Miten mitoittaa aurinkosähkökytkentäkaappi 1,5 MW:n hyötytehoyksiköille: Sulakkeiden arvot, väylän virtakapasiteetti ja jännitehäviön tarkistuslista

Tärkeät ohjeet aurinkosähkökytkentäkaappien mitoittamiseen suurteholaitoksissa

Aurinkosähkökytkentäkaappien käytöstä. Nämä keskeiset komponentit toimivat keskitettynä keruupisteenä useille fotovolta aurinkosähkökytkentäkaappien . Nämä keskeiset komponentit toimivat keskeisinä keruupistein useille fotovoltaikkoketjuille, ja niiden oikea määrittäminen on ratkaisevan tärkeää järjestelmän suorituskyvyn ja turvallisuuden kannalta. Kun mitoitetaan aurinkosähköjen jakokotelo, insinöörien on huolellisesti otettava huomioon erilaiset tekniset parametrit, kuten maksimijärjestelmän jännite, oikosulkuvirtaluvut ja ympäristötekijät, jotka vaikuttavat asennukseen.

Hyvin suunniteltu aurinkosähköjen jakokotelo takaa paitsi tehokkaan tehonkeruun, myös tarjoaa olennaisia suojauksia, jotka suojaavat sijoitustasi. Tämä kattava opas käy läpi kaikki tärkeät seikat jakokoteloiden mitoittamisesta teollisuuskokoisissa asennuksissa, auttaen sinua välttämään yleisiä virheitä samalla kun maksimoit järjestelmän tehokkuuden.

Aurinkosähköjen jakokotelon osien ja teknisten tietojen ymmärtäminen

Aurinkosähköjakokotelon peruskomponentit

Aurinkosähkön yhdistämiskotelo sisältää useita keskeisiä komponentteja, jotka toimivat yhdessä tehokkaasti kerätäksesi ja suojellaksesi PV-kaapelimuotoja. Päälinja toimii tehon keruupisteenä, kun taas sulakkeet tarjoavat ylikuormitussuojauksen yksittäisille muodoille. Muita komponentteja ovat mm. valokaarisuojalaitteet, erotuslaitteet ja valvontalaitteet, jos niitä on määritelty.

Kotelon suojaluokituksen on vastattava asennusympäristöä, ja ulkoasennuksissa vaaditaan tyypillisesti vähintään NEMA 4X -luokitusta. Sisäisen asettelun on edistettävä riittävää lämmönläpivuota ja tarjottava riittävä työskentelytila huoltohenkilöstölle.

Tekniset tiedot ja luokitusvaatimukset

Valittaessa aurinkosähkön yhdistintaulua on arvioitava useita kriittisiä arvoja. Järjestelmän suurimman jännitteen arvon on ylitettävä järjestelmän korkein mahdollinen tyhjäkäyntijännite, mukaan lukien lämpötilasta johtuvat jännitenousut. Väylän ja liittimien virta-arvojen on oltava riittävät kattamaan enintään 125 % maksimivirtauksesta jatkuvassa käytössä NEC-määräysten mukaisesti.

Jännitehäviölaskelmat yhdistintaulun komponenttien yli on suoritettava järjestelmän tehokkuuden varmistamiseksi. Yleensä kokonaisjännitehäviö merkkijonojen syöttöpisteistä yhdistimen ulostuloon ei saisi ylittää 1 % täydellä kuormituksella.

Sulakkeiden mitoitus ja suojauksen vaatimukset

Merkkijonosulakkeen mitoitustapa

Oikean sulakkeen koko määritetään ensin laskemalla käytettävien aurinkomoduulien suurin sallittu sarjasulakkeen arvo (MSFR). Valitun sulakkeen on suojattava käänteisvirtaa vastaan samalla kun se sallii normaalin toimintavirran kulkea esteettä. Yleensä sulakkeet mitoitetaan 1,56-kertaisiksi moduulin oikosulkuvirtaan (Isc) nähden ottaen huomioon ympäristötekijät.

Lämpötilakorjauksen vaikutus on otettava huomioon sulakkeita valittaessa, koska niiden virtakantokyky heikkenee korkeammassa lämpötilassa. Teollisuuskäyttöön tarkoitetuissa asennuksissa sulakkeiden valinnassa on otettava huomioon korkein odotettu ympäristön lämpötila lisättynä kaapin sisäisellä lämpötilan nousulla.

Ylivirtasuojauskoordinointi

Suojauksen koordinointi varmistaa, että sulakkeet toimivat oikeassa järjestyksessä vikatilanteissa. Pääpiirin ulostulon ylivirtasuojauksen on oltava asianmukaisesti koordinoituna ryhmäsulakkeiden kanssa ylläpitääkseen valikoivuuden. Tämä estää aiheettomat laukeamiset ja auttaa rajoittamaan vian mahdollisimman pienelle osalle koko kytkentäryhmää.

Modernit aurinkosähköyhteiskoteloissa on usein mukana edistyneitä valvontatoimintoja, jotka voivat varoittaa käyttäjiä lähestyvistä ylikuormitustilanteista ennen kuin sulakkeen toiminta tulee tarpeelliseksi. Tämä ennakoiva toiminnallisuus auttaa ylläpitämään järjestelmän käytettävyyttä ja vähentämään kunnossapitokustannuksia.

Virtajohtimen virtakapasiteetti- ja johdinmitoitussuositukset

Pääväylän virtakapasiteetin vaatimukset

Pääväylä on mitoitettava siten, että se kestää kaikkien liitettyjen sarakkeiden yhdistetyn virran riittävillä turvamarginaaleilla. NEC-määräykset määrittävät, että jatkuvan virran ei tulisi ylittää 80 % väylän nimellisarvosta. 1,5 MW:n asennuksessa on kiinnitettävä huomiota erityisesti virran jakautumiseen ja lämmönhajaantumiseen kotelon sisällä.

Väylän materiaalin valinta vaikuttaa sekä virtakapasiteettiin että hintaan. Vaikka kupari tarjoaa paremman sähkönjohtavuuden, alumiiniväylät asianmukaisella pinnoituksella voivat olla kustannustehokas ratkaisu, kun ne on mitoitettu oikein sovellusta varten.

Liittimien ja johdinten huomioonottaminen

Päätelaitteen valinnassa on otettava huomioon sekä sähköiset että mekaaniset vaatimukset. Päätelaite on oltava mitoitettu suurimmalle järjestelmän jännitteelle ja sen koko on sovitettava valitun johtimen poikkileikkaukseen. Mekaaninen lujuus on erityisen tärkeää ulkokäytössä, jossa lämpötilan vaihtelut voivat rasittaa liitäntöjä.

Johdon poikkileikkauksen määritys aurinkosähkökeskuksessa on tehtävä ottaen huomioon virtakapasiteetin alennus ympäristön lämpötilan ja putkijohdon täyttöasteen vuoksi. Kaikki johdot on valittava niissä kulkevan maksimijatkuvan virran 125 %:n perusteella.

Jännitehäviön analyysi ja järjestelmän hyötysuhde

Kokonaisjännitehäviön laskeminen

Aurinkosähkökeskuksen aiheuttama jännitehäviö vaikuttaa koko järjestelmän hyötysuhteeseen, ja sitä on hallittava huolellisesti. Jännitehäviö lasketaan kokonaisuudessaan siirrettynä merkkijonojen sisääntuloista keskuksen ulostuloon kaikkien liitäntäpisteiden ja johdinten osalta. Yksittäinen liitäntäpiste aiheuttaa tyypillisesti 0,1–0,2 volttia jännitehäviötä täydellä kuormalla.

Edistynyt mallinnusohjelmisto voi auttaa ennustamaan jännitehäviötä erilaisissa käyttöolosuhteissa, mikä mahdollistaa suunnittelijoiden komponenttivalintojen ja asettelun optimoinnin maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi.

Tehokkuuden optimointitekniikat

Jännitehäviön vähentämiseksi ja järjestelmän tehokkuuden parantamiseksi voidaan käyttää useita eri menetelmiä. Suurempien johtimien käyttäminen minimivaatimusten yläpuolella, rinnakkaisjärjestelmien toteuttaminen sekä johtimien reitityksen optimointi voivat kaikki vähentää häviöitä. Lisääntyneet materiaalikustannukset ovat usein perusteltuja paremmalla järjestelmän suorituskyvyllä asennuksen koko elinkaaren ajan.

Säännöllinen lämpökuvaukset ja liitosten resistanssitestaus auttavat ylläpitämään optimaalista tehokkuutta tunnistamalla kehittyviä ongelmia ennen kuin ne vaikuttavat merkittävästi suorituskykyyn.

Ympäristö- ja asennustekniset seikat

Lämpötilan hallintastrategiat

Tehokas lämpötilanhallinta on ratkaisevan tärkeää aurinkosähköjärjestelmän yhdistelykaapin kestoa ja suorituskykyä varten. Kaapin ilmanvaihto on suunniteltava siten, että sisäinen lämpötila pysyy kaikkien komponenttien hyväksyttävillä rajoilla riippumatta asennuspaikasta. Tämä saattaa edellyttää ilmaventtiilien, tuulettimien tai ilmastointijärjestelmien käyttöä asennuspaikan mukaan.

Lämpötilan seurantajärjestelmät voivat varoittaa ajoissa jäähdytysjärjestelmän ongelmista tai odottamattomasta lämmönnoususta, mikä mahdollistaa ennaltaehkäisevän huollon ennen kuin komponentteihin aiheutuu vahinkoa.

Fyysiset asennusvaatimukset

Kaapin asennuspaikan on otettava huomioon saatavuus huoltoa varten, suojaus fyysisiltä vaurioilta sekä optimaalinen kaapelointi. Sähköasetusten mukaan kaapin ympärille on pidettävä riittävät työskentelytilat. Asennusrakenne on kestettävä kaapin paino lisättynä mahdollisilla lumipeitteestä tai jäästä aiheutuvilla kuormilla ulkoasennuksissa.

Asennussuunnitteluun tulisi sisällyttää varaukset tulevalle laajentamiselle ja huoltokäytölle. Tämä voi vaikuttaa kaapin koon valintaan ja asennuspaikkaan.

Usein kysytyt kysymykset

Mitkä tekijät määrittävät aurinkosähkökytkinkopin tarvittavan koon?

Aurinkosähkökytkinkopin koon määrittävät useat keskeiset tekijät, kuten syöttöpiirien lukumäärä, järjestelmän maksimijännite, vaadittu kokonaisvirtakapasiteetti, tila suojalaitteille ja huoltokäynnin työtila. Myös ympäristöolosuhteet ja tulevat laajennustarpeet vaikuttavat kaapin koon valintaan.

Kuinka usein aurinkosähkökytkinkopeja tulisi tarkistaa?

Aurinkosähkökytkinkopeille tulisi suorittaa säännöllisiä tarkastuksia vähintään kerran vuodessa, tiheämmät tarkastukset suositellaan rajoissa olevissa ympäristöissä. Lämpökuvaukset, liitosten resistanssitesti ja komponenttien visuaalinen tarkastus tulisi sisällyttää huoltorutiiniin optimaalisen suorituskyvyn ja turvallisuuden varmistamiseksi.

Miten voidaan havaita, että aurinkosähkön yhdistintaulu on liian pieni?

Yleisiä liian pienen aurinkosähkön yhdistintaulun oireita ovat korkeat sisäiset lämpötilat, kytkinten tai sulakkeiden toistuva laukeaminen, komponenttien näkyvä lämmönvaurio ja jännitehäviö, joka ylittää suunnittelumääritykset. Säännöllinen valvonta voi auttaa tunnistamaan nämä ongelmat ennen kuin ne johtavat järjestelmän toimintahäiriöihin.