Trong các hệ thống PV, một hộp kết hợp năng lượng mặt trời tập hợp các mạch chuỗi quang điện (PV) được chọn theo một cấu hình đầu ra xác định và có thể chứa thiết bị bảo vệ, cách ly hoặc giám sát. Việc có cần một hộp riêng biệt hay không phụ thuộc vào đầu vào của biến tần và thiết kế dự án.
Đối với người mua, một bản vẽ hộp gom rõ ràng giúp dễ dàng kiểm tra việc nhóm chuỗi, các giá trị định mức của linh kiện và khả năng tương thích với biến tần trước khi đặt hàng.
Hướng dẫn này giải thích các thành phần phổ biến và cách xem xét sơ đồ hộp gom PV một chiều (DC). Đây là tài liệu tham khảo để đọc thiết kế; việc lắp đặt và đưa vào vận hành đòi hỏi nhân sự có chuyên môn, hướng dẫn của thiết bị và các yêu cầu áp dụng của dự án.
Tổng quan nhanh về hệ thống dây điện: Một sơ đồ đấu dây điển hình của hộp kết hợp PV bao gồm các đầu vào chuỗi, cầu chì hoặc công tắc ngắt mạch DC, thanh dẫn, hệ thống nối đất, thiết bị chống sét và một hoặc nhiều đầu ra kết nối với bộ biến tần. Trước khi lựa chọn một hộp kết hợp, xác nhận số lượng dây, điện áp hệ thống, cường độ dòng điện định mức, các thiết bị bảo vệ và các yêu cầu về vỏ bảo vệ.
Hãy đọc các bài viết liên quan để tìm hiểu thêm về hộp kết hợp năng lượng mặt trời:
Hộp kết hợp được sử dụng trong hệ thống quang điện là gì?
Sơ đồ đấu dây giúp người xem theo dõi các kết nối, bảo vệ và nhóm đầu ra. Hãy kiểm tra rằng sơ đồ thể hiện model thiết bị và phiên bản bản vẽ. Chỉ riêng một sơ đồ khái niệm không chứng minh được rằng một hệ thống lắp đặt là an toàn hoặc tuân thủ.
Một hộp kết hợp điện mặt trời DC thường bao gồm một số bộ phận quan trọng, tất cả đều phối hợp với nhau để đảm bảo hệ thống điện mặt trời của bạn hoạt động hiệu quả và an toàn. Dưới đây là mô tả về các bộ phận quan trọng nhất:
Vỏ máy là bộ phận bao bọc tất cả các linh kiện bên trong. Nó thường được làm bằng nhựa hoặc kim loại để bảo vệ hệ thống khỏi các tác động từ môi trường như mưa, bụi và ánh nắng mặt trời quá mạnh. Bộ vỏ này giúp bảo vệ hệ thống khỏi hư hỏng và tình trạng không hoạt động theo thời gian.
Cầu chì và máy cắt là những phần quan trọng của bảo vệ quá dòng. Chúng phải được chọn và phối hợp với chuỗi PV và biến tần để cắt dòng sự cố hoặc dòng ngược trong các giá trị định mức điện áp, dòng điện và khả năng cắt đã công bố. Một cầu chì DC thường cần được thay thế sau khi bị đứt, trong khi máy cắt có thể đóng lại sau khi đã xác định và khắc phục nguyên nhân gây nhảy.
Thanh cái cung cấp đường dẫn dẫn điện cho các mạch được gán cho chúng. Khối đấu nối cung cấp các điểm đấu dây dẫn với tiếp điểm dẫn điện và giá đỡ cách điện. Các giá trị định mức về dòng điện, điện áp, tiết diện dây dẫn và điều kiện môi trường của chúng phải phù hợp với thiết kế; riêng vật liệu vỏ không chứng minh được sự phù hợp.
Nối đất và liên kết đẳng thế phải tuân theo hướng dẫn của thiết bị và thiết kế dự án. Bản vẽ cần thể hiện các kết nối bảo vệ cần thiết cho các phần dẫn điện để hở. Không được cho rằng dây dẫn âm của PV và dây tiếp địa bảo vệ có thể thay thế cho nhau.
Thiết bị chống sét lan truyền dùng cho PV giới hạn các quá áp tức thời theo ứng dụng được công bố và cách đấu nối của chúng. Hãy kiểm tra điện áp PV được quy định, cấu hình bảo vệ và các kết nối nối đất đối chiếu với hướng dẫn của sản phẩm.
Đối với giai đoạn bảo vệ chống sét lan truyền trong thiết kế bộ ghép nối hệ thống quang điện (PV), hãy tham khảo OOHMAGE thiết bị chống sét và xác nhận điện áp phía DC của PV, yêu cầu Loại 1+2 hoặc Loại 2, cấu hình cực và các giá trị định mức dòng phóng trước khi báo giá. Chống sét lan truyền phía AC thuộc về hệ thống lắp đặt AC chứ không thuộc về hộp gom.
Sơ đồ đấu dây có thể có hai định dạng chính: hình ảnh và sơ đồ.
Sơ đồ minh họa
Sơ đồ minh họa sử dụng các hình ảnh và biểu diễn các thành phần dễ hình dung, giúp những người ít có kinh nghiệm về hệ thống điện có thể hiểu một cách cực kỳ dễ dàng.
Sơ đồ dạng hình ảnh minh họa cách bố trí của thiết bị được thể hiện. Hãy sử dụng bản vẽ riêng theo model được cung cấp và các ký hiệu đầu nối để xác nhận các kết nối thực tế.
Sơ đồ nguyên lý
Tuy nhiên, sơ đồ nguyên lý sử dụng các ký hiệu để biểu thị phần cứng và hệ thống dây dẫn. Loại sơ đồ này mang tính kỹ thuật cao hơn và đòi hỏi người xem phải có một số kiến thức cơ bản về các ký hiệu điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống. Tuy nhiên, đối với các chuyên gia hoặc những người làm việc trực tiếp trong lĩnh vực này, sơ đồ nguyên lý lại tỏ ra vô cùng hữu ích.
Việc đọc sơ đồ đấu dây của hộp kết hợp năng lượng mặt trời là một kỹ năng thiết yếu đối với bất kỳ ai làm việc trong lĩnh vực lắp đặt hoặc bảo trì hệ thống năng lượng mặt trời. Sơ đồ này thường sẽ thể hiện:
Sử dụng chú giải bản vẽ để nhận biết cầu chì, máy cắt, thiết bị cách ly, thanh cái và các kết nối tiếp địa bảo vệ. Đối chiếu các ký hiệu chưa quen thuộc với tiêu chuẩn bản vẽ được viện dẫn; không được suy ra khả năng đóng cắt hoặc cách ly của một thiết bị chỉ từ ký hiệu của nó.
Các bài viết liên quan về ký hiệu điện:
Hiểu về các ký hiệu điện: Hướng dẫn toàn diện
Hiểu về các ký hiệu của cầu dao
Biểu tượng điện của cầu chì: Các loại và ứng dụng
Hãy dùng bản vẽ để giải quyết các câu hỏi về thông số kỹ thuật trước khi bắt đầu công việc. Danh mục kiểm tra dưới đây hỗ trợ việc xem xét thiết kế và mua sắm; đây không phải là trình tự lắp đặt.
Video từ bên thứ ba minh họa một cách bố trí. Các kết nối của video không phải là một quy trình đấu dây phổ quát cho các thiết bị hoặc dự án khác.
Xác định chính xác model hộp gom, phiên bản bản vẽ, đầu vào chuỗi PV và đầu vào biến tần. Kiểm tra những mạch nào được gom và những mạch nào giữ riêng cho cấu hình MPPT dự kiến. Không được cho rằng tất cả dây dẫn âm phải nằm trên một thanh cái chung.
Các tấm quang điện PV có thể tạo ra điện áp DC nguy hiểm bất cứ khi nào tiếp xúc với ánh sáng. Việc tắt một biến tần không tự nó chứng minh rằng hệ thống dây của dãy pin đã được cắt điện. Nhân sự có chuyên môn phải tuân theo quy trình cách ly và kiểm tra xác nhận riêng của thiết bị. Xem hướng dẫn an toàn của SMA như một ví dụ về nguy hiểm này; quy trình riêng theo sản phẩm của hãng không được thay thế cho hướng dẫn của thiết bị của bạn.
Việc đưa vào vận hành phải tuân theo kế hoạch kiểm tra và thử nghiệm của dự án, bao gồm các kiểm tra cần thiết về kết nối bảo vệ, cực tính, đầu nối đầu dây và cách điện. Một bài viết chung không thể quyết định trình tự của các công việc điện.
Cực tính hoặc nhóm mạch không đúng: so sánh nhãn mạch và các đường dương/âm với bản vẽ được phê duyệt và cấu hình đầu vào biến tần.
Dây dẫn có tiết diện quá nhỏ có thể quá nhiệt và gây sụt áp quá mức. Việc chọn cáp đòi hỏi dòng thiết kế của mạch, điều kiện lắp đặt, các hệ số hiệu chỉnh áp dụng và giới hạn đầu nối của thiết bị.
Các phương pháp nối đất không đúng cách: Nối đất kém có thể làm tăng nguy cơ điện giật hoặc hỏa hoạn. Hãy tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị và thiết kế dự án được phê duyệt khi lựa chọn và lắp đặt các phương án nối đất và liên kết đẳng thế.
Còn có những vấn đề khác khi xử lý các hộp kết hợp năng lượng mặt trời, hãy tham khảo bài viết này:
Các sự cố thường gặp và cách khắc phục sự cố đối với hộp kết hợp năng lượng mặt trời
Chọn tiết diện cáp: xem xét dòng thiết kế, tuyến đi dây, điều kiện môi trường, nhóm dây, sụt áp cho phép, cấp cách điện và khả năng tương thích đầu nối. Một số lượng chuỗi hay nhãn hệ thống nhỏ/lớn là không đủ để chọn tiết diện dây dẫn.
Chống thấm và chống thời tiết: Đối với lắp đặt ngoài trời, kiểm tra rằng tất cả các điểm vào và ra được làm kín theo cấp bảo vệ chống xâm nhập (IP) đã công bố của vỏ, và xác nhận cấp đó đối chiếu với hướng dẫn của sản phẩm.
Dán nhãn và đánh dấu các điểm kết nối: Hãy dán nhãn cho từng bộ phận và dây dẫn trong hộp kết hợp. Điều này sẽ giúp việc bảo trì hệ thống trong tương lai trở nên dễ dàng hơn và đảm bảo rằng bất kỳ ai làm việc trên hệ thống đều có thể dễ dàng nhận diện các bộ phận.
Một bản vẽ hộp gom hữu ích liên kết danh mục thiết bị với cách bố trí chuỗi, chiến lược bảo vệ và đầu vào biến tần. Hãy xem xét các hạng mục đó cùng nhau trước khi đặt hàng hoặc lắp đặt.
Gửi kèm theo yêu cầu của bạn số lượng chuỗi, điện áp hệ thống tối đa, dòng điện mạch, nhóm đầu ra và môi trường lắp đặt. Điều này cung cấp cho nhà cung cấp một cơ sở rõ ràng để kiểm tra cấu hình được đề xuất và nhận diện thông tin còn thiếu.
OOHMAGE sản xuất và cung cấp các sản phẩm điện hạ áp cho các nhà phân phối ở nước ngoài, người mua dự án và khách hàng chuyên nghiệp.
OOHMAGE hỗ trợ lựa chọn sản phẩm, bao bì OEM/ODM, kiểm tra trước khi xuất hàng và phối hợp đơn hàng xuất khẩu theo các yêu cầu đã được xác nhận về sản phẩm và đơn hàng.
Hỗ trợ chứng nhận và tài liệu kỹ thuật có thể được cung cấp theo dòng sản phẩm và các yêu cầu đơn hàng đã được xác nhận. Liên hệ với chúng tôi kèm theo ứng dụng và yêu cầu sản phẩm của bạn.
Không có một trình tự đấu nối phổ quát cho mọi hộp gom PV DC. Người lắp đặt phải tuân theo bản vẽ riêng theo model đã được phê duyệt và hướng dẫn của thiết bị. Để xem xét thiết kế, hãy nhận diện đầu vào chuỗi, bảo vệ, nhóm đầu ra, nối đất và các đầu vào biến tần dự kiến trước khi nghiệm thu bản vẽ.
Để đọc sơ đồ đấu dây hộp kết hợp năng lượng mặt trời, trước tiên hãy xác định các cực đầu vào và đầu ra của từng chuỗi tấm pin mặt trời.
Sơ đồ sẽ thể hiện thiết bị bảo vệ điện (ví dụ: cầu chì hoặc bộ ngắt mạch), các điểm nối thanh cái, và đường đi của dây dẫn cho các cực dương và cực âm. Việc nắm vững các ký hiệu điện cơ bản sẽ giúp bạn đọc sơ đồ một cách chính xác.
Chọn tiết diện dây dẫn từ thiết kế điện và điều kiện lắp đặt, bao gồm dòng điện mạch, nhiệt độ, nhóm dây, sụt áp và giới hạn đầu nối.
Không chọn một cỡ AWG cố định chỉ dựa vào việc một hệ thống PV được mô tả là nhỏ hay lớn. Hãy sử dụng tính toán cáp của dự án và các hướng dẫn áp dụng của thiết bị.
Hộp gom năng lượng mặt trời là một cụm ở phía DC dùng để gom các đầu ra của nhiều chuỗi PV trước biến tần. Khi cần gom các đầu ra AC ở phía sau các biến tần chuỗi, hãy sử dụng một cụm gom hoặc cụm phân phối riêng ở phía AC với các giá trị định mức và bảo vệ phù hợp cho nhiệm vụ đó. Không được coi các cụm gom AC và DC là có thể thay thế cho nhau.
Các cụm gom AC và DC có nhiệm vụ và yêu cầu linh kiện khác nhau. Không được cho rằng một cụm có thể thay thế cho nhau giữa các ứng dụng AC và DC.
Hộp ghép nối năng lượng mặt trời được sử dụng để ghép nhiều chuỗi tấm pin mặt trời thành một đầu ra duy nhất, thường là trước khi nguồn điện một chiều được đưa vào bộ biến tần. Thiết bị này được trang bị các thiết bị bảo vệ như cầu chì hoặc bộ ngắt mạch.
Hộp đấu nối cũng được sử dụng trong các hệ thống quang điện, kể cả trên các tấm PV. Sự khác biệt hữu ích là chức năng: một bộ gom chuỗi cung cấp cấu hình đầu vào/đầu ra và bảo vệ được quy định cho dãy pin, trong khi một hộp đấu nối cung cấp các kết nối cho ứng dụng cụ thể của nó.
