Como principal dispositivo de combinação em um conjunto fotovoltaico, a caixa combinadora desempenha um papel crucial, servindo como ponto de partida para o fornecimento de energia de uma usina fotovoltaica. A seleção dos principais componentes da caixa combinadora impacta diretamente sua estabilidade operacional. Portanto, ao construir um sistema fotovoltaico, o processo de seleção da caixa combinadora não pode ser negligenciado.

❒ Importância da caixa combinadora

A importância da caixa combinadora reside em seu papel como ponto de partida para o fornecimento de energia de uma usina fotovoltaica. A seleção de seus componentes tem um impacto significativo na estabilidade . Sua posição central no sistema fotovoltaico significa que qualquer falha no equipamento pode levar à instabilidade de todo o sistema, por isso deve receber grande atenção durante o projeto e a seleção.

❒ Estrutura e princípio

Uma caixa combinadora CC FV, uma caixa que conecta strings FV e é equipada com os dispositivos de proteção necessários, facilita a conexão paralela de strings FV. Ela conecta strings FV em paralelo e é equipada com fusíveis e para-raios para segurança . Este equipamento é normalmente instalado em ambientes externos, e a proteção IP65 ou superior é um requisito mínimo.

❒ Nível de proteção

Como o equipamento geralmente é colocado em um ambiente externo, ter um nível de proteção IP65 ou superior é um requisito básico para garantir que o equipamento possa operar normalmente sob diversas condições externas.

02Seleção de componentes-chave

❒ Seleção de fusíveis

Na aplicação de caixas combinadoras de energia fotovoltaica (CC), a seleção dos fusíveis é crucial. Atualmente, a regulamentação chinesa nessa área ainda não está completa, portanto, podemos consultar as disposições relevantes do Código Elétrico Nacional dos EUA ( NEC , edição de 2011 ). Para sistemas combinadores de energia fotovoltaica (CC) com aterramento flutuante, recomenda-se a instalação de fusíveis nos polos positivo e negativo das strings. Os fusíveis devem estar em conformidade com as normas NEC para os polos positivo e negativo e devem ter uma tensão nominal de pelo menos 1500 V.

❒ Cálculo da corrente de curto-circuito

Em uma caixa combinadora PV CC, se houver n caminhos combinados e a corrente de curto-circuito de cada caminho for Isc (aqui Isc se refere à corrente de curto-circuito do módulo sob condições STC ), então se ocorrer um curto-circuito entre os terminais positivo e negativo de uma string específica, a corrente de curto-circuito que o fusível da string suportará será ( n-1 ) Isc . Por exemplo, se a caixa combinadora PV CC tiver 24 caminhos, se ocorrer um curto-circuito em uma das strings, a corrente que o fusível da string suportará atingirá 23Isc .

❒ Disjuntor CC

Em uma caixa combinadora CC fotovoltaica, um disjuntor CC é um dispositivo de proteção essencial, normalmente usado para proteger a corrente de saída de vários grupos conectados em série-paralelo. Para atender aos requisitos de tensão suportável de 1500 V/1000 V, geralmente é utilizado um disjuntor CC de 4 ou 3 pinos .

03Proteção e monitoramento contra raios

❒ Seleção de para-raios

Para garantir a operação segura do sistema, um para-raios (DPS) deve ser instalado na saída da caixa combinadora CC FV. Este dispositivo deve fornecer proteção dupla contra raios, positiva e negativa, e suas especificações devem atender rigorosamente aos requisitos relevantes. O DPS deve ter alta capacidade de descarga e funcionalidade de desconexão , e o nível de proteção total deve ser inferior a 4 kV quando conectado em série .

❒ Dispositivo de monitoramento

Para garantir que os usuários possam monitorar com precisão e em tempo real o status operacional das strings fotovoltaicas e, assim, garantir a operação eficiente do sistema de geração de energia solar fotovoltaica, as caixas combinadoras de CC fotovoltaicas são normalmente equipadas com dispositivos de monitoramento. Esses dispositivos de monitoramento devem ser capazes de monitorar parâmetros como corrente e tensão em tempo real e garantir uma operação estável por meio de operação autoalimentada e proteção contra raios por comunicação . A comunicação 485 é utilizada. Para evitar que sobretensões causadas por raios induzidos sejam introduzidas na caixa combinadora de CC fotovoltaica através das linhas de comunicação, um para-raios de sinal deve ser instalado na interface 485 .