مقدمة: يركز معظم مشتري موصلات الطاقة الشمسية على مدى ملاءمة القابس ومدى إحكام إغلاقه ضد العوامل الجوية. ونادرًا ما يُولى حجم المصهر نفس القدر من الاهتمام، على الرغم من أن الخطأ في اختياره له عواقب وخيمة. فالمصهر ذو الحجم الصغير جدًا يفصل التيار باستمرار ويقطع التيار عن النظام. أما المصهر ذو الحجم الكبير جدًا فلا يفصل التيار بالسرعة الكافية أثناء حدوث عطل، مما يسمح باستمرار تدفق التيار عبر أسلاك لم تُصمم أصلًا لتحمله.
يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية في المصفوفات التي تحتوي على عدة سلاسل موصولة على التوازي. ففي حال حدوث قصر في إحدى السلاسل، قد تُعيد السلاسل السليمة المجاورة لها التيار إلى مكان العطل، وهذا تحديدًا ما يُبرر اشتراط قوانين مثل قانون الكهرباء الوطني الأمريكي (NEC) ومعيار اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) استخدام مصهرات فردية عند وجود ثلاث سلاسل متوازية أو أكثر في المصفوفة. بعبارة أخرى، لا يُمكن الجزم بضرورة وجود موصل مصهر، بل هو نتيجة مباشرة لطريقة توصيل المصفوفة، وهذه الطريقة نفسها هي التي تُحدد قيمة المصهر المطلوبة.
يشرح هذا الدليل متى يكون موصل المصهر مطلوبًا بالفعل، وكيفية حساب الحجم المناسب في ثلاث خطوات، وما يجب التحقق منه قبل تقديم طلب بالجملة - سواء كنت تحدد أجزاء لمشروعك الخاص أو تشرح الاختيار لأحد العملاء.
إذا كان نظامك يحتوي على سلسلة واحدة أو سلسلتين فقط، سواء كانتا موصولتين على التوالي أو التوازي، فمن المحتمل أنك لست بحاجة إلى مصهر إضافي - فالتيار الأقصى الذي يمكن أن تدفعه أي سلسلة عكسيًا إلى سلسلة أخرى لا يتجاوز ببساطة ما يمكن أن تتحمله الأسلاك والوحدات بالفعل. لهذا السببNEC 690.9(A) يُحدد النظام الحد الأدنى الإلزامي عند ثلاثة سلاسل متوازية أو أكثر. أقل من هذا العدد، لا يكون تيار التغذية العكسية مرتفعًا بما يكفي ليؤثر. أما أعلى منه، فيؤثر.
ما الذي يحدث خطأً فعلاً بدون فتيل؟
عندما لا يحتوي نظامٌ مُصمَّمٌ له صماماتٌ كهربائيةٌ على صماماتٍ كهربائيةٍ، فإن حدوث ماسٍ كهربائيٍّ في أحد الأسلاك يسمح للأسلاك السليمة بمواصلة تغذية التيار عكسيًا إلى مكان العطل. قد يتجاوز هذا التيار العكسي قدرة تحمل الوحدات والموصلات، مما يؤدي تدريجيًا إلى تدهور العزل وارتفاع درجة حرارة الوصلات، وفي أسوأ الأحوال، إلى نشوب حريق. لهذا السبب أيضًا يتحقق المفتشون من وجود الصمامات الكهربائية وقدرتها أثناء التشغيل. إنه ليس إجراءً شكليًا.
يفترض الكثير من المشترين أن أي موصل يمكنه استيعاب مصهر بمجرد إضافة واحد. في دائرة التيار المستمر الشمسية، يُعد هذا الافتراض محفوفًا بالمخاطر.
يُصنع موصل فيوز الطاقة الشمسية على غرار موصل الكابلات العادي، مع إضافة حجرة فيوز قابلة للاستبدال في المنتصف. يستخدم كلا الطرفين تصميم القابس الذكري والأنثوي المألوف، لذا فهو يُركّب مباشرةً في بطارية الطاقة الشمسية الموجودة. توصيلات وأسلاك دون إعادة توجيه أي شيء. تيار مستمر 1500 فولت من NSPV تتبع هذه السلسلة هذا النهج - فهي تتصل بنفس طريقة موصل الكابل العادي، مع وجود حجرة الصمامات مدمجة. يمكن مطابقة عنصر الصمامات الموجود بالداخل من حيث الأبعاد وتصنيف التيار مع نظامك المحدد، لذلك لا يوجد تكوين ثابت واحد ينطبق على كل عملية تثبيت.
ابدأ بتيار الدائرة القصيرة (Isc) المذكور على لوحة بيانات الوحدة. تحتوي كل ورقة بيانات على هذا الرقم، وهو الأساس لكل ما يليه.
بالنسبة للمشاريع المتوافقة مع معايير NEC، اضرب تيار الدائرة القصيرة (Isc) في 1.56. هذا الرقم ناتج عن عاملَي أمان منفصلين، كل منهما 1.25، مُدمجين معًا: الأول يُراعي ظروف الإشعاع الشمسي (مثل الأيام الباردة المشمسة أو انعكاس حافة السحب) التي تدفع التيار فوق قيمة Isc المُصنّفة، والثاني يُراعي تشغيل المصهر بالقرب من الحمل الكامل بشكل مستمر. أما بالنسبة للمشاريع الخاضعة لمعايير IEC، فيسمح المعيار بنطاق أكثر مرونة من 1.25 إلى 2.4، والذي يُمكن تعديله وفقًا لدرجة الحرارة المحيطة المحلية.
عند اختيار تصنيف المصهر، خذ النتيجة وقرّبها لأعلى - فإذا أعطتك الحسابات 22.5 أمبير، فإن المصهر المصنف 25 أمبير هو الخيار الأكثر أمانًا من 20 أمبير. يمكن تخصيص المصهرات لتناسب تصنيفات تيار وأحجامًا مختلفة، لذا يعتمد الاختيار الصحيح على كلٍ من حسابات تيار الدائرة القصيرة (Isc) وأبعاد المصهر التي يقبلها الموصل. لا يزال هناك حدّان أساسيان: لا يمكن أن يتجاوز تصنيف المصهر الحد الأقصى لتصنيف المصهر التسلسلي للوحدة، ولا يمكن أن يتجاوز سعة التيار للموصل. يحدد المضاعف الحد الأدنى، بينما يحدد هذان الحدّان الحد الأقصى.
الجدول 1: مثال مرجعي لقيمة تيار الدائرة القصيرة (Isc) إلى قيمة المصهر - يجب التأكد من اختيار المصهر الفعلي بناءً على مواصفات الموصل وتصميم النظام.
وحدة Isc | الحد الأدنى لمعيار NEC (×1.56) | مقاس التصنيف المقترح للفيوز |
9A | 14.0A | 15A |
10A | 15.6A | 20A |
12.8A | 19.97A | 20A |
14A | 21.8A | 25A |
يمكن تخصيص تصنيفات التيار الكهربائي للفيوزات وأبعادها. تأكد من توافق حجم الفيوز مع طراز الموصل الخاص بك قبل الطلب.
تُقلل أنظمة 1500 فولت من فقد الطاقة في الخطوط وتُخفض عدد السلاسل المطلوبة مقارنةً بأنظمة 1000 فولت، ولذلك تُعتمد عليها معظم المشاريع الكبيرة المُثبتة على الأرض والمشاريع التجارية. ولكن يجب أن يتناسب الجهد الكهربائي مع قدرة الموصل - فاستخدام موصل فيوز مُصنف بجهد 1000 فولت في نظام 1500 فولت لا يتعلق بملاءمته، بل بمدى تحمله.
موصل فيوز DC1500V من NSPV تدعم هذه السلسلة أحجام الكابلات من 2.5 إلى 16 مم²، ما يغطي معظم التجهيزات السكنية والتجارية. يتم تحديد المقطع العرضي المناسب لمشروعك من خلال حساب قيمة المصهر في الخطوة السابقة.
الجدول 1: موصل فيوز 1500 فولت تيار مستمر PV 4.0
مواصفات المنتج:
مادة عازلة | PPE/PA | مواصفات الفيوز | 1A-50A |
التيار المقنن (بدون مصهر) | 50A | درجة السلامة | II |
الجهد المقنن | 1500VDC | فئة اللهب | 94-V0 |
أقصى جهد (مع وجود مصهر) | 1575V | نطاق درجة الحرارة المحيطة | -40 درجة مئوية...+85 درجة مئوية (IEC) * |
مقاومة التلامس | ≤0.25 ملي أوم | الحد الأعلى لدرجة الحرارة | 110 درجة مئوية (IEC) |
مواد لاصقة | نحاس مطلي بالقصدير | مقاطع عرضية مناسبة للكابلات | 2.5~16 مم² / 14~6AWG (4F1-4F3) |
درجة الحماية | IP68 (1 متر، 1 ساعة) | مناسب لحجم الفيوز (مم) | 10*85 أو 10/14*85 |
الجهد النبضي المقنن | 16KV | الموافقة التنظيمية | TUV, CE |
لا تتمتع جميع الشهادات بنفس القدر من الأهمية. هناك شهادتان تستحقان التحقق منهما على وجه التحديد: TUV / CE / ETL للسلامة العامة للمنتج والأداء الكهربائي، و IEC 60269-6 ( معيار صمامات gPV )., الشهادات التي تتناول فعلياً سلوك القوس الكهربائي العكسي للتيار المستمر في أنظمة الخلايا الكهروضوئية. علامة السلامة العامة وحدها لا تكفي.
للاستخدام الخارجي طويل الأمد، تأكد من حصول المنتج على تصنيف IP68، وتحقق من أن الغلاف مصنوع من بلاستيك هندسي مقاوم للأشعة فوق البنفسجية ودرجات الحرارة العالية، مثل PPE/PA. تميل المواد الرخيصة إلى أن تصبح هشة وتتشقق في غضون سنوات قليلة من التعرض لأشعة الشمس.
عادة لا، ولكن العديد من الفنيين يضيفون واحداً على أي حال لتبسيط الصيانة والتوسعة في المستقبل.
صُممت موصلات الفيوزات لتناسب أبعاد فيوزات محددة، عادةً 10×85 مم، أو 14×85 مم، أو 22×58 مم. تأكد من مطابقة حجم الفيوز مع مواصفات الموصل قبل الطلب، حيث يمكن تخصيص الفيوزات لتناسب تصنيفات وأحجام مختلفة حسب متطلبات نظامك.
نعم، طالما أن الموصل نفسه مصنف لتحمل 1500 فولت، فلا ينبغي أبدًا استبداله بجزء مصنف لتحمل 1000 فولت.
لا يحدّ مقطع الكابل من اختيارك للجهد الكهربائي، فمعظم موصلات المصهرات تدعم نطاقًا واسعًا من أحجام الكابلات حتى 1500 فولت. المهم هو مطابقة تصنيف تيار المصهر مع حساب تيار الدائرة القصيرة (Isc) لنظامك، ومطابقة أبعاد المصهر مع مواصفات الموصل الذي تستخدمه.
كحد أدنى، تأكد من الحصول على شهادة TUV/CE للسلامة العامة، بالإضافة إلى IEC 60269-6 لأداء قطع القوس الكهربائي DC في الأنظمة الكهروضوئية.
يبدو موصل المصهر أحد أصغر أجزاء منظومة الطاقة الشمسية، لكن اختيار التصنيف الخاطئ يكلف أكثر من ثمن القطعة نفسها - من حيث إعادة العمل، ومشاكل الامتثال، أو ما هو أسوأ. إن معرفة ما إذا كنت بحاجة إليه، وحجمه بالضبط، أهم من البحث عن أقل سعر للوحدة. وقد طورت شركة NSPV خط إنتاج كامل من الموصلات لأنظمة تتراوح بين 1000 و1500 فولت، بدءًا من الموصلات العادية.MC نوفر موصلات من نوع معين، بالإضافة إلى موصلات فيوزات مصممة خصيصًا، مدعومة بشهادات TUV/CE/ETL. إذا كنت بصدد تحديد قطع غيار لمشروع جديد أو مراجعة سلسلة التوريد الحالية لديك، يسعدنا مساعدتك في تحديد المواصفات الدقيقة التي يحتاجها نظامك.