Säkringsskydd för solcellskedjor och solcellsfält: Användningssammanhang och verifiering

Denna tillämpningsguide beskriver vad som ska kontrolleras vid sträng- och arraypositioner. Den föreskriver inte någon specifik säkringsstorlek och hävdar inte heller att alla solcellsinstallationer behöver samma skyddslösning. Den slutliga utformningen styrs av exakta moduluppgifter, växelriktarens anvisningar, platsförhållandena och gällande elregler.

Kartlägg arkitekturen för solcellsanläggningen

Rita in varje sträng, sammanfogningsenheten, arrayutgången och nedströmsliggande växelriktare eller likströmsutrustning. Markera antalet parallellkopplade strängar och eventuella alternativa vägar som kan leda till återmatning till en felaktig sträng. Behovet av överströmsskydd för strängarna beror på tillgänglig backström och utrustningens gränsvärden, inte enbart på att kretsen är solcellsdriven.

Ange moduldata, inklusive kortslutningsström, öppenkretsspänning och den maximala seriefusens märkvärde eller andra tillverkarspecifikationer där så anges. Spara modulens dokumentversion i konstruktionsfilen. En modul med en sträng beter sig annorlunda än en sammanslagare med flera strängar, eftersom andra strängar kan bidra till ett fel.

Dokumentera hur strängarna ansluts till sammanfogningsboxarna, om båda polariteterna kräver skydd enligt anläggningens utformning samt jordningslösningen. Kopiera inte säkringsplaceringen från ett annat projekt utan att först kontrollera dess källtopologi. En förändring av antalet parallella strängar kan påverka den tillgängliga backströmmen och kräva en översyn.

Skillnad mellan positioner i strängar och arrayer

En säkringsposition för strängskydd skyddar en gren i det parallella nätverket i enlighet med systemets utformning. En säkringsposition för matrisutgång ligger närmare den sammanlagda utgången och kan ha en annan normalström och annan felbelastning. Man bör inte utgå från att samma utförande av säkringselementet är lämpligt för båda platserna utan att först ha jämfört uppgifterna om ström, spänning och brytförmåga.

Använd en platsspecifik tabell: kretsbeteckning, normal ström, maximal spänning, beräknad felström, ledardimension, hållare och driftsförhållanden. Tabellen klargör om den föreslagna länken tillhör en sträng, en kombinerad utgång eller en hjälp-likströmskrets. Leverantörssidorna kan sedan utvärderas utifrån rätt position.

IEC 60269-6 behandlar säkringselement för skydd av solcellssträngar och solcellsanläggningar. Standardens tillämpningsområde bekräftar att skydd av solcellsanläggningar omfattas av ytterligare krav, men den fastställer inte att en viss RITOKS-beställningskod har en viss märkkapacitet eller certifiering. Begär det exakta databladet för säkringselementet.

Kontrollera den maximala likspänningen på platsen

PV-strängens öppenkretsspänning varierar beroende på temperatur och konfiguration. Projektanten bör beräkna den högsta relevanta systemspänningen för anläggningen och jämföra den med de exakta DC-värdena för säkringen och säkringshållaren. Modulens nominella spänning eller växelriktarens driftspänning räcker inte.

Kontrollera att hela enheten är godkänd för systemet: säkringselement, hållare, anslutningsklämmor, ledarisolering och hölje. Ett säkringselement med hög DC-spänningsklassning gör inte en hållare med otillräcklig klassning mer lämplig. Blanda inte komponenter enbart utifrån patronernas mått.

Kontrollera om produktens klassificering gäller för den föreslagna polariteten och installationsförhållandena. Följ tillverkarens anvisningar för den exakta kombinationen av länkledning och hållare. En generisk växelströmssäkring av samma storlek kan inte ersätta en likströmslänk klassad för solcellsanläggningar utan lämpliga belägg.

Granska den löpande driften och avbrottsdriften var för sig

Ange den maximala kontinuerliga ström som säkringen klarar i det installerade höljet samt den förväntade felström som den måste bryta. Vid val av säkring måste man också beakta gränsvärdena för den skyddade modulen eller ledaren. Dessa begränsningar kan stå i konflikt med varandra; en högre strömklass kan förhindra falska utlösningar, men samtidigt innebära att utrustningen får sämre skydd.

Solcellskällor kan generera felströmmar med andra egenskaper än en konventionell växelströmskälla. Begär information om gPV-tillämpningar och avbrottsdata som är relevanta för systemet. En rubrik som anger hög brytkapacitet ger ingen information om säkringens beteende vid lägre felströmmar eller under de exakta likspännings- och värmeförhållandena.

Dokumentera temperaturen inuti kopplingsboxen samt eventuella effektbegränsningar på grund av gruppering eller närliggande enheter. Den kontinuerliga strömkapaciteten kan påverkas av omgivningstemperaturen och hållarens kontaktkvalitet. Den slutgiltiga konstruktionen bör baseras på anvisningarna för länkar och hållare, istället för att utgå från att laboratorievärdena gäller oförändrade i ett trångt utomhusutrymme.

Betrakta säkringselementet och hållaren som en enhet

Se till att den fysiska storleken, strömområdet, likspänningen, anslutningarna och värmekraven stämmer överens med den specifika säkringsinsatsen och hållaren. En patron som passar mekaniskt kan ändå utgöra en icke godkänd kombination. Begär bekräftelse från tillverkaren om att kombinationen är godkänd samt om eventuella begränsningar vid installation eller byte.

Tänk på hur underhållspersonalen ska kunna identifiera och byta ut en trasig säkring. Märk upp ledningarnas placering, förvara reservkoderna i panelens dokumentation och se till att det finns en säker avkopplingsrutin. En säkringshållare fungerar inte automatiskt som en lastbrytare; kontrollera eventuella kopplingsfunktioner separat.

Kontrollera hållarens kontaktförhållanden, åtdragningsmomentet på ledningarna och kapslingens tätning vid underhåll. Värmeskador eller korrosion kan påverka kontaktmotståndet. Om man endast byter ut säkringselementet utan att åtgärda en skadad hållare kan enheten bli opålitlig.

En registrering av användning av en PV-säkring

Se till att varje kontroll är kopplad till en exakt orderkod. Om leverantören av växelriktaren eller modulerna anger ett skyddsvillkor ska detta jämföras med förslaget på säkringar och källdokumentet ska sparas. Ett olöst villkor bör förbli öppet i konstruktionsgranskningen istället för att omvandlas till ett uppskattat värde.

Hur RITOKS-alternativen tas med i granskningen

Den Kategori för DC-säkringsinsatser är en utgångspunkt. Den 10×38 gPV-länkserien, 10×65 gPV-länkserien och MGPV-serien med solcellssäkringar avser kommersiella alternativ, inte länkar/hållare som automatiskt är utbytbara.

Skicka PV-enlinjediagram, moduluppgifter, systemets maximala spänning, fel- och strömberäkning, monteringsplan samt miljöförhållanden via Kontakt med RITOKS. Begär exakta uppgifter och bekräftelse på kompatibilitet. Leverantören kan då ta hänsyn till en specifik sträng eller en specifik position i en array, istället för en allmän förfrågan om en “solsäkring”.

Granska förändringar under projektets löptid

Solcellsskyddet bör ses över när en anläggning utökas, strängarna dras om eller ansluts till en annan växelriktaringång. En tillagd parallellsträng förändrar de källor som finns tillgängliga för återmatning vid ett fel. En utbytesmodul med andra ström- eller spänningsegenskaper kan göra en beräkning ogiltig, även om den passar i samma ram. Dokumentera de antaganden som låg till grund för den ursprungliga säkringsplanen så att underhållsteamen vet vilka förändringar som kräver en omkonstruktion.

Be installatören att märka varje ingång på sammanfogningsenheten och spara en enlinjesritning som visar den faktiska utformningen. Ritningen ska ange kopplingsordningskoden, hållarens ordningskod, polaritetskonfigurationen och vilken krets som betjänas. Om anläggningen har flera solcellsfält som byggts i etapper ska dessa särskiljas efter version; en allmän etikett med texten “PV-säkring” på en reservdelshylla räcker inte för att förhindra att en ersättningssäkring av samma storlek men med fel nominellt värde används.

När en säkring har löst ut ska orsaken utredas innan en ny patron sätts in. Kontrollera ledarisoleringen, anslutningarna, hållarens kontakter och den berörda strängen. Att en säkring har löst ut kan tyda på ett kvarstående fel eller en skadad hållare. Underhållspersonalen måste följa ett för anläggningen godkänt förfarande för isolering och kontroll, eftersom en solcellssträng kan förbli spänningsförande i dagsljus även efter att växelriktaren har stängts av.

Frågor om upphandling som säkerställer en noggrann granskning

När du jämför offerter ska du begära fullständig och aktuell information om länken, dokumentation som styrker avbrott i likströmmen samt tillämplig standarddeklaration för den exakta beställningskoden. Be om installationsanvisningar för motsvarande hållare och eventuella godkända tillbehör. Om en leverantör föreslår en annan storlek på höljet ska du begära en reviderad panellayout och en termisk kontroll, istället för att betrakta ersättningen som ett enkelt prisalternativ.

Be teknikern att markera varje föreslagen utbyte i kretsschemat: position, maximal spänning, normal ström, förväntad felström samt gränsvärden för omgivningen och den skyddade utrustningen. En säkring med “högre märkvärde” är inte automatiskt ett bättre val. Högre spänningskapacitet löser inte frågan om strömskydd, och högre strömkapacitet kan minska skyddet för moduler eller ledare.

För en kombineringsenhet avsedd för utomhusbruk ska skåpets utsättning och driftsmiljö anges i beställningen. Vatteninträngning, UV-strålning och temperaturväxlingar kan påverka monterings- och underhållsplanen, även om själva säkringselementet väljs ut utifrån elektriska kriterier. Skåpets och hållarens specifikationer ska stämma överens med den faktiska installationen, inte bara med en komponent som testats på provbänk.

Vanliga frågor

Behöver varje solcellssträng en säkring?

Ordet “PV” ger inget generellt svar. Behovet beror på återmatning från parallella källor, modulbegränsningar och gällande systemregler. Granska den faktiska arkitekturen.

Räcker den nominella spänningen för en gPV-anslutning för att godkänna enheten?

Nej. Kontrollera hållaren, kabeldragningen, kapslingen och att anslutningarna är fullt kompatibla vid anläggningens maximala likspänning och strömstyrka.

Kan en AC-säkring av samma storlek ersätta en PV-länk?

Gå inte ut från det. Uppgifter om avbrott i likströmsförsörjningen från solcellsanläggningen och användningsförhållandena måste bekräftas för just den enheten.

Sammanfattning

Besluten om säkringar för solcellssträngar och solcellsfält utgår från källans topologi och en analys av återmatning. Därefter kontrolleras spänning, ström, avbrottsförmåga och kompatibilitet med anslutningshållaren för varje enskild position. Namnet på produktfamiljen är till hjälp vid inköp, men det är systemanalysen som avgör skyddsarkitekturen.

Källor

• IEC, IEC 60269-6 Tilläggskrav för säkringsinsatser för solcellsanläggningar.
• IEC, IEC 62548-1 – Konstruktionskrav för solcellsanläggningar (Kontrollera vilken utgåva som gäller och vilka lokala regler som gäller).