Napelemes dobozok: egyedi PV megoldások

Mit csinálnak a napelemes dobozok a fotovoltaikus rendszerben, és miért számít a specifikáció?

Napelemes dobozok azok az elektromos burkolatok, amelyek megszilárdítják, védik és elosztják az egyenáramot a fotovoltaikus tömb és az inverter vagy akkumulátorbank között. Kisebb lakossági létesítményekben a tápegység szerepe korlátozódhat két vagy három húr kombinálására és egyetlen egyenáramú megszakítópont biztosítására. Kereskedelmi tetőtéri vagy közüzemi méretű, földre szerelhető rendszerekben az azonos kategóriájú berendezéseknek több tucat húrbemenetet kell kezelniük, 600 ampert meghaladó folyamatos egyenáramot kell szállítaniuk, el kell viselniük a 60 °C feletti környezeti hőmérsékletet a burkolaton belül, és élő húrszintű teljesítményadatokat kell jelenteniük egy távoli megfigyelő platformon. A két forgatókönyv közötti különbség nem pusztán méretarány – ez az elektrotechnikai követelmények különbsége, amelynek tükröződnie kell a dobozon belüli minden alkatrész kiválasztásánál.

A helyesen meghatározott napelemes doboz négy különböző funkciót lát el egyszerre: a több PV szálból származó áramot egy közös egyenáramú gyűjtősínre egyesíti; biztosítékokon vagy egyenáramú megszakítókon keresztül túláramvédelmet biztosít minden egyes húr számára; túlfeszültség-védelmi eszközöket (SPD) tartalmaz, amelyek a villámlást és a kapcsolási tranzienseket elvezetik az invertertől; intelligens konfigurációkban pedig valós időben figyeli az egyes húrok áramát és feszültségét. E funkciók bármelyikének meghibásodása olyan hibát eredményez, amely a csökkent termelési teljesítménytől – egy észrevétlenül kiolvadt láncbiztosítékon keresztül – a nagyfeszültségű egyenáramkörben a nem védett ívhiba miatti tűzveszélyig terjedhet. Kiválasztás és testreszabás Napelemes dobozok Az egyes projektek pontos követelményeinek való megfelelés ezért rendszerbiztonsági döntés, nem pedig beszerzési formalitás.

Napelemes elosztó doboz: architektúra, összetevők és konfigurációs lehetőségek

A kifejezés napelem elosztó doboz leírja azoknak a házaknak a tágabb kategóriáját, amelyek a fotovoltaikus rendszeren belül kezelik az egyenáramú tápellátást – ideértve a sztring bemeneteket összesítő kombinálódobozokat, a több kombináló kimenetet egy központi inverter előtt konszolidáló újrakombináló dobozokat és az egyenáramú elosztó paneleket, amelyek több inverter bemenetet táplálnak egyetlen tömbrészről. Annak megértése, hogy egy adott projektre melyik architektúra vonatkozik, a kiindulópont minden pontos berendezés specifikációhoz.

Alapvető belső alkatrészek

A konfiguráció típusától függetlenül minden jól megtervezett napelem-elosztódoboz közös belső komponensekkel rendelkezik, amelyek mindegyike meghatározott teljesítménykövetelményekkel rendelkezik:

• Egyenáramú biztosítékok vagy miniatűr megszakítók (MCB): Húrbemenetenként egy védőeszköz, amelynek névleges értéke az IEC 60269-6 vagy azzal egyenértékű rövidzárlati áram (Isc) 1,25-szöröse. A vezetékes biztosítékok megvédik a párhuzamos húrok ellenáramát hiba esetén. Az egyértelmű kioldásjelzőkkel rendelkező egyenáramú MCB-ket előnyben részesítik olyan hozzáférhető telepítéseknél, ahol a karbantartás során egyedi húrleválasztást végeznek.
• Réz gyűjtősín összeállítás: Pozitív és negatív gyűjtősínek a teljes kombinált áramra méretezett, legalább 25%-os leértékelési ráhagyással a folyamatos egyenáramú szolgáltatáshoz magas hőmérsékleten. Az ónozott réz szabványos; Az ezüstözött gyűjtősínek nagy áramerősségű ipari alkalmazásokhoz készültek, ahol 25 éves élettartamra van szükség az érintkezési ellenállás stabilitására.
• Fő DC leválasztó kapcsoló: Terhelés-megszakítási besorolású egyenáramú leválasztó a kimeneti oldalon, amely lehetővé teszi a teljes doboz biztonságos áramtalanítását karbantartás céljából anélkül, hogy a tömb árnyékolása szükséges lenne. A maximális kombinált kimeneti áramra és a rendszer nyitott áramköri feszültségére (Voc) a minimális helyszíni hőmérsékleten.
• Túlfeszültség-védelmi eszközök (SPD): Írjon be legalább 2 DC SPD-t a bemeneti és kimeneti kapcsokra; 1 2 típusú kombinált egységek, ahol a telepítés fokozott villámveszélynek van kitéve, vagy magas fémvázas szerkezeteken található. Az SPD kiválasztásának meg kell egyeznie a rendszer maximális folyamatos üzemi feszültségével (MCOV) és a helyszíni villámvédelmi szint maximális kisülési áramával.
• Földelő rúd és potenciálkiegyenlítő kapcsok: Egy dedikált réz földelő rúd, amely a háztesthez, az SPD földelési kapcsokhoz és a rendszer potenciálkiegyenlítő hálózatához csatlakozik. A földelés folytonossága az egyik leggyakrabban meghibásodott elem a terepi ellenőrzés során; egy megfelelően megtervezett napelem elosztó doboz egyértelművé és tesztelhetővé teszi ezt a kapcsolatot.

Konfiguráció kiválasztása rendszerméret szerint

Solar Power Box OV védelem: A túlfeszültség kockázatának megértése és kezelése

A túlfeszültség – a berendezés specifikációiban és a védelmi koordinációs dokumentumokban általában OV-nak rövidítve – egyike annak a két elsődleges elektromos igénybevételi mechanizmusnak, amelyek idő előtti meghibásodást okoznak a napelemes dobozokban és az általuk táplált inverterekben. A Solar Power Box OV A védelmi rendszernek két különálló túlfeszültség-forrással kell foglalkoznia: a nyitott áramköri húrfeszültség lassú, előre látható növekedésével, amely akkor következik be, amikor a környezeti hőmérséklet a szabványos 25 °C-os tesztkörülmény alá esik, valamint a gyors, nagy amplitúdójú tranziens feszültségeket, amelyeket közvetlen vagy közvetett villámcsapás, valamint a hálózatban vagy magában az inverterben történő kapcsolási műveletek indukálnak.

Termikus túlfeszültség: Számítása biztonságos rendszer Voc

A PV modul nyitott áramköri feszültsége a modul hőmérsékletének csökkenésével növekszik, a Voc hőmérsékleti együtthatója által meghatározott sebességgel (általában –0,27% és –0,35%/°C között a kristályos szilícium modulok esetében). Egy hideg téli reggelen –10°C-on olyan éghajlaton, ahol a standard teszthőmérséklet 25°C, a Voc karakterlánc 12-14%-kal magasabb lehet, mint az adattáblán megadott érték. Egy 1500 V-os egyenáramú rendszer esetében, amelyet STC-nél 1350 V Voc feszültségű húrokkal terveztek, ez a számítás a legrosszabb esetre körülbelül 1540 V-os Voc-ot eredményez, amely meghaladja az áramkör minden alkatrészének névleges rendszerfeszültségét. Solar Power Box OV A termikus túlfeszültség elleni védelem ezért a tervezési szakaszban kezdődik, nem az alkatrészválasztási szakaszban, a minimális helyszíni hőmérséklet alkalmazásával a szálméretezés számításánál, és megerősíti, hogy a számított maximális Voc a rendszerben lévő összes biztosíték, megszakító, leválasztó kapcsoló, SPD és kábel névleges feszültsége alatt marad.

Tranziens túlfeszültség: SPD kiválasztása és koordinálása

A villámlás okozta tranziens túlfeszültségeket rendkívül gyors emelkedési idők jellemzik – jellemzően 1,2 mikroszekundum a csúcsig – és az amplitúdó, amely egy védetlen egyenáramú áramkörön több kilovoltot is elérhet. Egy hatékony Solar Power Box OV A tranziens védelmi séma megköveteli az SPD helyes kiválasztását és telepítését, a következő paraméterek megerősítésével minden alkalmazáshoz:

• Maximális folyamatos üzemi feszültség (Uc): Az SPD Uc névleges értékének meg kell haladnia a rendszer maximális egyenfeszültségét, beleértve a fenti termikus Voc számítást is. Egy 1500 V-os egyenáramú rendszer esetén az Uc ≥ 1500 V-os SPD-k vannak megadva. Az elégtelen Uc-vel rendelkező SPD használata folyamatos hőfeszültséget okoz a varisztor elemen, felgyorsítja a leromlást és a névleges értékének töredékére csökkenti az SPD élettartamát.
• Feszültségvédelmi szint (Fel): Az Up érték határozza meg azt a szorítófeszültséget, amelynél az SPD túlfeszültséget kezd vezetni. Az Up-nak alacsonyabbnak kell lennie, mint az inverter bemenetének impulzusállósági feszültsége – jellemzően 4 kV az 1500 V-os egyenáramú invertereknél az IEC 62109 szerint. Az alacsonyabb Up érték nagyobb védelmet biztosít, de megköveteli, hogy az SPD képes legyen nagyobb energiát felvenni minden kisülési eseménynél.
• Névleges kisülési áram (In) és maximális kisülési áram (Imax): Ez az az áramerősség, amelyet az SPD ismételten le tud bocsátani romlás nélkül; Az Imax a maximális egyeseményes kisülés. A legtöbb tetőtéri alkalmazáshoz az In = 20 kA és az Imax = 40 kA 2. típusú SPD szabványos. A trópusi vagy hegyvidéki területeken a villámcsapás veszélyének kitett helyszíneken vagy a magas talajon közvetlenül kitett létesítményeknél az IEC 61643-31 szerint 1. típusú SPD-ket kell használni, amelyek Iimp ≥ 12,5 kA.
• Földvezeték hossza: Az SPD teljesítménye gyorsan romlik a földvezeték hosszával. Minden 1 méter földelés hozzávetőlegesen 1 µH induktivitást ad hozzá, ami akár 1 kV-os feszültségnövekedést eredményez villámgyors emelkedési sebesség mellett. Az SPD terminál és a szoláris elosztó doboz belsejében lévő földelő vezeték közötti földelést lehetőség szerint 0,5 méter alatt kell tartani, és hurok nélkül kell elvezetni.

Egyedi napelemes dobozok a Senta Energy-től: specifikációs folyamat és elérhető konfigurációk

Dedikáltként Napelemes dobozok A Kínában működő beszállító és gyártó, a Senta Energy Co., Ltd. rendelésre tervezett napelemes dobozokat kínál lakossági, kereskedelmi, ipari és közüzemi méretű PV projektekhez világszerte. A testreszabási folyamat a projekt elektromos paramétereivel – a rendszer feszültségosztálya, a karakterlánc-bemenetek száma, a maximális string Isc, a teljes kimeneti áram, az SPD-típus követelményei, a felügyeleti protokoll és a burkolat környezeti besorolása – kezdődik, és egy kész összeállítást készít, amelyet a szállítás előtt gyárilag tesztelnek.

Szabványos testreszabási lehetőségek állnak rendelkezésre a Senta Energy-nél Napelemes dobozok termékcsalád a következőket tartalmazza:

• Feszültség osztály: 600V DC, 1000V DC és 1500V DC konfigurációk, minden belső komponenssel – biztosítékokkal, megszakítókkal, leválasztó kapcsolókkal, SPD-kkel és gyűjtősínekkel – a kiválasztott feszültségosztálynak megfelelően, és a célpiac által megkövetelt IEC vagy UL szabványok szerint tanúsítva.
• String bemenetek száma: 4-32 húros konfigurációk szabványos burkolatméretekben; több házas megoldások szakaszonként több mint 32 karakterlánc-bemenetet igénylő projektekhez.
• A burkolat minősítése: IP54 beltéri és védett kültéri felszereléshez; IP65 teljesen nyitott kültéri telepítéshez; IP66 és rozsdamentes acél burkolatok tengerparti, sivatagi vagy kémiailag agresszív környezetekhez.
• Az integráció figyelése: RS-485 Modbus RTU kimenet a string inverter felügyeleti platformokkal való integrációhoz; opcionális Ethernet vagy 4G kommunikáció az önálló SCADA csatlakozáshoz; Hall-effektus áramérzékelők húronként ±0,5%-os pontossággal a teljesítményarány kiszámításához.
• OV védelmi specifikáció: 2-es típusú DC SPD alapkivitelben; 1 2 típusú kombinációs SPD elérhető a magas villámveszélyes projektekhez; távoli SPD állapotjelzés száraz érintkezős riasztási kimenettel a helyszíni hibakezelő rendszerekkel való integrációhoz.

Minden szokás napelem elosztó doboz A Senta Energy által gyártott termékek gyári átvételi teszten esnek át, amely magában foglalja a szigetelési ellenállás mérését a névleges rendszerfeszültség 1,5-szeresénél, az összes földelés folytonosságának ellenőrzését, az összes húrbemenet és a fő kimenet polaritásának ellenőrzését, valamint az SPD állapotjelzők funkcionális tesztelését és a kommunikáció megfigyelését, ha van. A tesztrekordokat minden szállítmányhoz mellékeljük a szabványos dokumentációs csomag részeként, amely támogatja a helyszíni üzembe helyezést és a folyamatos O&M audit követelményeket.

Projektmérnököknek és értékelő beszerzési csapatoknak Napelemes dobozok A közelgő telepítésekhez a Senta Energy műszaki értékesítés előtti támogatást nyújt, beleértve a karakterlánc méretének áttekintését, az OV-védelem koordinációs elemzését és a burkolat hőszámítását, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a kiválasztott konfiguráció hőmérsékleti határokon belül működik a projekt maximális környezeti feltételei mellett. A projekt egysoros diagramjának és a telephely helyadatainak benyújtása elegendő ahhoz, hogy részletes műszaki ajánlatot kezdeményezzenek az átfutási idővel és a szükséges konkrét konfigurációra vonatkozó árakkal.