วิธีเลือกเบรกเกอร์สำหรับระบบโซลาร์เซลล์?

เบรกเกอร์วงจรโซลาร์เซลล์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ความปลอดภัยที่สำคัญที่สุดในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ภายในบ้าน โดยจะตัดวงจรเมื่อเกิดกระแสเกิน ไฟฟ้าลัดวงจร หรือจำเป็นต้องบำรุงรักษา เพื่อช่วยป้องกันสายไฟร้อนเกินไป อุปกรณ์เสียหาย และความเสี่ยงจากไฟไหม้

คู่มือนี้อธิบายการทำงานของเบรกเกอร์วงจรโซลาร์เซลล์ เปรียบเทียบ เบรกเกอร์ AC กับ DC และครอบคลุมเคล็ดลับการเลือกใช้สำหรับฝั่งแบตเตอรี่/PV และฝั่งกริด/โหลด เพื่อให้คุณเลือกเบรกเกอร์ที่เหมาะสมสำหรับระบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ของคุณ

เบรกเกอร์ในระบบโซลาร์เซลล์คืออะไร

เบรกเกอร์วงจรโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินและตัดแยกวงจรที่ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เมื่อเกิดกระแสเกิน ไฟฟ้าลัดวงจร หรือจำเป็นต้องบำรุงรักษา อุปกรณ์นี้จะตัดวงจรที่เกี่ยวข้องอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันสายไฟ อินเวอร์เตอร์ แบตเตอรี่ และอุปกรณ์อื่น ๆ พร้อมช่วยลดความเสี่ยงจากไฟไหม้และไฟฟ้าช็อต

ในระบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ เบรกเกอร์มักแบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่ เบรกเกอร์ DC และเบรกเกอร์ AC โดยใช้กับวงจรที่แตกต่างกัน มีมาตรฐานการเลือกใช้งานต่างกัน และไม่ควรใช้แทนกัน

เบรกเกอร์ DC กับเบรกเกอร์ AC: แตกต่างกันอย่างไร

ความแตกต่างหลักอยู่ที่ประเภทวงจรที่ใช้ป้องกัน เบรกเกอร์ DC ออกแบบมาสำหรับวงจรกระแสตรง เช่น สายแบตเตอรี่และฝั่ง แผงโซลาร์เซลล์ / เครื่องควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ ส่วนเบรกเกอร์ AC ออกแบบมาสำหรับวงจรกระแสสลับ เช่น อินพุตกริดและเอาต์พุตโหลด

ทั้งสองประเภทยังแตกต่างกันในวิธีตัดวงจรด้วย ไฟ AC จะผ่านจุดศูนย์ตามธรรมชาติ ทำให้อาร์กดับได้ง่ายกว่า ส่วนไฟ DC ไม่มีจุดตัดผ่านศูนย์ จึงหยุดอาร์กได้ยากกว่า โดยเฉพาะเมื่อมีกระแสแบตเตอรี่สูงหรือแรงดัน PV สูง ด้วยเหตุนี้ เบรกเกอร์ DC และเบรกเกอร์ AC จึงได้รับการออกแบบแตกต่างกัน และไม่สามารถใช้ปะปนหรือใช้แทนกันได้

ตารางเปรียบเทียบเบรกเกอร์ DC กับเบรกเกอร์ AC

เบรกเกอร์ทำงานอย่างไร

ระหว่างการทำงานปกติ เบรกเกอร์จะอยู่ในสถานะปิดเพื่อให้กระแสไหลผ่านวงจรแบตเตอรี่ PV กริด หรือโหลดได้

เมื่อเกิดโอเวอร์โหลดหรือลัดวงจรและกระแสเกินขีดจำกัดการป้องกัน เบรกเกอร์จะทริปและตัดวงจรที่ขัดข้อง ซึ่งช่วยป้องกันสายเคเบิลร้อนเกินไป อุปกรณ์เสียหาย และความเสี่ยงจากไฟไหม้

เพื่อการบำรุงรักษา คุณยังสามารถปิดเบรกเกอร์ด้วยตนเองเพื่อแยกวงจรอย่างปลอดภัยได้ หลังจากแก้ไขปัญหาแล้ว ให้เปิดเบรกเกอร์อีกครั้งเพื่อจ่ายไฟกลับคืน

ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ เบรกเกอร์ AC และ DC ใช้หลักการป้องกันที่คล้ายกัน แต่การดับอาร์กของ DC ทำได้ยากกว่า ดังนั้นฝั่งแบตเตอรี่และ PV จึงต้องใช้เบรกเกอร์ DC ส่วนฝั่งกริดและโหลดใช้เบรกเกอร์ AC

ปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อกำหนดขนาดเบรกเกอร์

เมื่อกำหนดขนาดเบรกเกอร์สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ขั้นแรกให้ตรวจสอบว่าวงจรเป็น DC หรือ AC จากนั้นเลือกพิกัดตามกระแส แรงดัน ขนาดสายเคเบิล และตำแหน่งติดตั้ง หลักการเลือกจะแตกต่างกันในแต่ละฝั่ง และไม่สามารถใช้เบรกเกอร์แทนกันได้

การเลือกเบรกเกอร์ DC (แบตเตอรี่ / PV)

1. เบรกเกอร์ DC ฝั่งแบตเตอรี่
ประมาณค่ากระแสคายประจุสูงสุดของแบตเตอรี่จากกำลังอินเวอร์เตอร์และแรงดันแบตเตอรี่:

ในที่นี้ 0.9 คือประสิทธิภาพอินเวอร์เตอร์โดยประมาณ และ V คือแรงดันระบบแบตเตอรี่ (เช่น 24V หรือ 48V) หลังจากคำนวณกระแสแล้ว ให้คูณด้วยตัวคูณความปลอดภัย 1.25 เพื่อเลือกพิกัดเบรกเกอร์

ตัวอย่าง: สำหรับ อินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่ 3kW 24V (ใช้กับชุดแบตเตอรี่ 24V),3200 ÷ 24 ÷ 0.9 ≈139A

หลังจากใช้ตัวคูณความปลอดภัย 1.25:139 × 1.25 ≈ 174A

โดยทั่วไป เบรกเกอร์ DC ขนาด 175–200A เหมาะสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ 24V ขนาด 3kW

การเลือกเบรกเกอร์ AC (กริด / โหลด)

1. เบรกเกอร์ AC ของเอาต์พุตโหลด
   กำหนดขนาดตามกำลังขาออกที่กำหนดของอินเวอร์เตอร์และกระแสโหลดจริง
   ตัวอย่าง: ในระบบ 230V กำลังไฟ 3.2kW คิดเป็นประมาณ 3200÷ 230≈14A ดังนั้นโดยทั่วไปจึงใช้เบรกเกอร์ AC ขนาด 16A หรือ 20A (ให้ปฏิบัติตามคู่มือและข้อกำหนดท้องถิ่น)

ตารางเบรกเกอร์ที่แนะนำสำหรับอินเวอร์เตอร์ PowMr