Η ηλιακή ασφάλεια βασίζεται σε διακόπτες αποσύνδεσης ACDC

Σε κάθε οικιακό σύστημα φωτοβολταϊκών (PV), οι διακόπτες κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) και συνεχούς ρεύματος (DC) χρησιμεύουν ως βασικά εξαρτήματα ασφαλείας. Αυτές οι συσκευές διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, επιτρέποντας την ταχεία διακοπή της ροής ρεύματος για την εξασφάλιση της ασφάλειας τόσο της ιδιοκτησίας όσο και των ανταποκριτών έκτακτης ανάγκης.

Ο διακόπτης κυκλώματος AC απομονώνει τον μετατροπέα από το δίκτυο και συνήθως τοποθετείται σε τοίχο μεταξύ του μετατροπέα και του ηλεκτρικού μετρητή, είτε ως ξεχωριστός διακόπτης είτε ως μέρος του κύριου ηλεκτρικού πίνακα. Ο διακόπτης κυκλώματος DC, ικανός να διακόπτει τη ροή συνεχούς ρεύματος, εγκαθίσταται μεταξύ των ηλιακών πάνελ και του μετατροπέα, συχνά ενσωματωμένος απευθείας στη μονάδα του μετατροπέα.

Η σωστή εγκατάσταση αυτών των ηλιακών διακοπτών όχι μόνο εξασφαλίζει την ασφάλεια των κατοικιών, αλλά επιτρέπει και την γρήγορη διακοπή ρεύματος όταν είναι απαραίτητο. Οι περισσότεροι οικοδομικοί κώδικες των ΗΠΑ επιβάλλουν την εγκατάσταση αυτών των ηλιακών διακοπτών, καθιστώντας ζωτικής σημασίας την κατανόηση της λειτουργίας τους.

Οι εγκαταστάσεις ηλιακών πάνελ απαιτούν διακόπτες κυκλώματος AC και DC για αυτούς τους πέντε κρίσιμους λόγους:

• Συμμόρφωση με Κώδικες και Κανονισμούς: Οι τοπικοί οικοδομικοί κώδικες απαιτούν καθολικά διακόπτες AC και DC. Πολλές δικαιοδοσίες που υιοθετούν τον τελευταίο Εθνικό Ηλεκτρικό Κώδικα (NEC) επιβάλλουν πλέον τη λειτουργικότητα ταχείας διακοπής.
• Πυρασφάλεια: Κατά τη διάρκεια πυρκαγιών σε κατοικίες, οι διακόπτες AC αποτρέπουν τη ροή ρεύματος που θα μπορούσε να επιταχύνει την εξάπλωση της φωτιάς και να δημιουργήσει κινδύνους ηλεκτροπληξίας για το προσωπικό έκτακτης ανάγκης.
• Προστασία από Σοβαρά Καιρικά Φαινόμενα: Οι διακόπτες DC επιτρέπουν στους ιδιοκτήτες σπιτιών να απομονώσουν τα συστήματά τους κατά τη διάρκεια ανεμοστρόβιλων, τυφώνων ή σοβαρών καταιγίδων, ελαχιστοποιώντας πιθανές ζημιές στους μετατροπείς και την εσωτερική καλωδίωση.
• Ετοιμότητα για Πλημμύρες: Η πλήρης διακοπή του συστήματος χρησιμοποιώντας τόσο διακόπτες AC όσο και DC καθίσταται απαραίτητη κατά τη διάρκεια πλημμυρικών φαινομένων.
• Ασφάλεια των Εργαζομένων σε Επιχειρήσεις Κοινής Ωφέλειας: Όταν τα συνεργεία κοινής ωφέλειας εκτελούν συντήρηση γραμμών ή εγκαταστάσεις μετασχηματιστών, η δυνατότητα αποσύνδεσης των ηλιακών συστημάτων από το δίκτυο παρέχει κρίσιμη προστασία.

Οι διακόπτες κυκλώματος διατίθενται σε διάφορες προδιαγραφές που κυμαίνονται από 30 έως 800 αμπέρ, απαιτώντας προσεκτικό σχεδιασμό συστήματος για τον προσδιορισμό του κατάλληλου μεγέθους. Η σωστή επιλογή περιλαμβάνει την αξιολόγηση τεσσάρων βασικών παραμέτρων συστήματος:

• Τάση συστήματος
• Απαιτήσεις φορτίου κυκλώματος
• Αξιολόγηση έντασης ρεύματος/μέγεθος διακόπτη
• Προδιαγραφές καλωδίων και καλωδίων

Αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν συλλογικά τη συνολική χωρητικότητα φορτίου και τις αντίστοιχες απαιτήσεις μεγέθους διακόπτη. Τα ολοκληρωμένα σχέδια συστήματος πρέπει να υποβάλλονται για έγκριση αδειοδότησης.

Οι σωστά καθορισμένοι διακόπτες κυκλώματος AC και DC χρησιμεύουν ως κρίσιμα χαρακτηριστικά ασφαλείας που μπορούν να βοηθήσουν τους εγκαταστάτες ηλιακών συστημάτων να οικοδομήσουν εμπιστοσύνη με τους ιδιοκτήτες σπιτιών. Η σωστή επιλογή διακόπτη εξασφαλίζει τη βέλτιστη τιμολόγηση του συστήματος, ενώ παράλληλα πληροί όλες τις απαιτήσεις ασφαλείας.

Αυτοί οι διακόπτες αντιπροσωπεύουν μόνο ένα στοιχείο του ευρύτερου εξοπλισμού Balance of System (BOS) που ολοκληρώνει μια ηλιακή εγκατάσταση. Όταν ενσωματώνονται σωστά με άλλα εξαρτήματα του συστήματος, δημιουργούν ένα ασφαλές, αποδοτικό και σύμφωνο με τον κώδικα σύστημα ηλιακής ενέργειας.

Ένας ηλιακός διακόπτης κυκλώματος AC απομονώνει τον ηλιακό μετατροπέα από το ηλεκτρικό δίκτυο, επιτρέποντας την ασφαλή αποσύνδεση της εναλλασσόμενης ισχύος όταν χρειάζεται. Αυτοί οι διακόπτες τοποθετούνται συνήθως σε εξωτερικούς τοίχους κοντά στον ηλεκτρικό μετρητή, είτε ως αυτόνομοι διακόπτες είτε ως διακόπτες εντός του κύριου πίνακα παροχής.

Ένας ηλιακός διακόπτης κυκλώματος DC (ή PV disconnect) διακόπτει τη ροή συνεχούς ρεύματος από τα ηλιακά πάνελ στον μετατροπέα. Οι περισσότεροι σύγχρονοι μετατροπείς ενσωματώνουν αυτούς τους διακόπτες απευθείας στη θήκη τους.

Οι τοπικοί οικοδομικοί κώδικες απαιτούν καθολικά διακόπτες AC και DC σε όλες τις ηλιακές εγκαταστάσεις. Το Τμήμα 690.13 του NEC επιβάλλει διακόπτες αποσύνδεσης για όλα τα φωτοβολταϊκά συστήματα των ΗΠΑ, με πολλούς δήμους να απαιτούν πλέον διακόπτες ταχείας διακοπής που λειτουργούν ως διακόπτες DC σε επίπεδο πίνακα.

Οι τυπικοί ηλιακοί διακόπτες κυμαίνονται από 30-800 αμπέρ. Το σωστό μέγεθος εξαρτάται από το συνολικό φορτίο του συστήματος PV, που καθορίζεται με την αξιολόγηση της τάσης του συστήματος, του φορτίου του κυκλώματος, της χωρητικότητας του διακόπτη και των προδιαγραφών του αγωγού.