Rozvodná skriňa PV Combiner Box

Táto distribučná skriňa PV Combiner Box, ktorú ponúka popredný čínsky výrobca Csivei, je k dispozícii v konfiguráciách od 2-reťazcových až po 24-reťazcové vstupy a agreguje paralelné PV reťazce na spoločnú zbernicu DC, pričom každý vstupný kanál je chránený vyhradeným držiakom jednosmernej poistky a poistkovou vložkou dimenzovanou na skratový prúd reťazca. Hlavný vypínač jednosmerného prúdu alebo istič zaisťuje jednobodovú izoláciu celého poľa, zatiaľ čo zariadenia na ochranu proti prepätiu (typ 1+2 alebo typ 2) na kladnej aj zápornej prípojnici chránia pred prepätím spôsobeným bleskom. Menovité hodnoty prípojníc jednosmerného prúdu sa pohybujú od 100A do 800A a vyššie, so systémovým napätím až do 1000VDC alebo 1500VDC v závislosti od špecifikácie. Kryt skrinky, vyrobený z pozinkovanej ocele alebo nehrdzavejúcej ocele s práškovým náterom odolným voči poveternostným vplyvom, je k dispozícii v triede krytia IP65 alebo IP66 pre priame vonkajšie vystavenie. Voliteľný inteligentný monitorovací modul meria prúd na reťazci, napätie zbernice a stav ističa, prenáša dáta cez RS485 Modbus RTU do SCADA systémov alebo komunikačnej platformy meniča – umožňuje rýchlu lokalizáciu porúch naprieč rozsiahlymi FV poliami. Zachováva sa úplná zhoda s IEC 61439-1, IEC 61643-11 a príslušnými regionálnymi normami.

Aplikácie produktov

Tam, kde sa pred meničom zbiehajú viaceré FV reťazce, FV zlučovač / rozvodná skriňa poskytuje organizovanú, chránenú DC agregáciu – zjednodušuje kabeláž, zvyšuje bezpečnosť a umožňuje efektívne riadenie porúch.

Solárne systémy na čerpanie vody

V poľnohospodárskych a komunálnych solárnych čerpacích zariadeniach FV polia často pokrývajú široké polia s desiatkami paralelných reťazcov. Centrálne umiestnená zlučovacia skriňa zhromažďuje všetky reťazcové vstupy v blízkosti poľa a vydáva jeden riadený jednosmerný prúd do čerpacieho invertora. To minimalizuje dlhé, nákladné vedenie jednosmerného kábla a znižuje straty úbytkom napätia. Integrovaný jednosmerný odpojovač poskytuje bezpečnú izoláciu počas údržby čerpadla alebo meniča, zatiaľ čo istenie na jeden reťazec zaisťuje, že chyba jedného reťazca nebude kaskádovať.

Solárne farmy v úžitkovom meradle

Veľké pozemné fotovoltaické inštalácie vyžadujú štruktúrovaný, chránený zber jednosmerného prúdu vo viacerých zónach striedača. Zlučovacie skrine umiestnené na strategických bodoch v poli poľa konsolidujú skupiny reťazcov a napájajú jednosmerný prúd s vyšším napätím a nižším prúdom do centrálnych invertorov alebo transformačných staníc. Verzie inteligentného monitorovania umožňujú operačným tímom zisťovať nedostatočne výkonné reťazce na diaľku, čím sa výrazne skracuje čas na riešenie problémov na stovkách hektárov.

Komerčné a priemyselné strešné PV

Strechy tovární, skladov a kancelárskych budov s viacerými orientáciami fotovoltických reťazcov ťažia zo zlučovacích skríň umiestnených vedľa poľa. Reťazce sú zoskupené podľa strešnej zóny, orientácie alebo profilu tienenia a následne spojené do jedného DC výstupu vedeného cez káblové žľaby do invertorovej miestnosti. Kryt PV Combiner Box Distribution Cabinet odolný voči poveternostným vplyvom odolá vystaveniu strechy a hlavný izolátor poskytuje pohodlné miesto vypnutia pre hasičské služby alebo posádky údržby.

Solárne-dieselové hybridné systémy

Vzdialené lokality mimo siete – ako sú telekomunikačné veže, banícke tábory a ostrovné komunity – často kombinujú fotovoltaiku s dieselovými generátormi. Kombinátorové skrine konsolidujú reťazce solárneho poľa pred napájaním do hybridného regulátora nabíjania alebo invertora. Ochrana na jeden reťazec je kritická v týchto aplikáciách, kde je prístup na lokalitu zriedkavý a izolácia chýb musí byť automatická a bezpečná.

Batériový systém na ukladanie energie (BESS) DC Collection

V skladovacích inštaláciách s jednosmerným prúdom zlučovacie skrine agregujú FV reťazce predtým, ako sa pripoja k zdieľanej jednosmernej zbernici, ktorá slúži ako menič, tak aj nabíjačka batérií. Istené vstupy skrine a hlavný istič poskytujú požadovanú nadprúdovú ochranu a izoláciu pre bezpečnú integráciu batériového systému.

Vlastnosti produktu

PV Combiner Box Distribution Cabinet je navrhnutý ako kompletný, vo výrobe testovaný DC agregačný bod – spája ochranu reťazcov, potlačenie prepätia a voliteľnú inteligenciu do jedného krytu.

1. Istenie a ochrana na úrovni reťazca

Každý vstupný kanál PV reťazca je ukončený na vyhradenom držiaku poistky dimenzovanom na jednosmerný prúd až do 1000 V DC alebo 1500 V DC, v závislosti od špecifikácie systému. Poistkové vložky sú dimenzované na skratový prúd reťazca (zvyčajne 1,56 × Isc podľa požiadaviek IEC) a sú umiestnené v dotykovo bezpečných držiakoch odolných voči prstom. Všetky vstupy reťazca sú jednotlivo izolované špeciálnymi poistkovými odpojovačmi, čo umožňuje bezpečné odpojenie jedného reťazca na účely testovania alebo údržby, zatiaľ čo zvyšok poľa pokračuje v prevádzke. Kombinovaná jednosmerná prúdová prípojnica sa vypočíta s príslušným znížením výkonu pre nepretržitú prevádzku pri plnom zaťažení pri zvýšených teplotách okolia.

2. Prepäťová a prepäťová ochrana

Prepäťové ochrany typu 1+2 alebo typu 2 sa inštalujú medzi kladný a záporný pól na hlavnej zbernici jednosmerného prúdu, testované podľa IEC 61643-11 a EN 61643-31. V oblastiach s vysokým rizikom blesku sú špecifikované SPD typu 1+2 s menovitými impulznými prúdmi 12,5 kA alebo vyššími, ktoré poskytujú ekvipotenciálne pospájanie a ochranu proti prechodnému prepätiu. Indikácia stavu SPD – zvyčajne zeleno-červená mechanická vlajka – poskytuje vizuálne potvrdenie prevádzkovej pripravenosti s voliteľnými diaľkovými signalizačnými kontaktmi pre dohľad.

3. Odpojenie a izolácia

Ako jednobodové izolačné zariadenie poľa slúži hlavný odpojovač jednosmerného prúdu alebo istič s tvarovaným puzdrom dimenzovaný na plný prúd prípojnice a systémové napätie. Tento spínač je ovládateľný zvonku pomocou rukoväte namontovanej na dverách, čo umožňuje bezpečné uzamknutie/označenie bez otvorenia skrinky. Vo väčších skriniach zaisťuje oblúkový žľab a dizajn magnetického vyfukovania bezpečné prerušenie jednosmerných poruchových prúdov, ktorých uhasenie je náročnejšie ako uhasenie striedavých oblúkov.

4. Obloženie skrine a tepelné riadenie

Kryt je vyrobený z 1,5 mm až 2,0 mm galvanizovaného oceľového plechu alebo nehrdzavejúcej ocele triedy 304/316 pre pobrežné a korozívne prostredie. Po zhotovení sa nanesie práškový náter odolný voči poveternostným vplyvom a UV žiareniu, pričom všetky švy sú priebežne zvarené alebo utesnené. Krytie IP65 alebo IP66 je štandardné, pričom IP65 je vhodné pre väčšinu vonkajších aplikácií a IP66 je špecifikované pre vysokotlakové umývanie alebo extrémne prašné prostredie. Dvere rozvádzača PV Combiner Box sú vybavené celoobvodovým kompresným tesnením a pántmi z nehrdzavejúcej ocele. Pasívnu ventiláciu zabezpečujú filtrované odvzdušňovače, ktoré vyrovnávajú tlak a zároveň bránia prenikaniu vlhkosti a hmyzu. Nárast vnútornej teploty je riadený veľkorysým prierezom prípojnice a konzervatívnym dizajnom prúdovej hustoty, čím sa predchádza horúcim miestam, ktoré môžu zhoršiť výkon poistky.

5. Zapojenie, svorky a vstup pre káble

Reťazcové vstupné káble vstupujú cez káblové priechodky s hodnotením IP alebo dosky s priechodkami na dne alebo na bokoch skrine, pričom veľkosť priechodky je špecifikovaná tak, aby zodpovedala priemeru kábla poľa. Vnútorné svorky sú skrutkové alebo skrutkové, vhodné pre medené alebo hliníkové vodiče. Prípojnice sú z pocínovanej medi, dimenzované na rovnomernú distribúciu prúdu cez všetky vstupné kanály. Kanály na vedenie káblov a upevňovacie body vo vnútri skrinky zaisťujú upratané a použiteľné usporiadanie.

6. Modul inteligentného monitorovania (voliteľné)

Voliteľná monitorovacia doska meria prúd jednotlivých reťazcov pomocou snímačov Hallovho efektu, napätie zbernice, stav ističa a stav SPD. Dáta sú prenášané cez RS485 Modbus RTU do lokálneho dataloggeru, meniča alebo vzdialenej SCADA platformy. Alarmy nerovnováhy prúdu reťazcov umožňujú operačným tímom určiť nedostatočne výkonné alebo chybné reťazce z riadiacej miestnosti, čím sa eliminuje potreba manuálnych prieskumov pomocou svorkového merača vo veľkých poliach. Modul je napájaný z DC zbernice a nevyžaduje žiadne samostatné pomocné napájanie.

7. Súlad s normami

Skriňa je navrhnutá a testovaná podľa IEC 61439-1 (zostavy nízkonapäťových rozvádzačov a ovládacích zariadení) a IEC 61643-11 (prepäťové ochrany). Regionálne certifikácie vrátane CE a TUV sú dostupné v závislosti od cieľového trhu.

Často kladené otázky

Q1: Koľko PV reťazcov je možné skombinovať v jednej distribučnej skrini FV zlučovača?

Štandardné konfigurácie sa pohybujú od 2 do 24 reťazcových vstupov. Vlastné počty vstupov sú k dispozícii na požiadanie. Počet vstupov v kombinácii s hodnotou poistky reťazca určuje celkový prúd prípojnice – naši inžinieri vám pomôžu vybrať správnu veľkosť skrinky na základe vášho návrhu poľa.

Q2: Aký je rozdiel medzi zlučovacou skrinkou a rozvodnou skriňou?

Pojmy sa často používajú zameniteľne, ale náš produkt plní obe funkcie v jednom kryte. Ako zlučovač agreguje viaceré reťazcové vstupy na jeden jednosmerný výstup. Ako rozvodná skriňa môže tiež rozdeliť jednosmerný prúd na viacero záťaží alebo môže obsahovať ďalšie funkcie, ako je rozvádzač jednosmerného prúdu pre viacero vstupov meniča. Skriňa môže byť nakonfigurovaná tak, aby zodpovedala vašej špecifickej systémovej topológii.

Otázka 3: Aké napätie potrebujem – 1000VDC alebo 1500VDC?

Závisí to od maximálneho systémového napätia vášho FV poľa. Väčšina obytných a komerčných systémov do približne 100 kW používa 1000 V DC. Úžitkové systémy čoraz viac využívajú 1500 V DC na zníženie strát káblov a množstva zlučovačov. Naše skrine sú dostupné v oboch napäťových triedach s príslušnými dimenzovanými komponentmi. Nikdy nešpecifikujte 1000V skriňu pre 1500V pole – najskôr si overte maximálne vstupné napätie vášho meniča.

Q4: Môže byť skriňa inštalovaná vonku s priamym vystavením dažďu a slnku?

áno. Štandardné puzdro IP65 je navrhnuté pre trvalú vonkajšiu inštaláciu s utesnenými tesneniami dverí, povlakom odolným voči UV žiareniu a filtrovanými odtokmi. Pre extrémne exponované miesta je k dispozícii IP66. V tropickom a púštnom podnebí sa odporúča prídavná strieška s slnečnou clonou, aby sa znížilo priame slnečné ohrievanie a predĺžila sa životnosť komponentov.

Otázka 5: Potrebujem prepäťovú ochranu v každej skrini zlučovača?

Vrelo odporúčame. FV polia pokrývajú veľké plochy a sú prirodzene náchylné na indukované prepätia z blízkych úderov blesku. Jediný nárazový prúd môže poškodiť viacero reťazcov a vstupný stupeň jednosmerného prúdu meniča. Naše skrine štandardne obsahujú SPD typu 1+2 alebo typu 2 a odporúčame nainštalovať SPD na úrovni zlučovača aj na vstupe jednosmerného prúdu meniča pre vrstvenú ochranu.

Otázka 6: Aká je možnosť inteligentného monitorovania a potrebujem ju?

Monitorovací modul meria prúd každého reťazca a komunikuje údaje o výkone na úrovni reťazca do vášho SCADA alebo monitorovacej platformy. Pre malé systémy s jednoduchým prístupom k poliam môžu postačovať manuálne kontroly. Pre lokality alebo inštalácie, kde je rýchle lokalizovanie poruchy kritické, inteligentné monitorovanie skracuje čas na riešenie problémov z hodín na minúty označovaním presného reťazca s nedostatočnou výkonnosťou.

Q7: Aká údržba je potrebná na skrini zlučovača?

Prečo si vybrať rozvádzač PV Combiner Box?

Pre každé miesto bola špecifikovaná jedna zlučovacia skriňa, umiestnená na konci poľa najbližšie k meniču. Všetky string káble boli vedené na krátku vzdialenosť od koncov poľa do skrine, kde boli ukončené na jednotlivých tavených vstupoch. Hlavný jednosmerný výstup skrine – jeden chránený pár káblov – viedol od zlučovača k meniču, čím sa dramaticky znížila celková spotreba medi a zjednodušilo sa hĺbenie.

Pre veľké paralelné polia bolo nevyhnutné fixovanie jednotlivých reťazcov skrine. V prípade poruchy reťazca – ako je skratovaná bypass dióda alebo poškodený modul – by sa postihnutá poistka vybila, pričom by sa reťazec izoloval, zatiaľ čo zostávajúce pole pokračovalo v prevádzke bez ovplyvnenia. Bez fixácie na reťazec by sa jedna chyba mohla potenciálne spätne preniesť do chybného reťazca zo všetkých ostatných paralelných reťazcov, čím by vzniklo riziko požiaru.

Rozhodujúcim prvkom bola ochrana pred bleskom. Prepäťové ochrany typu 1+2 inštalované v každej skrini poskytovali prvú líniu obrany proti indukovaným prepätiam, chránili vedenie poľa aj drahý invertorový výkonový stupeň. Hlavný odpojovač jednosmerného prúdu umožnil miestnym technikom bezpečne izolovať celé pole počas údržby meniča alebo výmeny čerpadla s blokovacím zariadením, aby sa zabránilo náhodnému opätovnému zapnutiu.

Pre desať najväčších lokalít bol zahrnutý voliteľný inteligentný monitorovací modul, ktorý meria prúd na jeden reťazec a prenáša údaje späť do centrálneho systému SCADA cez GPRS spojenie meniča.