Siguranțele de string: când sunt obligatorii

E una dintre puținele reguli din domeniu care depinde de un număr exact, iar acel număr surprinde: până la două string-uri, siguranțele nu sunt necesare.

Problema pe care o rezolvă

String-urile legate în paralel se alimentează reciproc dacă unul dintre ele are un defect.

Un string cu un scurtcircuit intern nu mai produce, dar devine o cale de curent. Toate celelalte string-uri îl alimentează, iar curentul care circulă prin el e suma curenților lor.

Cu 5 string-uri de 11 A fiecare, un string defect primește 44 A de la celelalte patru. Cablul lui e dimensionat pentru 11–15 A. Se supraîncălzește și poate lua foc.

De ce sub trei string-uri nu sunt necesare

Cu două string-uri în paralel, un string defect primește curentul unui singur string: circa 11 A.

Fișa oricărui panou specifică un parametru numit curent invers maxim admis, tipic 15–25 A. E curentul pe care panoul îl suportă în sens invers fără să se deterioreze.

11 A e sub această valoare. Deci nu există pericol, iar siguranțele nu au ce proteja.

Cu trei string-uri, un string defect primește 22 A, la limita sau peste valoarea admisă de multe panouri.

Regula practică:

siguranțe necesare dacă:
(N − 1) × I_scurtcircuit > curent invers maxim al panoului

Pentru panouri cu 11 A curent de scurtcircuit și 20 A curent invers admis, pragul e la 3 string-uri.

Dimensionarea

Siguranța trebuie să fie:

• peste curentul normal de lucru, cu o marjă pentru condiții de iradiere ridicată,
• sub curentul invers maxim al panoului,
• sub capacitatea cablului.

Formula uzuală:

1,5 × I_scurtcircuit ≤ I_siguranță ≤ I_invers_maxim al panoului

Pentru un panou cu 11,2 A curent de scurtcircuit și 20 A curent invers admis:

16,8 A ≤ I_siguranță ≤ 20 A

Valoarea standard aleasă: 20 A, sau 18 A dacă e disponibilă.

Marja de 1,5 e necesară pentru că iradierea poate depăși ocazional 1.000 W/m², prin reflexii de la nori sau de la zăpadă, iar curentul crește proporțional.

Ce fel de siguranțe

Specifice pentru fotovoltaic, marcate „gPV". Nu sunt siguranțe obișnuite.

Cerințe:

• tensiune nominală în curent continuu peste tensiunea maximă în gol a string-ului, corectată pentru temperatura minimă din zonă,
• capacitate de rupere adecvată,
• caracteristică gPV, adaptată la faptul că un string are un curent de scurtcircuit doar cu puțin mai mare decât cel nominal.

Ultimul punct e specific: la un scurtcircuit obișnuit, curentul crește de zeci de ori și siguranța se topește rapid. La un string fotovoltaic, curentul de scurtcircuit e cu doar 10–15% peste cel nominal. O siguranță obișnuită nu ar acționa niciodată.

Siguranțele gPV sunt proiectate exact pentru acest comportament.

Unde se montează

Pe ambii conductori, plus și minus, la fiecare string.

Motivul: un defect de izolație poate apărea pe oricare dintre ei, iar curentul invers poate circula în ambele sensuri.

În cutia de joncțiune sau în tabloul de curent continuu, înainte de punctul de legare în paralel.

Accesibile, pentru verificare și înlocuire.

Alternativa: intrări separate

Dacă invertorul are suficiente intrări MPPT independente, string-urile nu se leagă în paralel deloc: fiecare merge pe intrarea lui.

Fără legare în paralel, nu există curent invers, deci nu sunt necesare siguranțe.

E soluția preferabilă când e posibilă: mai simplă, fără componente suplimentare, și cu avantajul urmăririi independente a fiecărui string. Vezi cum împarți panourile pe două ape.

Verificarea

Vizual: unele portsiguranțe au indicator de stare care semnalează o siguranță arsă.

Prin măsurare: dacă un string nu produce nimic, iar tensiunea la capetele lui e normală, siguranța e prima suspectă.

Din monitorizare: un string care dispare brusc din producție, complet, e semnătura unei siguranțe arse.

O siguranță arsă are întotdeauna o cauză. Nu se înlocuiește pur și simplu: se caută motivul pentru care a acționat. Vezi cum identifici panoul defect dintr-un string.

Ce merită ținut de rezervă

Două siguranțe de string, de aceleași valori și de același tip. Nu se găsesc în magazinele obișnuite și, fără ele, un string stă oprit până la comandă. Vezi ce piese de schimb merită să ai pregătite.

Sub trei string-uri în paralel, siguranțele nu sunt necesare: curentul invers rămâne sub ce suportă panoul. De la trei în sus devin obligatorii, de tip gPV, pe ambii conductori, dimensionate între 1,5 ori curentul de scurtcircuit și curentul invers maxim din fișa panoului.

Oferte de la companii partenere. Conținut promovat, marcat ca atare.

Continuă cu