แผงโซลาร์เซลล์สามารถเป็นส่วนที่อันตรายที่สุดส่วนหนึ่งของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรม แรงดันไฟฟ้าสามารถเพิ่มขึ้นระหว่าง 100V ถึง 500V DC ซึ่งสูงพอที่จะเป็นอันตรายถึงชีวิตทันที
เพื่อปกป้องทั้งอุปกรณ์และความปลอดภัยส่วนบุคคลของคุณ จำเป็นต้องติดตั้งมาตรการความปลอดภัยที่เหมาะสม หนึ่งในนั้นคือเบรกเกอร์วงจร DC ที่มีขนาดถูกต้องซึ่งมีบทบาทสำคัญในการป้องกันกระแสเกิน, การลัดวงจรแบบอาร์ค และอันตรายจากไฟไหม้ คู่มือนี้อธิบายวิธีการเลือก ขนาด และตำแหน่งของเบรกเกอร์แผงโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมเพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างปลอดภัยและเป็นไปตามข้อกำหนด
คุณจำเป็นต้องใช้เบรกเกอร์วงจรแผงโซลาร์เซลล์หรือไม่
ใช่ เบรกเกอร์วงจร DC เป็นสิ่งจำเป็นในทุกการติดตั้งโซลาร์เซลล์ มันจะตัดวงจรโดยอัตโนมัติหรือด้วยมือและ สามารถรีเซ็ตได้หลังจากตัดวงจร ช่วยปกป้องระบบจากกระแสเกินและรับประกันการทำงานที่ปลอดภัย
เมื่อเทียบกับสวิตช์ตัดแยกหรือสวิตช์ตัดวงจรโซลาร์ เบรกเกอร์ DC ทำหน้าที่มากกว่าการแยกส่วนของวงจร มันถูกออกแบบมาเฉพาะสำหรับแรงดันไฟฟ้า DC สูง พร้อมด้วย ความสามารถในการดับอาร์ค ซึ่งสำคัญมากเพราะกระแส DC ไม่ผ่านศูนย์เหมือน AC ทำให้ยากต่อการตัดวงจร หากไม่มีการดับอาร์คที่เหมาะสม การสวิตช์ DC ขณะมีกระแสไหลอาจทำให้เกิดอาร์คที่เป็นอันตราย ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายหรือเกิดไฟไหม้ได้
สวิตช์ตัดแยกโซลาร์ ทำหน้าที่เหมือนสวิตช์มีดตัดความปลอดภัยแบบแมนนวล ช่วยให้ตัดวงจรได้อย่างปลอดภัยสำหรับ การบำรุงรักษาหรือเหตุฉุกเฉิน แต่ไม่มีการป้องกันกระแสเกินหรือการดับอาร์ค ไม่ควรใช้งานขณะมีกระแสไหล ประเทศส่วนใหญ่กำหนดให้ต้องมีสวิตช์ตัดแยก แต่ถ้าอินเวอร์เตอร์ของคุณมีสวิตช์ตัดภายในที่ได้รับการรับรอง อาจไม่จำเป็นต้องมีสวิตช์ตัดแยกภายนอก
หมายเหตุ:
หลังจากเริ่มระบบโฟโตโวลตาอิก ให้ตรวจสอบการเชื่อมต่อของสวิตช์ตัดแยก DC และเบรกเกอร์วงจรว่าถูกต้องก่อนปิดวงจรอินพุต PV เมื่อยืนยันแล้ว ให้ปิดสวิตช์ตัดแยก DC ก่อน จากนั้นจึงปิดเบรกเกอร์วงจร DC
เมื่อต้องการตัดวงจร PV ให้ทำตามลำดับย้อนกลับ: เปิดเบรกเกอร์วงจร DC ก่อน แล้วจึงเปิดสวิตช์ตัดแยก DC
สำหรับการสาธิตแบบทีละขั้นตอนด้วยภาพ ให้แน่ใจว่าได้ ดูวิดีโอเต็ม แล้ว
แม้ว่าฟิวส์จะให้การป้องกันกระแสเกินแบบครั้งเดียวพื้นฐาน แต่โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้เพราะเบรกเกอร์ DC มักมีความล่าช้าก่อนตัดวงจรในกรณีกระแสเกิน ความล่าช้านี้อาจทำให้กระแสที่อาจทำลายไหลผ่านนานกว่าที่ต้องการ ฟิวส์ทำงานรวดเร็วและสามารถปกป้องอุปกรณ์ที่ไวต่อความเสียหายโดยการตัดกระแสผิดปกติได้เร็วกว่าการใช้เบรกเกอร์เพียงอย่างเดียว
วิธีคำนวณเบรกเกอร์ DC สำหรับวงจรโซลาร์เซลล์
สเปคของเบรกเกอร์มักจะ ระบุโดยผู้ผลิต ตัวควบคุมการชาร์จโซลาร์หรืออินเวอร์เตอร์ไฮบริด การปฏิบัติตามคำแนะนำเหล่านี้มักเป็นวิธีที่ง่ายและเชื่อถือได้ที่สุด เว้นแต่ผู้ผลิตจะไม่ได้ให้ค่าระบุไว้
การกำหนดขนาดเบรกเกอร์วงจร DC ที่เหมาะสมช่วยป้องกันการตัดวงจรโดยไม่จำเป็นและรับประกันการป้องกันกระแสเกินที่ปลอดภัย วิธีคำนวณคือ:
ขนาดเบรกเกอร์ = 1.56 × Isc (กระแสลัดวงจร)
ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้แผงโซลาร์เซลล์ 100W จำนวนสี่แผงต่ออนุกรม แต่ละแผงมี Isc เท่ากับ 5.45A
เมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรม กระแสของสายจะคงที่ที่ 5.45A ในกรณีนี้ คุณจะเลือกเบรกเกอร์ที่มีค่าประมาณ 10A สำหรับระบบแผงโซลาร์เซลล์ 400W นี้ โดยปัดขึ้นเป็นขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด
เบรกเกอร์ประเภทใดที่ใช้ในระบบโซลาร์
ประเภทของเบรกเกอร์ที่ใช้ในระบบโซลาร์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและวัตถุประสงค์ ในฝั่ง DC จำเป็นต้องใช้เบรกเกอร์วงจร DC ห้ามใช้เบรกเกอร์ AC แทน เบรกเกอร์ DC ถูกออกแบบมาเฉพาะพร้อมกลไกดับอาร์คเพื่อความปลอดภัยในการตัดกระแสตรง ซึ่งไม่ผ่านศูนย์เหมือน AC และสามารถก่อให้เกิดอาร์คที่อันตรายและคงทนเมื่อถูกตัดขณะมีกระแสไหล คุณสมบัตินี้ทำให้เบรกเกอร์ DC เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับระบบโฟโตโวลตาอิกแรงดันสูงทั้งหมด
เมื่อเลือกเบรกเกอร์ ปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาได้แก่:
1. ประเภทของเบรกเกอร์
มีเบรกเกอร์หลักสองประเภทที่ใช้ในงานติดตั้งโซลาร์:
- เบรกเกอร์วงจรขนาดเล็ก DC (Miniature Circuit Breaker - MCB): ใช้กันทั่วไปในระบบโซลาร์ขนาดเล็กสำหรับที่อยู่อาศัย ติดตั้งบนราง DIN และให้การป้องกันกระแสเกินพื้นฐานในตู้ขนาดกะทัดรัด
- เบรกเกอร์วงจรแบบเคสขึ้นรูป DC (Molded Case Circuit Breaker - MCCB): เหมาะสำหรับระบบขนาดใหญ่หรือการติดตั้งเชิงพาณิชย์ มีค่ากระแสสูงกว่า การป้องกันความร้อนที่ดีกว่า และตั้งค่าการตัดวงจรได้
2. การกำหนดขั้ว
เบรกเกอร์ DC ยังแตกต่างกันตามการกำหนดขั้ว โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้เบรกเกอร์ DC แบบ 2 ขั้วเพื่อแยกสายบวกและลบของสายแผงโซลาร์เซลล์แต่ละชุด ควรตรวจสอบเอกสารอุปกรณ์และรหัสไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องเพื่อยืนยันข้อกำหนด
3. ทิศทางของกระแส
ตรวจสอบเครื่องหมายและสเปคเพื่อให้แน่ใจว่าติดตั้งในทิศทางที่ถูกต้อง เบรกเกอร์วงจร DC มีขั้วบวกและลบที่กำหนดไว้ การเดินสายผิดอาจทำให้ความสามารถในการดับอาร์คของเบรกเกอร์เสียไป ทำให้ไม่ปลอดภัยและอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายหรือเกิดไฟไหม้ นอกจากนี้ยังมีเบรกเกอร์ที่ออกแบบสำหรับกระแสสองทิศทาง
นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่น ๆ เช่น แรงดันระบบ ความสามารถในการตัดวงจร จำนวนขั้ว ประเภทการตัดวงจร ระดับการป้องกันสิ่งแวดล้อม รูปแบบการติดตั้ง และการปฏิบัติตามรหัส
เมื่อเข้าใจพื้นฐานเหล่านี้แล้ว เรามาดูวิธีคำนวณค่ากระแสเบรกเกอร์ที่ถูกต้องสำหรับวงจรโซลาร์เซลล์ของคุณกัน
ควรวางเบรกเกอร์วงจร DC ที่ไหนในระบบโซลาร์
ในฝั่ง DC จำเป็นต้องติดตั้งเบรกเกอร์วงจร DC ระหว่างแผงโซลาร์เซลล์กับตัวควบคุมการชาร์จ และระหว่างตัวควบคุมการชาร์จกับแบตเตอรี่
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ สามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของเบรกเกอร์ อุณหภูมิสูงอาจทำให้เบรกเกอร์ตัดวงจรต่ำกว่ากระแสที่กำหนดเนื่องจากความไวต่อความร้อน เพื่อลดความเสี่ยงนี้ ควรหลีกเลี่ยงการติดตั้งเบรกเกอร์ในที่ที่มีการระบายอากาศไม่ดีหรือมีความร้อนสูง เช่น กล่องปิดที่โดนแสงแดดโดยตรง ควรติดตั้งในที่ร่ม มีการระบายอากาศ หรือในอาคารเมื่อเป็นไปได้
