de houder als één geheel

Zorg ervoor dat de fysieke afmetingen, de stroomsterkte, de gelijkspanning, de aansluitingen en de thermische vereisten overeenkomen met die van de juiste zekering en houder. Een patroon dat mechanisch past, kan toch een niet-goedgekeurde combinatie zijn. Vraag de fabrikant om bevestiging van de compatibiliteit en om informatie over eventuele beperkingen bij de installatie of vervanging.

Bedenk hoe het onderhoudspersoneel een doorgebrande zekering kan opsporen en vervangen. Geef de posities van de zekeringen een label, noteer de codes van reservezekeringen in het paneelregister en zorg voor een veilige procedure om de stroomtoevoer te onderbreken. Een zekeringhouder is niet automatisch een lastscheidingsschakelaar; controleer eventuele schakelfuncties afzonderlijk.

Controleer tijdens het onderhoud de contacttoestand van de houder, het aandraaimoment van de bedrading en de afdichting van de behuizing. Hitteschade of corrosie kan de contactweerstand beïnvloeden. Als alleen de zekering wordt vervangen zonder een beschadigde houder te repareren, kan de assemblage onbetrouwbaar blijven.

Een registratie van een toepassing van een PV-zekering

Zorg ervoor dat elke controle aan een exacte bestelcode is gekoppeld. Als de leverancier van de omvormer of de module een beveiligingsvoorwaarde opgeeft, vergelijk deze dan met het voorstel voor de zekering en bewaar het brondocument. Een onopgeloste voorwaarde moet in de ontwerpbeoordeling als openstaand blijven staan en mag niet worden omgezet in een geschatte waarde.

Hoe de opties van RITOKS in de beoordeling worden meegenomen

De Categorie DC-zekeringelementen is een beginpunt. De 10×38 gPV-serie, 10×65 gPV-serie en MGPV-serie zonnezekeringen het gaat om commerciële opties, niet om link/houder-combinaties die automatisch onderling uitwisselbaar zijn.

Stuur de PV-eénlijnsschema’s, modulegegevens, maximale systeemspanning, fout- en stroomanalyse, opstellingsplan en omgevingscondities via Contactgegevens RITOKS. Vraag om exacte gegevens en een bevestiging van de compatibiliteit. De leverancier kan dan ingaan op een specifieke tekenreeks of positie in een array, in plaats van op een algemene aanvraag voor een “zonne-zekering”.

Wijzigingen gedurende de looptijd van het project beoordelen

De beveiliging van het PV-systeem moet worden herzien wanneer een installatie wordt uitgebreid, opnieuw in strings wordt ingedeeld of op een andere omvormeringang wordt aangesloten. Een toegevoegde parallelle string verandert de beschikbare bronnen voor het terugvoeren van stroom bij een storing. Een vervangende module met andere stroom- of spanningskenmerken kan een berekening ongeldig maken, zelfs als deze in hetzelfde frame past. Leg de aannames vast die tot het oorspronkelijke zekeringplan hebben geleid, zodat onderhoudsteams weten welke wijzigingen een herontwerp noodzakelijk maken.

Vraag de installateur om elke ingang van de combiner te labelen en een as-built eellijnschema te bewaren. Op de tekening moeten de volgordecode van de verbinding, de volgordecode van de houder, de polariteitsindeling en het bediende circuit worden aangegeven. Als de locatie meerdere, in fasen gebouwde panelen heeft, maak dan onderscheid op basis van de revisie; een algemeen label met “PV-zekering” op een reserveonderdelenplank is niet voldoende om te voorkomen dat er een vervangend exemplaar van dezelfde afmetingen maar met een verkeerde nominale waarde wordt gebruikt.

Nadat een zekering is geactiveerd, moet de oorzaak worden onderzocht voordat een nieuwe zekering wordt geplaatst. Controleer de isolatie van de geleiders, de aansluitingen, de contacten van de zekeringhouder en de betreffende string. Het afgaan van een zekering kan duiden op een aanhoudende storing of een beschadigde zekeringhouder. Onderhoudspersoneel moet een ter plaatse goedgekeurde procedure voor het uitschakelen en controleren volgen, omdat een PV-string bij daglicht nog onder spanning kan staan nadat de omvormer is uitgeschakeld.

Vragen over de aanbesteding die ervoor zorgen dat de beoordeling nauwkeurig blijft

Vraag bij het vergelijken van offertes om de volledige, actuele informatie over de link, het bewijs van DC-onderbreking en de toepasselijke normverklaring voor de exacte bestelcode. Vraag ook naar de installatiehandleiding van de bijbehorende houder en eventuele toegestane accessoires. Als een leverancier een andere behuizingsgrootte voorstelt, vraag dan om een aangepaste paneelindeling en een thermische controle, in plaats van de vervanging te beschouwen als een simpel prijsalternatief.

Laat de technicus elke voorgestelde vervanging in het schakelschema markeren: positie, maximale spanning, normale stroomsterkte, verwachte storing, omgevingswaarde en grenswaarde van de te beveiligen apparatuur. Een zekering met een “hogere nominale waarde” is niet automatisch geschikter. Een hogere spanningscapaciteit biedt geen oplossing voor de stroombeveiliging, en een hogere stroomcapaciteit kan de beveiliging van modules of geleiders verminderen.

Bij een combiner voor buitengebruik dient u in uw aanvraag de blootstellingsomstandigheden en de gebruiksomgeving van de behuizing te vermelden. Het binnendringen van water, blootstelling aan ultraviolette straling en temperatuurschommelingen kunnen van invloed zijn op het montage- en onderhoudsplan, ook al is de smeltveiligheid zelf op elektrische gronden geselecteerd. De specificaties van de behuizing en de houder moeten overeenkomen met de daadwerkelijke installatie, en niet alleen met een op een testbank getest onderdeel.

Veelgestelde vragen

Heeft elke PV-string een zekering nodig?

Het woord “PV” levert geen algemeen geldend antwoord op. De behoefte hangt af van teruglevering vanuit parallelle bronnen, de beperkingen van de modules en de geldende systeemregels. Bekijk de daadwerkelijke opstelling.

Is de nominale spanning van een gPV-verbinding voldoende om de opstelling goed te keuren?

Nee. Controleer de houder, de bedrading, de behuizing en de exacte compatibiliteit van de aansluiting bij de maximale gelijkstroomspanning en -stroom op die locatie.

Kan een AC-zekering van dezelfde grootte een PV-koppeling vervangen?

Ga daar niet zomaar vanuit. Of er sprake is van een onderbreking in de gelijkstroom van het PV-systeem en of er aanwijzingen zijn voor het gebruik ervan, moet voor het betreffende apparaat worden gecontroleerd.

Conclusie

Bij het kiezen van zekeringen voor PV-strings en -panelen moet eerst de topologie van de bron en de terugvoedingsanalyse worden bekeken. Controleer vervolgens voor elke specifieke positie de compatibiliteit wat betreft spanning, stroom, onderbreking en de zekeringhouder. De naam van de productfamilie is handig bij het zoeken naar leveranciers, maar de systeemstudie bepaalt de beveiligingsarchitectuur.

Bronvermeldingen

• IEC, IEC 60269-6 Aanvullende eisen voor PV-smeltelementen.
• IEC, IEC 62548-1: ontwerpvereisten voor fotovoltaïsche panelen (controleer welke editie van toepassing is en welke lokale regels gelden).