נתיך ותפס סולארי: 7 נקודות בחירה מרכזיות שמהנדסי התקנות פוטו-וולטאיות חייבים לשלוט בהן

נתיך סולארי לא מוערך מספיק או מחזיק נתיך סולארי אטום בצורה גרועה עלולים להמשיך ולהפחית את ביצועי ההפעלה של המערכת הפוטו-וולטאית כולה במשך שנים רבות ללא גילוי. במקרים חמורים יותר, הדבר אף עלול לגרום לקשת, אשר עלולה להוביל לשריפות בגג. לכן, עליכם להבין היטב את הנתיך הסולארי ואת מחזיקו לפני הרכישה.

מהו פיוז סולארי? 

נתיך סולארי הוא התקן הגנה מפני זרם יתר (OCPD) המיועד למעגלים פוטו-וולטאיים DC. כאשר זרם התקלה עולה על הסף המדורג של הנתיך עקב קצר, שגיאת חיווט או זרם הפוך שנוצר על ידי המחרוזת המקבילה, רכיב הניתן להיתוך מתמזג אוטומטית ומנתק את המעגל לפני שהנזק מתפשט לרכיב, כֶּבֶל או ממיר.

מהו מחזיק נתיכים סולארי? 

מחזיק נתיך סולארי הוא מארז מכני וחשמלי המשמש לחיבור הנתיך למעגל תוך מתן הדקי כבלים. בסביבה פוטו-וולטאית חיצונית, התפקיד העיקרי של מחזיק הנתיך הוא לבודד את הנתיך מלחות, אבק, קרינה אולטרה סגולה וסביבה אטמוספרית קורוזיבית. התנגדות המגע, עמידות הקורוזיה ודירוג ה-IP של מחזיק הנתיך משפיעים ישירות על אמינות המערכת לטווח ארוך.

סוגי נתיכים סולאריים פוטו-וולטאיים

נתיך מחרוזת

נתיך רשת הוא המרכיב העיקרי של הגנה פוטו-וולטאית למגורים ולמסחר. הוא מותקן בקצוות החיוביים/שליליים של כל רשת מקבילה. תיבת קומבינר כדי למנוע מהזרם של המיתר הרגיל לזרום חזרה אל המיתר המוצל, כלומר, כדי למנוע נזק מזרם הפוך.

טווח מדורג1A ~ 30A, 600V ~ 1,000V DC

גורם טופס10 × 38 מ"מ, 10 × 85 מ"מ גלילי

תקן ישיםIEC 60269-6 gPV

מכלול נתיכים עמיד למים בקו

נתיך הסולארי ומחזיק הנתיך מורכבים מראש לרכיב משולב במארז עמיד למים עבור חלק חיווט המחרוזת בקצה הקדמי של תיבת החיבורים. דירוג ההגנה המדורג שלו הוא בדרך כלל IP67 או IP68 והוא מתאים להתקנה על גג, רצפה דרך צינור או יישומי קבורה ישירה.

אפיק הסוללה ונתיך נקודת אמצע

אפיק הסוללה ונתיך האמצע משמשים ב מערכת אחסון אנרגיה בסוללות (BESS) תמיכה במערך הפוטו-וולטאי. מתח אפיק הזרם הישר יכול להגיע ל-1,500 וולט DC, וזרם התקלה הצפוי יכול לעלות על 80 קילו-אמפר. נדרשים נתיך ומחזיק נתיך בעלי קיבולת פריצה גבוהה מתאימה.

נתיך מוליך למחצה מהיר פעולה

נתיך אולטרה-מהיר משמש להגנה על שלב הקלט של מעקב אחר נקודות כוח מקסימלי (MPPT) ממיר ואלקטרוניקת הספק. תפקידו הוא להשלים את ניקוי התקלות לפני שטמפרטורת צומת המוליכים למחצה מגיעה לסף ההרס. בתנאי זה, מהירות התגובה של נתיך gPV איטי סטנדרטי אינה מספיקה כדי לספק הגנה יעילה.

סוגי מחזיקי נתיכים סולאריים

מחזיק עמיד למים מוטבע

בדרך כלל, מדובר במעטפת גלילית בת שני חלקים המוברגת יחד, המקבלת נתיך סטנדרטי בגודל 10×38 מ"מ או 10×85 מ"מ, ובדרך כלל מדורג כ-IP67 או IP68. כניסת הכבל אטומה על ידי בלוטת כבל דחיסה (הברגה PG או הברגה מטרי). היא מתאימה לחלק ההגנה המדורגת במפל של מערכת הגג לפני ההגעה לתיבת המפגש.

נקודות בחירה מרכזיות: 

• רמת ההגנה להתקנה חיצונית חייבת להיות ≥ IP65; יש לבחור iP67/IP68 עבור אזור רטוב או סיכון למים.
• חומר הקליפה הוא פוליקרבונט או ניילון מיוצב UV.
• טווח תאימות חתך רוחב של כבל: בדרך כלל 4 מ"מ² עד 10 מ"מ² (AWG 12 ~ 8).

מחזיק קופסת הרכבה בפאנל/קומבינר

זה משמש בדרך כלל עבור מסילת DIN או לוח מעגלים מודפסים (PCB) התקנה בתוך תיבת השילוב ותיבת השילוב מחדש כדי להכיל בצורה קומפקטית רכיבי נתיכים מרובים, בדרך כלל משולבים ישירות במכלול בלוק ההדקים של תיבת הצומת.

נקודות בחירה מרכזיות: 

• חומר ליצירת קשרנחושת מצופה כסף עדיפה בסביבה הדורשת תחזוקה גבוהה, והיא טובה יותר מנחושת מצופה בדיל.
• עיצוב עמיד בפני מגע/אצבעות (IEC 60529), מתאים לתרחישי תיבות חיבורים המגיעים עם חשמלאים שאינם מקצועיים. 
• מצויד בחלון חיווי נתיכים או חיווי נתיך שרוף לאבחון חזותי מהיר של תקלות.

מחזיק רכוב על מסילת DIN

זהו בדרך כלל מחזיק נתיכים המותקן באבזם עבור לוח חלוקת DC פנימי או בתוך תיבה. הוא נפוץ בחדרי ממירים וברכיבי הגנה על אפיק DC של מערכת סוללות, בדרך כלל מתאים לנתיכים גדולים יותר כגון 14×51 מ"מ או 22×58 מ"מ.

מחזיק קפיץ/טבעת קפיצים

מחזיק נתיכים להכנסה והוצאה ללא כלים משמש למערך חיבור בצפיפות גבוהה עם דרישות תחזוקה גבוהות. מגע הקפיץ יכול לשמור על לחץ מגע יציב ועקבי על מכסה הקצה של הנתיך, ללא קשר לאופן שבו מגע הקפיץ מתרחב ומתכווץ בתנאי מחזור תרמי.

בלוק נתיכים משולב עם רב-קוטבי

בלוק נתיכים רב-מצבי יכול להכיל 6, 12 או 24 מיקומי נתיכים על פס DIN יחיד. התצורה הסטנדרטית של קופסת חיבורים ברמת שירות. כל מיקום מוגן על ידי נתיך עצמאי, ובידוד בין-מיקומי מונע את התפשטות תקלות מדורגות.

איך Mנתיך סולארי עם מחזיק נתיכים? 

אי התאמה במפרט בין גוף הנתיך למושב הנתיך היא אחת הסיבות העיקריות לכשל באתר. ניתן להשתמש במטריצת התאימות הבאה כרשימת בדיקה ראשונית:

יש לוודא שדירוג הזרם של מחזיק הנתיך שווה או גבוה מהזרם המדורג של הנתיך: אם נתיך 20A מוטען לתוך מחזיק הנתיך בעל הדירוג 15A, גם אם הנתיך עצמו מעולם לא היה מעודכן, מסוף המגע של מחזיק הנתיך יאיץ גם הוא כשל התיישנות עקב התחממות יתר מתמשכת.

7 נקודות הבחירה הבאות מבחינות לחלוטין בין התקנה אמינה לבין כשל באתר.

1 פוינט: הנתיך נבחר לפי פרמטרי המחרוזת, לא לפי פרמטרי הממיר.

יש לבחור נתיך DC סולארי בהתבסס על זרם קצר המעגל של המחרוזת, ולא על דירוג הקלט של הממיר. לפי IEC 62548: 

• הערך המינימליב- ≥ 1.25×Isc
• מַקסִימוּם: ב ≤ 1.56×Isc
• גבול עליון של קשיותדירוג הגנה מקסימלי מפני זרם יתר של הרכיב ≤ (IOCPR, מודפס בגב לוחית השם של הרכיב) 

דוגמה לבחירהרכיב Isc = 10.5A → נתיך מינימלי = 13.1A, נתיך מקסימלי = 16.4A, תוצאת בחירה: נתיך gPV 15A. אם IOCPR = 15A, אז הבחירה של 15A תקפה.

2 פוינט: הזרם המדורג של מחזיק הנתיך חייב להיות גבוה מזה של הנתיך. 

הזרם המדורג הרציף של מחזיק הנתיך חייב להיות גבוה לפחות מדרגה סטנדרטית אחת מהזרם המדורג של הנתיך. נתיך של 15A צריך להיות מצויד במחזיק נתיך בעל זרם מדורג של לפחות 20A. זה מבטיח שהדק המגע של מושב הנתיך לעולם לא יהפוך לנקודת תורפה תרמית במעגל.

3 פוינט: יש לאמת את דירוג מתח הישר של הנתיך ומחזיק הנתיך באופן עצמאי ובנפרד.

לנתיך הסולארי ולמחזיק הנתיך יש דירוגי מתח DC עצמאיים משלהם. הנתיך עם מתח DC של 1,000 וולט נטען לתוך מחזיק הנתיך עם מתח DC של 600 וולט. השילוב שנוצר אינו תואם את המפרט, ומרחק מרווח הקשת בתוך מחזיק הנתיך אינו מספיק, דבר שעלול להוות סכנות בטיחות. יש לבדוק את גיליונות הנתונים של שני הרכיבים בנפרד.

4 פוינט: בחר את רמת ההגנה בהתאם לאזור ההתקנה (אזור), במקום לשפוט לפי חוץ באופן כללי.

5 פוינט: תרמי dיש לשקול התחממות בסביבה בטמפרטורה גבוהה.

נתיך פוטו-וולטאי ומחזיק הנתיך שלו כפופים למגבלות ירידה בחום. באקלים טרופי, טמפרטורת הסביבה בתיבת המפגש על הגג יכולה להגיע ל-60 מעלות צלזיוס. בשלב זה, ייתכן שיהיה צורך להעלות את הנתיך בעל זרם רציף של 15 אמפר ל-20 אמפר כדי לשמור על סף ההגנה האפקטיבי המקביל. הקפידו לבדוק את עקומת ההפחתה שסופקה על ידי היצרן.

6 פוינט: בחרו את חומר המגע בהתאם לתנאי הסביבה, לא רק לעלות.

פַּח-pמאוחרת cאופיר cללא פגעמתאים להתקנה באקלים יבש, עם לחות נמוכה ואקלים ממוזג בעלות נמוכה.

סילברpמאוחרת cאופיר cללא פגעזה חובה עבור סביבות חוף, טרופיות, תעשייתיות, או כל סצנה שבה קיימים תרכובות גופרית או ערפל מלח. ההתנגדות של תחמוצת הכסף נמוכה בהרבה מזו של תחמוצת בדיל, מה שיכול לשמור על התנגדות מגע יציבה במשך עשרות שנים של פעולה.

על מנת לחסוך כמה סנטים מעלות חומר המגע של כל מחזיק נתיך בסביבות קשות, זוהי השיטה היקרה ביותר לשיפור הכלכלה השקרית בתכנון מערכות פוטו-וולטאיות.

נקודה 7: תכנון נגישות לתחזוקה משלב התכנון.

מחזיק נתיך סולארי שצריך לפרק את כל ראש הפתיל כדי להחליף את הנתיך, עלול לגרום לזמן השבתה ארוך. דרישות המפרט צריכות להיות ברורות: 

• עבור תיבת חיבורים עם מספר רב של מיתרים, נבחר מחזיק נתיך עם גישה קדמית או בעל מהדק קפיץ ללא כלים.
• עבור קופסאות חיבורים ללא ניטור מרחוק, מחוון נתיך שרוף (ניאון או LED) מוגדר. לוח זמנים למינציה מודבק בצד הפנימי של מכסה קופסת החיבור ומציין את מספר המחרוזת והערך המדורג המתאימים לכל נתיך.

וגם אולי תרצו לקרוא מאמרים קשורים:

מגן מתח יתר: מבטיח בטיחות חשמל עם מד מתח למסילת DIN

מד מתח למסילת DIN: המדריך האולטימטיבי לבטיחות בחשמל

כבלים פוטו-וולטאיים: המפתח להבטחת חיווט סולארי בטוח ויעיל