Dimensionnement du fusible approprié pour le système PV
Jul 12, 2022
INTROLe dimensionnement correct des fusibles pour les systèmes photovoltaïques (PV) est essentiel pour le fonctionnement sûr, fiable et à long terme de cette source d'énergie renouvelable. Contrairement aux applications typiques de distribution et de contrôle de l'énergie électrique, les fusibles des systèmes photovoltaïques sont soumis à des conditions uniques. Une exposition prolongée aux éléments de l'environnement peut produire des températures ambiantes anormales, qui à leur tour affectent les performances des fusibles, la sélection des conducteurs et le dimensionnement. De plus, contrairement aux circuits traditionnels qui sont normalement dimensionnés en fonction de charges continues, les modules PV produisent des courants continus, ce qui entraîne des considérations supplémentaires lors du dimensionnement des fusibles. Compte tenu de ces conditions, une méthode unique de dimensionnement des fusibles dans les systèmes PV est nécessaire.QUAND FUSIONNER, QUAND NE PAS FUSIONNER L'exigence de protéger les systèmes photovoltaïques contre les conditions de surintensité est définie à l'article 690.9 (A) du NEC. Des fusibles sont nécessaires pour protéger les câbles et les modules PV des défauts ligne-ligne, ligne-terre et de désadaptation. Le seul but est de prévenir les incendies et d'ouvrir en toute sécurité un circuit défectueux si un événement de surintensité devait se produire. Cependant, il existe certaines situations où la fusion n'est pas nécessaire et est définie par les éléments suivants :Chaîne de série unique (fusion non requise)Deux chaînes en parallèle (fusion non requise)Trois chaînes ou plus en parallèle (fusion requise)Sélectionnez des fusibles appropriés pour les parties du système Normalement, dans un système d'alimentation solaire complet, le fusible peut être ajouté entre différents composants, tels que le panneau solaire pour charger le contrôleur, le contrôleur-batterie, l'onduleur de batterie.Pour chaque partie des unités, les exigences en matière de fusibles peuvent être diverses, les valeurs nominales spécifiques dépendent du nombre d'ampères provenant de ces unités et de ces fils.Fusion du panneau solaireNormalement, ces panneaux solaires de plus de 50 watts ont des fils de calibre 10 capables de gérer jusqu'à 30 ampères de courant. Lorsque vous avez plus de 3 panneaux connectés en parallèle, chacun pouvant supporter jusqu'à 15 ampères, un court-circuit dans un panneau peut alors attirer les 40 à 60 ampères vers ce panneau court-circuité. Cela fera en sorte que les fils menant à ce panneau dépasseront de loin 30 ampères, provoquant un incendie potentiel de cette paire de fils. Dans le cas de panneaux en parallèle, un fusible de 30 ampères est requis pour chaque panneau. Si vos panneaux sont inférieurs à 50 watts et n'utilisent que des fils de calibre 12, des fusibles de 20 ampères sont nécessaires.Fusion parallèle/Combiner BoxDans un système parallèle, une boîte de combinaison est utilisée pour maintenir les fusibles/disjoncteurs sur chaque panneau. Lors du dimensionnement de ce fusible/disjoncteur "combiné", nous devons d'abord déterminer le pire cas de courant qui circulera en fonction de nos panneaux spécifiques.Si nous prenons l'exemple du panneau 195 watts 12V de la section d'introduction et regardons le courant de court-circuit (Isc), nous voyons qu'il est évalué à 12,23 ampères.Le National Electrical Code (NEC) exige également qu'un facteur de 25 % soit ajouté si la charge est continue, de sorte que le nombre passe à 15,28 ampères par panneau. S'il y a 4 panneaux dans cet ensemble parallèle, le courant combiné peut théoriquement atteindre 61,15 ampères.Un jeu de câbles 8 AWG (minimum) du boîtier de combinaison au contrôleur de charge dans notre exemple est suffisant, car il peut gérer 60 ampères. Un fusible ou un disjoncteur de 60 ampères doit être utilisé dans ce cas pour protéger ce jeu de câbles. Cela correspond également à la capacité maximale du contrôleur de charge sélectionné.Contrôleur de charge vers fusible/disjoncteur de batterieAvec un contrôleur de charge à modulation de largeur d'impulsion (PWN), les pires ampères circulant vers et depuis le contrôleur sont les mêmes, de sorte que la taille du fusible et du fil peut correspondre. Par exemple, nous recommandons un fusible/disjoncteur de 60 ampères pour le contrôleur de charge PWM de 60 A, placez-le entre l'unité et le groupe de batteries.Fusible/disjoncteur de batterie vers onduleur Le câblage et les fusibles de la batterie à un onduleur sont essentiels car c'est là que le plus de courant circulera. Semblable au boîtier du contrôleur de charge, le fil et les fusibles recommandés doivent être obtenus dans le manuel de l'onduleur. Nous avons déjà préparé un porte-fusible sur son câble positif, capable de supporter un courant de 50 ampères. Un onduleur à onde pure typique de 600 watts 12V tire jusqu'à 50 ampères en continu, dans ce cas, un câble capable de 55-60A est requis, un fil 6 AWG est ce dont vous avez besoin au moins.