Il parco solare utilizzava scatole di giunzione individuali per ciascuna stringa di inverter. Ciò significava 18 armadi separati per 18 inverter, ciascuno dei quali richiedeva cablaggio, fusibili e monitoraggio indipendenti. L’approccio ha creato diversi problemi:

• Cablaggio complesso– Oltre 1.500 metri di cavo CA aggiuntivo hanno aumentato la caduta di tensione del 4%, riducendo l’efficienza del sistema.
• Elevato onere di manutenzione– I tecnici dedicavano 12 ore alla settimana all'ispezione e alla manutenzione di più scatole.
• Viaggi fastidiosi e frequenti– Collegamenti allentati e infiltrazioni di umidità nelle scatole più vecchie hanno causato arresti imprevisti, con un costo stimato di 50.000 dollari in perdita di produzione al mese.
• Rischi per la sicurezza– Le parti sotto tensione esposte durante la manutenzione richiedevano procedure di lockout/tagout che rallentavano le riparazioni.

Con l'uscita dell'inverter a 690 V CA, i componenti esistenti da 400 V funzionavano quasi al limite, aumentando ulteriormente i tassi di guasto.

Perché hanno scelto il combinatore Soutya 690V AC 6 In 1 Out?

Il team di ingegneri ha valutato tre alternative: (1) aggiornare individualmente ciascuna scatola di giunzione preesistente, (2) installare un quadro elettrico combinato personalizzato e (3) la scatola combinata preingegnerizzata Soutya. La prima opzione non offriva alcun miglioramento in termini di affidabilità; il secondo aveva un tempo di consegna di 14 settimane e un costo elevato. La scatola Soutya prevedeva:

• 6 ingressi per custodia– Ridurre il numero di scatole da 18 a 3, riducendo drasticamente la complessità del cablaggio e i tempi di installazione.
• Classificato per 690 V CA– Adattato alla tensione di uscita dell'inverter, eliminando i problemi di declassamento.
• Protezione da sovratensione e monitoraggio DC integrati– Sicurezza e diagnostica migliorate senza componenti aggiuntivi.
• Custodia IP65– Protetto contro polvere e getti d’acqua, ideale per installazione esterna.

, l'unità è conforme agli standard IEC 60947‑1 e IEC 60898‑1, richiesti dall'assicuratore della struttura per la conformità alla garanzia.

Come è stato implementato il sistema?

L'installazione è durata due fine settimana per evitare picchi di produzione. Il team ha seguito questi passaggi:

1. Sopralluogo del sito– Mappatura delle uscite dell'inverter e dei percorsi dei cavi esistenti per determinare le posizioni ottimali dei box.
2. Montaggio e cablaggio– Tre box Soutya sono stati montati su piattaforme di cemento vicino ai cluster di inverter. I connettori MC4 preterminati semplificano il cablaggio sul campo.
3. Messa in servizio– Verifica della rotazione di fase, della resistenza di isolamento e del funzionamento della protezione da sovratensione per ciascun ingresso.
4. Integrazione con SCADA– I contatti puliti della scatola combinatrice erano collegati al sistema di monitoraggio dell'impianto per l'allarme remoto.

Si è verificato un piccolo problema con il condotto rigido degli inverter che non si allineava perfettamente con gli ingressi dei cavi della scatola. Il team ha utilizzato sezioni di condutture flessibili per colmare il divario, aggiungendo due ore per scatola ma evitando qualsiasi perforazione o modifica della custodia.

Quali risultati ha ottenuto il cliente?

Dopo sei mesi di attività, la struttura ha riportato:

• Riduzione del 40% dei costi di cablaggio– Meno scatole e cavi più brevi hanno consentito di risparmiare 28.000 dollari in materiali e manodopera.
• 70% in meno di spegnimenti non programmati– Si sono verificati solo due interventi, entrambi riconducibili ad eventi esterni alla rete; le stesse scatole combinatrici non hanno causato guasti.
• Tempi di manutenzione ridotti del 30%.– L'ispezione settimanale è scesa da 12 ore a 8,5 ore su tre scatole.
• Miglioramento dell'efficienza del sistema– La riduzione della caduta di tensione ha contribuito a un aumento dello 0,5% nel rendimento energetico complessivo, per un valore di 15.000 dollari all’anno.

Il direttore dello stabilimento ha notato che i nuovi quadri combinati si ammortizzavano da soli in sette mesi grazie alla riduzione dei tempi di inattività e al risparmio di materiale.

Cosa ha detto il cliente?

"Eravamo stanchi di riparare vecchie scatole di derivazione. La scatola combinatrice Soutya da 690 V CA ci ha offerto un'unica soluzione robusta che ha soddisfatto i nostri requisiti di tensione e ha semplificato tutto. L'installazione è stata semplice e l'affidabilità è stata eccezionale."

— Direttore Operativo dell'Impianto

Domande poste

Il Combiner Box da 690 V CA è adatto al controllo di motori industriali?

Sebbene sia progettato per la combinazione di inverter solari, il box può essere utilizzato in qualsiasi applicazione trifase da 690 V che necessiti di unire fino a sei ingressi CA, come gruppi di turbine eoliche o grandi centri di controllo motori.

Quali dispositivi di protezione sono presenti all'interno della scatola?

Ogni ingresso include un portafusibili con fusibili da 32 A e un dispositivo di protezione da sovratensione (SPD) per la protezione di Tipo 2. È possibile integrare un'unità di monitoraggio DC opzionale.

Il box supporta i protocolli di comunicazione?

Fornisce contatti puliti per l'indicazione di allarme e può essere ordinato con Modbus RTU per l'integrazione SCADA.

Punti chiave per progetti simili

Sulla base di questa esperienza, altre strutture possono prendere in considerazione:

• Standardizzare su una soluzione combinata unificata– La riduzione del numero di contenitori semplifica la catena di fornitura e la manutenzione.
• Adattare la tensione nominale al sistema– L'utilizzo di componenti con tensione nominale di 690 V evita il declassamento e migliora l'affidabilità.
• Pianificare la flessibilità del routing dei cavi– Avere qualche centimetro di condotto flessibile per connessione può evitare problemi di allineamento durante l'installazione.

Se il progetto venisse rifatto, il team ordinerebbe le scatole con moduli di comunicazione preinstallati per risparmiare tempo sul cablaggio sul campo. Nel complesso, il passaggio al Combiner Box 6 In 1 Out Soutya 690 V AC si è rivelato un aggiornamento conveniente e affidabile.

Riferimenti

• IEC 60898-1:2019 - Accessori elettrici - Interruttori automatici per protezione da sovracorrente per installazioni domestiche e similari - Parte 1: Interruttori automatici per c.a. Operazione.
• GB/T 10963.1-2020 - Accessori elettrici - Interruttori automatici per protezione da sovracorrente per installazioni domestiche e simili - Parte 1: Interruttori automatici per c.a. Operazione.