Распределительные коробки для солнечных батарей постоянного и переменного тока: основные различия.

При планировании солнечной энергосистемы необходимо выбрать множество оборудования, но выбор между распределительными коробками постоянного и переменного тока — один из самых важных. Этот выбор влияет на всё, от соблюдения правил безопасности до эффективности работы системы. В этой статье мы расскажем об основных различиях между распределительными коробками переменного и постоянного тока для солнечных энергосистем и о том, как их правильно выбрать. выберите подходящую распределительную коробку для солнечных батарей в зависимости от ваших потребностей.

Что такое распределительная коробка для солнечных батарей постоянного тока?

Распределительная коробка постоянного тока для солнечных панелей устанавливается между солнечными панелями и трансформатором. Она объединяет несколько цепочек фотоэлектрических панелей в один выходной сигнал с помощью... распределительная коробка для фотоэлектрических панелей. Он безопасно объединяет высоковольтную энергию постоянного тока, поступающую от ваших панелей, и размещает важные устройства безопасности, такие как предохранители, устройства защиты от перенапряжения и разъединители, предназначенные для работы с постоянным током. Представьте его как регулировщика дорожного движения.

Что такое распределительная коробка для солнечных батарей переменного тока?

С другой стороны инвертора находится распределительная коробка переменного тока, которая собирает переменный ток от нескольких инверторов или микроинверторов, прежде чем подать его на главный электрический щит или в электросеть. Обычно она содержит автоматические выключатели переменного тока, устройства защиты от скачков напряжения и следящее оборудование, предназначенное для систем переменного тока. Она работает как центр управления стабилизированной электроэнергией.

10 ключевых различий между распределительными коробками для солнечных батарей постоянного и переменного тока

Фундаментальная электрическая функция

Распределительная коробка постоянного тока

Неконтролируемая, необработанная энергия от ваших солнечных панелей поступает в распределительную коробку постоянного тока. Она принимает постоянный ток от нескольких цепочек, каждая из которых представляет собой группу панелей, соединенных последовательно, и объединяет его в единый выходной сигнал постоянного тока, который может использовать ваш инвертор. Перед началом процесса инверсии эта консолидация упрощает прокладку проводов и обеспечивает безопасность в одном месте.

Распределительная коробка переменного тока

Распределительная коробка переменного тока вступает в действие после того, как ваши трансформаторы преобразуют постоянный ток в переменный, пригодный для использования в сети. Она принимает выходной переменный ток от нескольких стринговых инверторов или микроинверторов и объединяет его в единый поток для вашего главного распределительного щита или точки подключения к энергоснабжающей компании. Такая схема гарантирует, что система распределения переменного тока организована, соответствует правилам и имеет необходимую защиту от перегрузки по току.

Уровни напряжения и тип питания

Распределительная коробка постоянного тока

Распределительные коробки постоянного тока работают при гораздо более высоких напряжениях. Большинство современных систем работают при напряжении 600 В, 1000 В или даже 1500 В постоянного тока. Эти высокие напряжения повышают эффективность за счет снижения тока и возможности использования проводов меньшего сечения, но они также создают серьезный риск возникновения электрической дуги, требующий использования специальных компонентов. Ваша распределительная коробка постоянного тока должна выдерживать постоянную нагрузку постоянного тока без поломок.

Распределительная коробка переменного тока

Распределительные коробки переменного тока работают с распространенными напряжениями переменного тока, которые могут составлять 208 В, 240 В, 400 В или 480 В в зависимости от места проживания и мощности системы. Напряжение переменного тока естественным образом превышает нулевое значение пятьдесят или шестьдесят раз в секунду, что облегчает возникновение электрической дуги. Все остальные конструктивные решения в этих коробках основаны на этом принципиальном различии в принципах работы электропитания.

Проектирование компонентов и защитные устройства

Распределительная коробка постоянного тока

Компоненты вашего блока постоянного тока должны быть специально рассчитаны на работу с постоянным током. Существуют предохранители или статические автоматические выключатели постоянного тока Они рассчитаны на постоянный ток и предназначены для безопасного подавления искр постоянного тока. Специализированные варисторы, способные работать с постоянным напряжением постоянного тока, используются в устройствах защиты от перенапряжений постоянного тока (SPD). Для того чтобы разъединители должным образом подавляли дуги постоянного тока, зазоры между их контактами должны быть больше.

Распределительная коробка переменного тока

Здесь отлично подойдут обычные компоненты, рассчитанные на переменный ток. В большинстве случаев используются автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB) или миниатюрные автоматические выключатели (MCB) со стандартными номинальными значениями прерывания переменного тока. Устройства защиты от перенапряжения переменного тока классифицируются иначе (тип 1 или тип 2) и подключаются по-другому, чем устройства защиты от перенапряжения постоянного тока. Они дешевле и не создают такой большой нагрузки на компоненты, как их аналоги для постоянного тока.

Дуговые замыкания и требования безопасности

Распределительная коробка постоянного тока

Системы постоянного тока имеют особые проблемы безопасности, поскольку искры постоянного тока не гаснут сами по себе. Это проблема, которую распределительная коробка постоянного тока должна решать несколькими способами. Во-первых, Национальный электротехнический кодекс (NEC 690.11) гласит, что многие солнечные системы на крышах должны быть оснащены устройствами защиты от дугового замыкания (AFCI). Во-вторых, все разъединители постоянного тока должны соответствовать определенным скоростям и зазорам между контактами. В-третьих, для распределительных коробок постоянного тока часто требуется дополнительная изоляция и длина пути утечки, чтобы предотвратить образование разрядов на поверхностях.

Распределительная коробка переменного тока

Любое электрораспределительное оборудование, включая распределительные коробки переменного тока, подвержено одинаковым рискам возникновения электрической дуги. Несмотря на свою опасность, электрические дуги переменного тока гаснут сами по себе при переходе через нулевую отметку, что несколько упрощает меры защиты. Ваша распределительная коробка переменного тока использует стандартные средства защиты от перегрузки по току и стандартные правила электробезопасности; ей не нужно соблюдать какие-либо специальные правила защиты от дуговых замыканий в фотоэлектрических системах.

Типичное место установки в солнечной энергосистеме

Распределительная коробка постоянного тока

Распределительные коробки постоянного тока будут размещены в непосредственной близости от солнечных батарей. Обычно их устанавливают на кровельных направляющих, наземных стеллажных конструкциях или наружных стенах рядом с батареями. Такое размещение позволяет сократить количество длинных проводов постоянного тока, требующих дорогостоящей медной проволоки и подверженных падению напряжения. Центральное помещение для инверторов или расположенные рядом инверторы, предназначенные для наружного применения, получают питание от нескольких распределительных коробок постоянного тока.

Распределительная коробка переменного тока

С другой стороны трансформаторов находится распределительная коробка переменного тока. Чаще всего они располагаются внутри помещений, в электрощитовых, рядом с главными распределительными щитами или снаружи, рядом с инверторными блоками, в защищенных от непогоды корпусах. Распределительная коробка переменного тока — это последнее место, где объединяется энергия перед тем, как она поступит в распределительную систему здания или подключится к электросети в точке общего соединения.

Совместимость типов инверторов

Распределительная коробка постоянного тока

Ваш сумматор постоянного тока может использоваться только с центральными инверторами и струнными инверторами, способными принимать постоянный ток на входе. В крупномасштабных проектах несколько сумматоров постоянного тока подключаются к одному центральному инвертору, который размещается в отдельном корпусе. Каждый инвертор в коммерческой системе со струнным инвертором получает питание от одного или нескольких сумматоров постоянного тока. Корпус должен точно соответствовать максимальному входному напряжению и току вашего инвертора.

Распределительная коробка переменного тока

Устройства объединения переменного тока работают с микроинверторами — системами, предназначенными для переменного тока, — и выходами переменного тока обычных сетевых инверторов. В системах с микроинверторами устройство объединения переменного тока объединяет выходы десятков отдельных инверторов, распределенных по всей системе. Устройство объединяет выходы каждого сетевого инвертора в единый, более удобный для обработки поток. В настоящее время устройства объединения переменного тока часто используются с оборудованием, которое быстро отключается, и устройствами отключения, необходимыми энергоснабжающим компаниям.

Масштабируемость системы и варианты использования

Распределительная коробка постоянного тока

Крупные солнечные электростанции и большие коммерческие установки широко используют сумматоры постоянного тока. На солнечной электростанции мощностью 10 мегаватт могут быть установлены сотни сумматоров постоянного тока. Эти блоки соединяют от 10 до 20 цепочек, прежде чем передавать энергию на центральные процессоры. Эти блоки должны выдерживать суровые погодные условия на открытом воздухе в течение 25 лет и более, сохраняя при этом безопасную работу при высоких напряжениях.

Распределительная коробка переменного тока

При использовании распределенной генерации сумматоры переменного тока действительно проявляют себя наилучшим образом. Сумматоры переменного тока упрощают подключение к сети коммерческих солнечных электростанций на крышах с несколькими стринговыми инверторами. Сумматоры переменного тока часто устанавливаются в качестве модернизации главного распределительного щита в крупных бытовых системах с микроинверторами. Сумматоры переменного тока используются для организации потока электроэнергии в промышленных зданиях, где установлено более одной солнечной батареи, питающей общую шину. Сумматоры переменного тока все чаще используются для объединения выходных сигналов инверторов, даже в системах хранения энергии на основе батарей.

Сложность и качество электропроводки

Распределительная коробка постоянного тока

При установке сумматора постоянного тока уделите пристальное внимание каждой детали. Каждая цепочка проводов входит в коробку через собственные каналы или кабельные вводы и подключается к держателю предохранителя или выключателю цепи. Вам необходимо точно рассчитать падение напряжения, убедиться в правильной полярности всех компонентов и проверить, соответствуют ли все компоненты, рассчитанные на постоянный ток, напряжению вашей системы. Из-за высокого напряжения постоянного тока необходимо увеличить расстояние между компонентами, а провода должны быть изогнуты с меньшим радиусом.

Распределительная коробка переменного тока

Установка сумматоров переменного тока выполняется по стандартной схеме. От каждого инвертора до сумматора используется обычная проводка переменного тока. Провода подключаются к автоматическим выключателям соответствующего сечения, а основной питающий провод соединяется с нагрузочной стороной. Хотя это проще, чем работа с постоянным током, необходимо убедиться в соответствии стандартам энергоснабжающей компании для подключения к сети, правильной балансировке фаз и соответствии номинала главного автоматического выключателя общей выходной мощности инвертора. Для систем, подключенных к сети, обычно требуются легкодоступные разъединители, которые встроены в сумматор переменного тока.

Мониторинг, диагностика и аксессуары

Распределительная коробка постоянного тока

В настоящее время сумматоры постоянного тока предлагают расширенные возможности отслеживания на уровне отдельных цепей. Датчики тока на каждой цепочке передают данные на центральные платформы отслеживания, которые немедленно сообщают о неисправности цепочки из-за тени, грязи или поломки оборудования. С помощью тепловизионных портов можно безопасно проверять соединения при включенном питании. Некоторые более совершенные устройства имеют разъединители на уровне цепей, которые можно использовать для разделения цепей во время ремонта без необходимости отключения всей системы.

Распределительная коробка переменного тока

Ваш распределитель переменного тока ориентирован на совокупную производительность системы, а не на детали на уровне отдельных проводов. В распределительные устройства переменного тока часто устанавливаются коммерческие измерители для проверки выработки электроэнергии и контроля производительности. Анализаторы качества электроэнергии отслеживают напряжение, частоту и коэффициент мощности в точке соединения двух проводов. Многие распределительные устройства переменного тока имеют интерфейсы для мониторинга погодных условий, которые связывают выходные данные с погодными условиями, позволяя получить полную картину работы системы.

Нормативные стандарты и требования к сертификации

Распределительная коробка постоянного тока

Распределительные устройства постоянного тока должны соответствовать строгим стандартам, применимым только к фотоэлектрическим системам. Изготовление и испытания регулируются стандартом UL 1741 в Северной Америке и IEC 61439-2 по всему миру. Если того требуют местные правила, необходимо иметь сертификат, подтверждающий способность справляться с дуговыми замыканиями постоянного тока в соответствии со стандартом UL 1699B. Совместимость с системами быстрого отключения становится все более важным фактором при проектировании распределительных устройств постоянного тока. Многие устройства теперь поставляются со встроенными устройствами инициирования отключения и индикаторами состояния, как того требует стандарт NEC 690.12.

Распределительная коробка переменного тока

Распределительные устройства переменного тока должны соответствовать стандартам для распределительных сетей, таким как UL 67 или IEC 61439-1. Также существуют правила подключения распределительного устройства переменного тока к энергоснабжающей компании (IEEE 1547 в США), которые включают защиту от островного режима и настройки срабатывания по напряжению/частоте. Во многих местах необходимо иметь встроенные в распределительное устройство переменного тока или расположенные рядом с ним запираемые разъединители, видимые для энергоснабжающей компании.

Сводная таблица: Различия в установке и применении

Особенность	Распределительная коробка для солнечных батарей постоянного тока	Распределительная коробка для солнечных батарей переменного тока
Место установки	Вблизи солнечных батарей (на крыше/на земле)	Рядом с инверторами или главным распределительным щитом
Совместимость с инверторами	Центральные и струнные инверторы (вход постоянного тока)	Микроинверторы и выходы переменного тока
Типичная шкала	Коммунальные услуги, коммерческие объекты, крупные жилые комплексы	Коммерческие, промышленные, микроинверторные системы
В центре внимания — проводка.	Полярность, падение напряжения и номинальные параметры постоянного тока	Фазовый баланс, координация коммунальных услуг
Уровень мониторинга	Ток и напряжение на уровне струны	Совокупное производство и качество электроэнергии
Ключевые сертификаты	UL 1741, МЭК 61439-2, UL 1699B	UL 67, IEC 61439-1, IEEE 1547

Распределительные коробки для солнечных батарей постоянного и переменного тока — какая лучше?

Ваш выбор полностью зависит от конструкции системы, поэтому ни один из вариантов не является всегда “лучшим”. Распределительные коробки постоянного тока — лучший выбор, когда необходимо контролировать цепочки и объединять высокие напряжения в крупных энергетических, коммерческих или жилых системах с центральными или цепными инверторами. Распределительные коробки переменного тока следует выбирать для систем с микроинверторами, установок с более чем одним цепным инвертором или любого другого проекта, требующего надежного подключения к сети после инверсии. Распределительные коробки постоянного тока на массиве и распределительные коробки переменного тока в точке сбора — это то, что необходимо для многих крупных проектов. Очень важно, насколько хорошо распределительная коробка соответствует конструкции вашего инвертора и размеру проекта.

Закажите индивидуальные распределительные коробки для солнечных батарей постоянного и переменного тока от KDM Steel.

Мы знаем в КДМ Сталь Понимание того, что готовые решения не всегда работают эффективно, является важным фактором. Поэтому мы изготавливаем на заказ распределительные коробки для солнечных электростанций постоянного и переменного тока, которые точно соответствуют вашим потребностям, будь то распределительные коробки на 1500 В постоянного тока для коммунальных предприятий с мониторингом дуговых замыканий или распределительные панели переменного тока с коммерческим учетом электроэнергии. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом распределительных коробок или связаться с нами чтобы обсудить потребности вашего проекта.

Часто задаваемые вопросы

Преобразует ли солнечный распределительный щит постоянный ток в переменный?

Если вы имеете в виду преобразование, то для этого и предназначен ваш инвертор. Распределительная коробка только защищает и группирует электрические линии; она не меняет тип питания.

Для каждого генератора требуются ли автоматические выключатели в распределительных коробках переменного тока для солнечных батарей?

Да, каждый вход инвертора должен иметь собственную защиту от перегрузки по току, мощность которой соответствует выходному току. Это защитит как ваши инструменты, так и здание от неполадок.

Возможно ли, чтобы распределительная коробка солнечных батарей работала без защиты от перенапряжения?

Технически, это возможно, но молнии и внезапные перепады напряжения в электросети могут повредить ваши инструменты. Всегда используйте устройства защиты от перенапряжения с соответствующим номинальным уровнем — первоначальные затраты невелики. Лучше, чем катастрофическая неудача.

Нужен ли отдельный выключатель для распределительной коробки солнечных батарей постоянного тока?

Согласно стандарту NEC 690.15, в большинстве мест требуется отключение фотоэлектрического оборудования. По сравнению с внешними вариантами, встроенные выключатели упрощают соблюдение требований и обслуживание.

Можно ли использовать распределительную коробку для солнечных батарей переменного тока вместо распределительной коробки для солнечных батарей постоянного тока?

Нет. Детали, работающие от переменного тока, не могут остановить дугу постоянного тока и не имеют необходимых значений напряжения. Использование деталей неподходящего типа может привести к пожару, повреждению оборудования или серьезному нарушению закона.

Имеют ли распределительные коробки для солнечных батарей переменного тока также защиту от скачков напряжения?

Многие из них поставляются со встроенными устройствами защиты от перенапряжения переменного тока типа 2, и вам всегда следует запрашивать их. Возможно, вам также потребуется установить внешние устройства защиты от перенапряжения типа 1 на вводном устройстве в местах, где требуется дополнительное освещение.

Нужна ли распределительная коробка для небольших бытовых систем?

Это не всегда обязательно, но настоятельно рекомендуется, даже для панелей с 6 по 8. Это обеспечивает защиту в одном месте, упрощает расширение и предотвращает прокладку проводов, которые не организованы и не имеют достаточных средств защиты.

Возможно ли, чтобы один распределительный щит мог работать как с постоянным, так и с переменным током?

Стандартные коробки могут вмещать только один тип проводов, но существуют и комбинированные коробки, предназначенные для более сложных систем. В них для каждого типа проводников предусмотрены отдельные отсеки, разделенные перегородками.

Можно ли использовать в гибридной системе как распределительные коробки постоянного, так и переменного тока?

Да, в большинстве смешанных систем оба типа должны работать вместе. Ваши солнечные панели подключаются к сумматорам постоянного тока, но для компонентов, подключенных к сети переменного тока, требуется собственное объединение переменного тока.