如何为屋顶太阳能系统的逆变器选择合适的断路器

在屋顶太阳能光伏(PV)系统中,断路器的选择往往被忽视。不合适的断路器可能导致设备频繁跳闸、过热损坏,甚至系统火灾。

本文讨论了光伏系统中断路器应如何选择。

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来源:索利斯

断路器类型

在太阳能光伏系统中,一系列断路器的选择取决于以下几个因素:


  • 系统的电气特性
  • 环境
  • 负载和安装类型的要求

1.断路器温度

在屋顶太阳能装置中,设备通常放置在户外(地面安装或平屋顶系统)。通常认为室外温度高于建筑物内部的温度。因此,配电板内的温度通常会较高。这也会影响断路器的流量和工作温度。

在屋顶太阳能系统断路器的选择中,温度是最重要的考虑因素。根据IEC 60947-2标准,断路器有一个详细说明环境温度降额/增加电流值的数据表。应选择适合现场环境温度和系统电流大小的断路器设备。

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2.断路器的相互加热

大型太阳能项目的配电板上通常有多个断路器,且多台逆变器紧密相连。这些断路器将在同一时间提供最大电流,导致断路器的温度更快地相互影响,有过早跳闸的可能性。

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当多个断路器并联安装时,需要考虑断路器数据表中规定的校正因子。

例如,在安排6个设备的情况下,校正因子可能是0.75。一个额定电流为15.1安培(A)的断路器表现为0.75 x 15.1A = 11.33A的额定电流。

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通过计算,当电流不足时,可采用额定电流较高的断路器。另一种可能是增加断路器之间的间隙。这样可以释放更多的热量,从而避免不必要的跳闸。

3.连接设备的类型

如果屋顶太阳能系统连接到电网,它将因负载馈线网络的电流和电压影响而跳闸。在选择断路器时,需要考虑该电网中的负载组件。

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一个例子

光伏电站并联运行时断路器热额定值示例:

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所需的技术规范可在以下文件的数据表中找到:Solis-1P8K-5G逆变器

  • 最大输出电流=34.7A
  • 其最大保险丝保护= 50A

电缆和接线方法的选择、环境温度和其他潜在条件限制了电缆的最大保险丝保护。

本例假设所选电缆(6mm²)具有理想的布线方式,并能承受35A的标称电流。

所用电缆的最大标称电流和Solis-1P8K-5G的最大保险丝保护限制了断路器的最大可能标称电流。

选择正确的断路器

以同样的例子,假设负载没有电机、变压器等,根据计算电流为34.7A,选择热脱扣特性为B且断路器之间无间隙的40A断路器。

为了验证所选值是否合适,需要检查断路器的热适应性:

荷载系数符合数据表的规范:

  • 在永久负载下> 1小时的减少= 0.9

(太阳能项目中可能存在超过1小时的永久荷载)

  • 6个断路器直接相邻布置时,折减系数= 0.75

(如果使用一个断路器或彼此之间的距离足够,系数等于1)

  • 环境温度为40℃时,配电板标称电流增加值= 1.0

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结果

断路器额定负载电流计算为:

Ibn = 40 A x 0.9 x 0.75 x 1.0 = 27A

由于无故障运行的最大载流能力低于所用逆变器的最大输出电流,因此本例中不能使用所选断路器。断路器将在额定运行期间跳闸。

解决方案1

使用50A断路器。断路器之间有足够的散热空间(>10mm),最大载流量为40.5A

(Ibn = 50A x 0.9×0.9 = 40.5A)。断路器在额定工作状态下不会跳闸。

解决方案2

使用63A断路器。最大载流能力为42.5A

(Ibn = 63A x 0.75x 0.9x 1 = 42.5A)。断路器在额定工作状态下不会跳闸。

这篇文章由金龙科技,太阳能逆变器制造商。