Фотоэлектрическая комбинирующая коробка — это электротехническое устройство, которое принимает несколько фотоэлектрических цепей-источников и объединяет их в одну или несколько выходных цепей перед инвертором или другим оборудованием преобразования мощности. В зависимости от проекта она также может обеспечивать защиту стрингов от сверхтока, защиту от перенапряжений, отключение на выходе, мониторинг, клеммы и защитный корпус.
Слово «комбинирующая» описывает её основную функцию в цепи. Оно не означает, что все коробки содержат одинаковые устройства или что для каждой фотоэлектрической системы требуется отдельная коробка.
Где фотоэлектрическая комбинирующая коробка находится в системе
Упрощённый путь энергии в системе со стринговым инвертором можно представить так:
Фотоэлектрические модули → фотоэлектрический стринг → комбинирующая коробка → вход постоянного тока инвертора → система переменного тока
Несколько стрингов входят в коробку по отдельным цепям. Внутри устройства проводники оконцовываются и организуются в соответствии с утверждённой однолинейной схемой. Затем одна или несколько выходных цепей идут к инвертору.
Эта граница важна. Стринги, назначенные разным трекерам точки максимальной мощности (MPPT), не следует объединять только для сокращения числа кабелей. Коробка должна сохранять электрическую группировку, требуемую конструкцией инвертора.
Некоторые современные инверторы принимают отдельные входы стрингов и включают функции, для которых ранее требовалась внешняя коробка. В таких системах отдельная коробка может быть не нужна либо использоваться только для конкретной функции объединения, защиты или перехода.
Что делает солнечная комбинирующая коробка?
1. Организует фотоэлектрические цепи-источники
Коробка предусматривает определённые входы, клеммы, идентификацию цепей и прокладку выходных проводников. Это может упростить сбор кабелей между фотоэлектрическим полем и инвертором, особенно когда несколько стрингов относятся к одной утверждённой электрической группе.
2. Обеспечивает защиту стрингов от сверхтока, когда она требуется
Параллельные стринги могут подавать обратный ток в неисправный стринг. Когда правила проектирования и пределы модуля требуют защиты от сверхтока, коробка может содержать предохранители gPV постоянного тока и держатели предохранителей либо другое документированное решение для защиты цепей постоянного тока.
Защиту выбирают не только по числу стрингов. Проектировщик должен оценить возможный обратный ток, максимальное значение последовательного предохранителя модуля, пределы проводника, температуру, вклад в ток повреждения и применимые правила монтажа.
3. Ограничивает переходные перенапряжения
Комбинирующая коробка может содержать устройство защиты от импульсных перенапряжений постоянного тока для фотоэлектрических систем. УЗИП выбирают для фотоэлектрической цепи постоянного тока и концепции защиты проекта, включая максимальное длительное рабочее напряжение, тип, режимы защиты, разрядную способность, уровень защиты по напряжению, резервную защиту и путь заземления.
УЗИП не защищает от длительной перегрузки или короткого замыкания так же, как предохранитель или автоматический выключатель.
4. Создаёт точку управления или отключения
Выходной выключатель-разъединитель постоянного тока или надлежащим образом документированный автоматический выключатель постоянного тока может обеспечить местную точку управления. Требуемая функция должна быть чётко определена: коммутация под нагрузкой, отключение для технического обслуживания, защита от сверхтока или сочетание функций, подтверждённое характеристиками устройства.
5. Облегчает мониторинг и техническое обслуживание
Более крупные или специализированные для проекта устройства могут включать мониторинг тока стрингов, вспомогательные контакты, дистанционную сигнализацию УЗИП, связь или другие функции индикации состояния. Эти возможности повышают прозрачность, но не заменяют измерения при вводе в эксплуатацию и план технического обслуживания.
Типовые компоненты фотоэлектрической комбинирующей коробки
| Компонент | Возможное назначение | Что должен определить проект |
|---|---|---|
| Входные клеммы или разъёмы | Приём цепей стрингов | Количество, сечение проводника, полярность, температура и совместимость |
| Фотоэлектрические предохранители и держатели предохранителей | Защита стрингов от сверхтока | Необходимость, номинал, класс, отключающая способность, координация и температура |
| Шины или распределительные проводники | Объединение тока | Ток, материал, изоляция, расстояния и тепловые характеристики |
| УЗИП постоянного тока для фотоэлектрических систем | Ограничение переходных перенапряжений | Тип, Ucpv, режимы, разрядные значения, Up и резервная защита |
| Выключатель-разъединитель или автоматический выключатель постоянного тока | Управление/отключение выхода и, при необходимости, защита | Напряжение, ток, полюса, категория применения, отключающая способность и функция |
| Модуль мониторинга | Измерение или сигнализация состояния цепей | Каналы, точность, питание, протокол и сигналы тревоги |
| Клемма заземления/PE | Обеспечение защитных соединений и подключения УЗИП | Расположение проводников и проект монтажа |
| Корпус и кабельные вводы | Защита и организация устройства | Степень защиты, УФ-излучение, коррозия, удар, температура, конденсация и кабели |
«Полностью укомплектована» не является технической спецификацией. Полезное описание для закупки определяет функцию и необходимые характеристики каждого элемента.
Различия между комбинирующей коробкой, распределительной коробкой и инвертором
Фотоэлектрическая комбинирующая коробка и распределительная коробка
«Распределительная коробка» — общий термин для корпуса, содержащего электрические соединения. Фотоэлектрическая комбинирующая коробка определяется своей функцией в цепях поля: она принимает несколько фотоэлектрических цепей-источников и организует их в выходные цепи, часто с функциями защиты или отключения.
Фотоэлектрическая комбинирующая коробка и инвертор
Инвертор преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока. Комбинирующая коробка не выполняет это преобразование. Она располагается на стороне объединения цепей постоянного тока и может подготавливать, защищать, отключать или контролировать цепи перед инвертором.
Фотоэлектрическая комбинирующая коробка и устройство быстрого отключения
Устройство быстрого отключения выполняет функцию отключения, характерную для конкретного рынка. Комбинирующая коробка может быть частью такой архитектуры, но обычное отключение на её выходе автоматически не выполняет требования быстрого отключения.
Когда полезна отдельная фотоэлектрическая комбинирующая коробка?
Отдельную коробку обычно рассматривают, когда:
- Необходимо объединить несколько стрингов в определённые выходные цепи.
- Защиту стрингов от сверхтока необходимо установить вне инвертора.
- Концепция защиты от перенапряжений предусматривает УЗИП рядом с точкой объединения поля.
- Требуется местная точка управления или отключения.
- Длинные кабельные трассы выигрывают от структурированного объединения и идентификации цепей.
- Заданы мониторинг стрингов или дистанционная сигнализация.
- Проекту нужен контролируемый переход между полевыми кабелями и выходными фидерами.
Она может не понадобиться, если инвертор уже принимает отдельные стринги и обеспечивает требуемые функции или если стрингов так мало, что внешнее устройство не оправдано. Решение должно основываться на однолинейной схеме, инструкциях инвертора и применимых правилах.
Типовые конфигурации комбинирующих коробок
Обозначение входов и выходов в названиях моделей может описывать физическое расположение цепей, но не заменяет полную электрическую спецификацию.
- 1 вход/1 выход: защищённый или отключаемый переход для одной цепи-источника.
- 2 входа/1 выход: две совместимые цепи объединяются в один выход.
- 2 входа/2 выхода: две входные цепи сохраняются как два контролируемых выхода.
- 3 входа/1 выход или 3 входа/3 выхода: три входа объединяются или сохраняются как независимые выходы в зависимости от проекта.
- Устройства с большим числом стрингов: несколько стрингов, объединённых в один или несколько выходов, обычно с предохранителями стрингов и опциональным мониторингом.
Перед выбором конфигурации подтвердите, какие стринги относятся к каждому MPPT инвертора и допускают ли расчёты тока и защиты их объединение в общем выходе.
Линейка фотоэлектрических комбинирующих коробок VIOX включает конфигурации продукции на 600 В и 1000 В с несколькими компактными вариантами входов и выходов. Это варианты семейства продукции, а не замена проверок напряжения, тока, защиты и условий окружающей среды для конкретного проекта.
Как определить, что спецификация полная
Полезная спецификация отвечает на следующие вопросы:
- Сколько стрингов входит и как они назначены MPPT?
- Каково скорректированное максимальное напряжение постоянного тока?
- Каковы Isc, рабочий ток и возможный обратный ток каждого стринга?
- Требуется ли защита стрингов от сверхтока и как она координируется?
- Какой выходной ток и сколько выходных цепей необходимо?
- Какой тип и какие значения УЗИП следуют из конструкции проекта?
- Требуются ли отключение на выходе, коммутация под нагрузкой или защита автоматическим выключателем?
- Какие условия к корпусу, окружающей среде, УФ-излучению, коррозии, конденсации и кабельным вводам применяются?
- Нужны ли мониторинг или дистанционная сигнализация?
- Какие чертежи, протоколы испытаний, сертификаты и маркировка требуются на целевом рынке?
Если эти данные ещё не определены, воспользуйтесь руководством по выбору фотоэлектрической комбинирующей коробки, чтобы подготовить перечень, пригодный для запроса коммерческого предложения. Общую архитектуру защиты см. в статье Как выбрать защиту цепей для солнечной системы постоянного тока.
Границы применения стандартов и соответствия
Ни одна отдельная ссылка на стандарт не подтверждает все аспекты проекта комбинирующей коробки. К проектированию и монтажу фотоэлектрического поля, изготовлению низковольтного устройства, отдельным предохранителям, выключателям и УЗИП, корпусу и схеме сертификации целевого рынка могут относиться разные уровни требований.
IEC 62548-1 рассматривает требования к проектированию фотоэлектрических полей, включая проводку постоянного тока, устройства защиты, коммутацию и заземление. Затем могут применяться специальные стандарты на предохранители, автоматические выключатели, разъединители и УЗИП для фотоэлектрических систем. В спецификации следует указать точные редакции, их местное принятие, требования к устройству и схему сертификации.
Каждый сертификат или знак соответствия должен относиться к точному изготовителю, модели, номинальному значению и области применения. Общие сертификаты компонентов не сертифицируют автоматически готовое устройство.
Часто задаваемые вопросы
Каждой солнечной системе нужна комбинирующая коробка?
Нет. Это зависит от количества стрингов, архитектуры входов инвертора, требуемых функций защиты и отключения, прокладки кабелей, мониторинга и местных правил.
Комбинирующая коробка — это то же самое, что распределительная коробка постоянного тока?
Термины могут пересекаться, но «фотоэлектрическая комбинирующая коробка» конкретно описывает объединение фотоэлектрических цепей-источников. Всегда определяйте входы, выходы и функции, а не полагайтесь только на название.
Комбинирующая коробка увеличивает мощность?
Нет. Она организует цепи и может обеспечивать защиту, коммутацию, ограничение перенапряжений или мониторинг. Она не вырабатывает электроэнергию.
Могут ли стринги, подключённые к разным MPPT, иметь общий выход?
Как правило, их не следует объединять через границы MPPT, если только инвертор и конструкция системы явно не предусматривают такую схему. Следуйте утверждённой однолинейной схеме и требованиям инвертора.
Можно выбрать коробку только по напряжению и числу стрингов?
Нет. Также важны ток, воздействие обратного тока, конфигурация выходов, характеристики устройств, условия корпуса, мониторинг, кабельные вводы, стандарты и документация.
Следующий шаг
Чтобы рассмотреть конкретный проект, отправьте спецификации модулей и инвертора, перечень стрингов, однолинейную схему, скорректированное максимальное напряжение, анализ тока, условия монтажа и целевой рынок на sales@vioxsolar.com.
