Trong bất kỳ hệ thống quang điện (PV) năng lượng mặt trời dân dụng nào, cầu dao dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) đóng vai trò là các thành phần an toàn thiết yếu. Các thiết bị này đóng một vai trò quan trọng trong các tình huống khẩn cấp, cho phép tắt nhanh dòng điện để đảm bảo an toàn cho cả tài sản và nhân viên ứng cứu khẩn cấp.
Cầu dao AC cách ly bộ biến tần khỏi lưới điện và thường được gắn trên tường giữa bộ biến tần và đồng hồ điện, dưới dạng một công tắc riêng biệt hoặc là một phần của bảng điện chính. Cầu dao DC, có khả năng ngắt dòng điện một chiều, được lắp đặt giữa các tấm pin mặt trời và bộ biến tần, thường được tích hợp trực tiếp vào chính bộ biến tần.
Việc lắp đặt đúng cách các thiết bị ngắt kết nối năng lượng mặt trời này không chỉ đảm bảo an toàn cho khu dân cư mà còn cho phép tắt nguồn nhanh chóng khi cần thiết. Hầu hết các quy tắc xây dựng của Hoa Kỳ đều bắt buộc phải lắp đặt các công tắc ngắt kết nối năng lượng mặt trời này, điều này khiến việc hiểu rõ hoạt động của chúng trở nên quan trọng.
Việc lắp đặt tấm pin mặt trời yêu cầu cả cầu dao AC và DC vì năm lý do quan trọng sau:
Cầu dao có sẵn với nhiều thông số kỹ thuật khác nhau, từ 30 đến 800 ampe, yêu cầu lập kế hoạch hệ thống cẩn thận để xác định kích thước phù hợp. Việc lựa chọn phù hợp liên quan đến việc đánh giá bốn thông số hệ thống chính:
Các yếu tố này cùng nhau xác định tổng dung lượng tải và các yêu cầu về kích thước cầu dao tương ứng. Các thiết kế hệ thống đã hoàn thành phải được gửi để phê duyệt cấp phép.
Các cầu dao AC và DC được chỉ định đúng cách đóng vai trò là các tính năng an toàn quan trọng có thể giúp các nhà lắp đặt năng lượng mặt trời xây dựng niềm tin với chủ nhà. Việc lựa chọn cầu dao chính xác đảm bảo giá hệ thống tối ưu đồng thời đáp ứng tất cả các yêu cầu về an toàn.
Các thiết bị ngắt kết nối này chỉ là một thành phần của thiết bị Cân bằng hệ thống (BOS) rộng hơn, hoàn thành việc lắp đặt năng lượng mặt trời. Khi được tích hợp đúng cách với các thành phần hệ thống khác, chúng sẽ tạo ra một hệ thống năng lượng mặt trời an toàn, hiệu quả và tuân thủ các quy tắc.
Cầu dao AC năng lượng mặt trời cách ly bộ biến tần năng lượng mặt trời khỏi lưới điện, cho phép ngắt kết nối an toàn nguồn điện xoay chiều khi cần thiết. Các cầu dao này thường được gắn trên tường bên ngoài gần đồng hồ điện, dưới dạng công tắc độc lập hoặc cầu dao trong bảng dịch vụ chính.
Cầu dao DC năng lượng mặt trời (hoặc ngắt kết nối PV) ngắt dòng điện một chiều từ các tấm pin mặt trời đến bộ biến tần. Hầu hết các bộ biến tần hiện đại đều tích hợp các thiết bị ngắt kết nối này trực tiếp vào vỏ của chúng.
Các quy tắc xây dựng địa phương đều yêu cầu các thiết bị ngắt kết nối AC và DC trong tất cả các công trình lắp đặt năng lượng mặt trời. Mục 690.13 của NEC bắt buộc phải có công tắc ngắt kết nối cho tất cả các hệ thống quang điện của Hoa Kỳ, với nhiều thành phố hiện nay yêu cầu các công tắc tắt nhanh hoạt động như các thiết bị ngắt kết nối DC cấp bảng điều khiển.
Các thiết bị ngắt kết nối năng lượng mặt trời tiêu chuẩn có dải từ 30-800 ampe. Việc chọn kích thước phù hợp phụ thuộc vào tổng tải của hệ thống PV, được xác định bằng cách đánh giá điện áp hệ thống, tải mạch, dung lượng cầu dao và thông số kỹ thuật của dây dẫn.
