In che modo un quadro combinato CC+CA da 1.000 V migliora i progetti di accumulo solare

Cosa fa una scatola combinatrice CC+CA da 1000 V?

Un sistema di conversione di potenza in un impianto di accumulo solare deve gestire due fonti di energia: l’array fotovoltaico che genera CC e l’inverter della batteria che scambia CA. ILScatola combinatrice CC+CA 1000 V 2 ingressi 1 uscitaunisce questi circuiti separati all'interno di un involucro, producendo un alimentatore di uscita che si collega ai carichi o al quadro a valle.

Per gli ingegneri, questa topologia riduce il numero di pannelli di distribuzione, accorcia la lunghezza dei cavi e semplifica il coordinamento dei dispositivi di protezione. La potenza nominale di 1000 V CC è adatta ai moderni array fotovoltaici in cui le tensioni delle stringhe superano gli 800 V per ridurre la perdita di corrente e di rame. Sul lato CA, il box ospita anche l'uscita dell'inverter e fornisce una transizione pulita alla rete dell'impianto.

Perché gli impianti fotovoltaici ibridi necessitano di un involucro combinato CC e CA?

I progetti tradizionali utilizzano una scatola di combinazione CC per le stringhe FV e una scatola di distribuzione CA separata per l'uscita dell'inverter della batteria. Questo approccio crea più attraversamenti di cavi, più punti terminali e tempi di installazione più lunghi in loco. Ogni connessione aggiuntiva aumenta la probabilità di terminali allentati, ingresso di umidità e guasti a terra.

Combinando l'ingresso CC e l'ingresso CA in un'unica unità, il quadro combinato CC+CA Soutya crea un'unica posizione utilizzabile. I tecnici ispezionano entrambi i circuiti in un'unica visita e l'uscita può essere disconnessa in un punto durante la manutenzione. Questa filosofia progettuale riduce anche lo spazio fisico necessario nei locali tecnici affollati e nelle unità di accumulo energetico containerizzate.

Anche i team di procurement ne traggono vantaggio. Un armadio con componenti di protezione sia CC che CA costa meno dell'acquisto di due pannelli specializzati, se si considerano manodopera, hardware di montaggio e gestione dei cavi esterni.

In che modo un ingegnere dovrebbe selezionare un combinatore 2-in-1-out per sistemi da 1000 V?

La scelta di una scatola combinatrice per un'installazione ibrida richiede molto più del semplice controllo della tensione nominale. Il tecnico deve valutare il coordinamento dell'isolamento, la tensione nominale di resistenza all'impulso, le distanze di isolamento e di dispersione, la protezione dell'ingresso dell'involucro e l'aumento di temperatura a pieno carico.

Per una sezione da 1000 V CC, le sbarre interne e i terminali necessitano di una spaziatura sufficiente per evitare scariche parziali, in alta quota o in ambienti umidi. L'involucro deve avere un grado di protezione minimo IP65 per installazioni esterne e un alloggiamento stabilizzato ai raggi UV quando esposto alla luce solare.

La gestione termica è altrettanto importante. Un combinatore 2-in-1-out trasporta sia la corrente FV che la corrente AC; il calore generato da fusibili, sbarre collettrici e dispositivi di protezione contro le sovratensioni deve essere dissipato senza riscaldare i componenti vicini. Richiedere i dati del test sull'aumento di calore e verificare che la scatola supporti la corrente massima prevista a una temperatura ambiente di 50°C o superiore.

Quali funzioni di protezione sono più importanti all'interno di un quadro combinato CC+CA?

L'architettura protettiva all'interno di aScatola combinatrice CC+CAdecide con quanta affidabilità il sistema sopravvive a cortocircuiti, sovratensioni e guasti da arco elettrico.

Sul lato CC, i fusibili di stringa o un interruttore automatico dedicato forniscono protezione da sovracorrente. La potenza nominale del fusibile deve corrispondere alla potenza massima del fusibile della serie stampata sulla scheda tecnica del modulo fotovoltaico. Sul lato AC, la protezione da sovracorrente protegge il cavo a valle dell'inverter. Entrambe le sezioni dovrebbero utilizzare componenti certificati per le rispettive classi di tensione.

La protezione contro le sovratensioni è obbligatoria nelle aree soggette a fulmini. Installare gli SPD su ciascun ingresso e coordinarne la tipologia con il livello di esposizione previsto. Il riferimento alla norma IEC 61643-11 classifica le prestazioni dell'SPD per i lati AC e DC. In molti casi è sufficiente un SPD di tipo 2, ma laddove è possibile una fulminazione diretta è necessario un SPD di tipo 1.

Per l'arco CC, alcune normative locali potrebbero richiedere un dispositivo di rilevamento del guasto dell'arco in serie. Lo standard UL 1699B definisce come viene testata la protezione del circuito da guasto da arco elettrico CC FV e quale comportamento di disconnessione è previsto. Una scatola combinatrice dotata di funzionalità AFCI può isolare tempestivamente il guasto e prevenire la propagazione dell'incendio.

In che modo il combinatore multi-ingresso di Soutya riduce la complessità dell'installazione?

ILSudya Scatola combinatrice DC+AC 1000V 2 In 1 Outè progettato per gli installatori che desiderano un cablaggio prevedibile e una messa in servizio più semplice. Riunendo l'ingresso CC e l'ingresso CA in un'unica unità, il box riduce il numero di terminazioni di campo e accorcia la comunicazione tra il lato fotovoltaico e l'inverter di accumulo.

Sudya integra l'involucro, le sbarre in rame, il sezionatore, i portafusibili e gli SPD in un unico gruppo testato. Il terminale di uscita è etichettato e le due zone di ingresso sono separate internamente per evitare collegamenti incrociati accidentali. La scatola è adatta sia a progetti commerciali su tetto che a sistemi di stoccaggio di batterie containerizzate dove lo spazio è limitato.

Poiché il prodotto viene realizzato e verificato come un assieme, l'integratore di sistema non ha bisogno di progettare la protezione da zero. Ciò riduce i tempi di progettazione e semplifica l'ottenimento dell'approvazione del progetto da parte degli ispettori locali che richiedono valutazioni documentate dei componenti.

Quali sono i punti di riferimento di conformità e sicurezza per i quadri elettrici da 1000 V?

Progettisti e acquirenti dovrebbero fare riferimento a standard riconosciuti quando controllano una scatola di combinazione per progetti di energia rinnovabile.

La norma IEC 62548 fornisce i requisiti di progettazione per gli array fotovoltaici, riguardanti cablaggio, protezione, dispositivi di sovracorrente, messa a terra e isolamento. Questo standard è la guida principale su come un array fotovoltaico si collega a un quadro combinato. La norma IEC 61643-11 definisce i requisiti SPD e i metodi di prova per i sistemi di alimentazione a bassa tensione fino a 1500 V CC o 1000 V CA, rendendola rilevante sia per le porte CC che per quelle CA in un quadro combinato Soutya.

Inoltre, per la protezione contro i guasti da arco elettrico CC, nei progetti nordamericani viene adottato lo standard UL 1699B. Sebbene non sia uno standard IEC, è diventato il riferimento per testare e verificare la protezione del circuito contro i guasti da arco CC negli impianti fotovoltaici. Gli ingegneri e i team di approvvigionamento dovrebbero chiedere ai fornitori i certificati che confermano che questi standard sono stati utilizzati durante la verifica della progettazione.

Quali pratiche a livello di sito prolungano la durata di servizio di un quadro combinato CC+CA?

Anche il miglior combinatore fallirà presto se le pratiche del sito sono inadeguate. Gli installatori devono utilizzare la coppia corretta durante la terminazione dei cavi, sul lato 1000 V CC. I collegamenti allentati causano punti caldi e portano alla rottura dell'isolamento.

Le scatole del combinatore dovrebbero essere riparate dal sole diretto quando possibile. Sebbene gli involucri da esterno siano dotati di un rivestimento resistente ai raggi UV, la temperatura interna aumenta comunque se il sole colpisce la superficie. Per gli array sul tetto, montare la scatola su una parete esposta a nord o sotto la fila di moduli per ridurre lo stress ambientale.

La manutenzione periodica dovrebbe includere l'ispezione di tutti i fusibili, degli indicatori di stato dell'SPD, dell'integrità delle guarnizioni e dei pressacavi. Gli SPD si degradano dopo ripetuti picchi anche quando l'indicatore verde è ancora visibile. Un semplice controllo annuale riduce la probabilità di un arresto indesiderato.

, la documentazione è importante. Conservare lo schema elettrico e il manuale di installazione vicino al quadro di distribuzione. Il layout a due ingressi e una uscita della scatola Soutya è semplice, ma uno schema chiaro aiuta i nuovi tecnici e accelera la ricerca dei guasti.

Riferimenti

[1] CEI 62548:2016. Gruppi fotovoltaici (PV) - Requisiti di progettazione [S]. 2016.

[2] IEC 61643-11:2011. Dispositivi di protezione contro le sovratensioni a bassa tensione - Parte 11: SPD collegati a sistemi di alimentazione a bassa tensione [S]. 2011.

[3] UL 1699B:2018. Protezione del circuito fotovoltaico (PV) contro i guasti da arco elettrico CC [S]. 2018.