Solar Bağlantı Kutularında Yerleşim; Fotovoltaik Sistemler için Klemensler

28 Nisan 2017 | ÜRÜN 42. Sayı (Mart-Nisan 2017)

Sevgi Başak Gürsoy Ürün Yönetmeni - Endüstriyel Bağlantı Teknolojileri Phoenix Contact Elektronik Tic. Ltd. Şti.

PV bağlantı kutuları içindeki gündüz ile gece arasında sıcaklık farkı 100 °C’ye (212 °F) kadar varabilir. Birçok fotovoltaik (PV) sistemde dönüş akımlarını önlemek için string diyotlara ihtiyaç duyuluyor. Ayrıca, özel PV bağlantı kablolarının çok kalın bir kılıfı olduğu için standart klemensler ile kullanılamıyorlar. Bu konulara çözüm bulmak adına Phoenix Contact PV gereksinimleri için özel olarak tasarlanmış ve test edilmiş bir klemens serisi sunuyor.
Güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çevirmenin parlak bir geleceği var. Almanya’da solar modüller döşenen fabrika ve çiftlik çatıları yaygın bir uygulama haline geliyor. PV sistem tasarımcıları ve kurucuları için çeşitli regülasyonlar ve bağlantı standartları hayata geçiyor. Alçak gerilim sistemlerinin montajına yönelik DIN VDE 0100-712 standardı, PV bağlantı kutularının tasarımını düzenliyor ve işletme sahaları ve binaların farklı gereksinimlerini içeriyor. Bağlantı kutusu solar modüller ve invertörler arasında arayüz olarak işlev görüyor.

Kestirme yol yok
Solar modülün içindeki solar hücreler kullanışlı bir voltaj oluşturmak amacıyla seri olarak bağlanıyor. Solar hücrelerin gerilim kaynağı özelliği nedeniyle nihai gerilim her zaman seri bağlı en zayıf hücre tarafından belirleniyor. Hücre tipi ve kaynağına bağlı olarak boşta çalışmada modül gerilimi 70 V’a varabiliyor.
Modüller de birbirlerine seri olarak bağlanıyor. Maliyet nedeniyle ve çıkış kayıplarını önlemek için solar parklar mümkün olduğu kadar çok sayıda modülü seri olarak çalıştırıyor. Bu, string başına 1000-1500 V’a kadar yüksüz gerilim oluşturabiliyor. Arıza durumunda string’lerdeki kaçak akımlar tüm PV sistemini ciddi olarak etkileyebiliyor. Bu nedenle string’lerin her biri sökülebilir olmalı veya dönüş akımlarına karşı koruma için diyot içermelidir.
Bağlantı kutuları string ve invertörler arasında yer alıyor. Burada her bir string, gerilimi kombine etmek için paralel olarak bağlanıyor. Burada yine ayırma noktaları veya diyotlar olmalı. Phoenix Contact’ın ME serisi ayırma klemensleri PV sistemde kullanım için özel olarak tasarlanıyorlar; yüksek dielektrik dayanım sunuyorlar ve köprülenmeleri çok kolay. Bu klemensler 1000 V nominal gerilim için tasarlandılar.

Geçiş klemensleriyle aynı profilde ayırma klemensleri
PV komponent serisi; ayırma klemensleri, diyotlu klemensler, boşluk plakaları ve geçiş klemenslerinden oluşuyor. Ayırma klemensi,  string’leri bakım ve onarım işleri için ayırma opsiyonu sağlıyor. PV sistemin enerjisi bir kez kesildiğinde ayırma klemensi herbir string’i kesmek için kullanılabiliyor. Kalan string’ler tekrar enerjilendirilebiliyor. Böylece enerji üretimi sırasında istenmeyen kesintiler önleniyor. Klemens test ve ölçüm için test ve köprüleme şaftı de sağlıyor.
String’lerin kombine edilmesi için geçmeli köprüler kullanılıyor. PV modülü sürekli çıkış verdiği için ayırma klemensleri PV sistem montajında oldukça kullanışlı. Ayırma yük altında yapılacaksa dikkat edilmesi gerekiyor; ayırma noktasındaki nominal akım ise 30 A.
Diyotlu klemens string diyotu olarak işlev görüyor. Bu dekuplaj diyotu olarak çalışıyor ve string modüllerinin arıza durumunda çalışmasını önlüyor. Bu string diyotları modüllerin baypas diyotlarıyla karıştırılmamalı. Birçok modülde baypass diyodu vardır. Diyotlu klemenslerde P1000 M-tipi diyotlar bulunuyor. İstek üzerine bu diyot yerine başka bir diyot kullanılabiliyor. Diyot yüzeyinde 140 °C’ye kadar (284 °F) sıcaklık artışı olabileceğinden diyotlu klemensler 5 A nominal akımda çalıştırılmalıdır. Nominal gerilim 1000 V’tur. ME serisi diyotlu klemensler diyot pinleri için deliklere sahiptir.

Diğer ürünler
Bir diğer önemli komponent, boşluk plakasıdır. Dağıtım kutusundaki diyotlu klemensler arasında boşluk parçası olarak işlev görüyor. Boşluk plakaları diyotlar arasına daha fazla mesafe ilave etmek için kullanılıyor, klemensi 8.2 mm genişliğe, boşluk plakaları ise 7.5 mm genişliğe sahip. 1000 V nominal gerilim 12.5 mm atlama yolu ve 8 mm hava mesafesi gerektiriyor. Ayrıca boşluk plakası ısı yayılımını iyileştiriyor, dolayısıyla diyotlar için soğumayı kolaylaştırıyor. Hatalı kablajı önlemek için boşluk plakalarının konektör tarafları kapalı. Bununla birlikte diyotlu klemenslerin birbirlerine geçmeli köprülerle kolayca bağlanabilmeleri için köprüleme şaftına sahipler. Klemenslerin simülasyon testleri yüksek sistem sürekliliğine sahip olduklarını gösteriyor.
PV sistemine bağlı olarak, her bir string geçiş klemensleriyle de kolayca kombine edilebiliyor. String’ler geçmeli köprülerle köprüleme şaftında birleştiriliyor. Nominal gerilim 1000 V, nominal akım 30 A.
PV bağlantı kutusu doğru akım devresinde olduğu için (invertörden önce), geçiş klemensleri ayrımı kolaylaştırmak için farklı renklerde temin ediliyor: örneğin mavi string eksi kutup için, gri veya kırmızı artı kutup için kullanılabiliyor. Klemenslerin orta ve yanında etiket yeri bulunuyor.

Yer Önemli
DIN VDE 0100-712’de belirtildiği gibi kısa devreler ve toprak hataları minimuma indirgenmeli. Bu nedenle kablo üreticileri kablolarda çok kalın bir yalıtım kullanır. 6 mm2lik kablonun çapı 7.5 mm’yi bulabilir. Bu kalın kablolarla baş etmenin bir yolu, bir boy büyük klemens kullanmaktır. Ancak büyük klemens sadece maliyetli olmakla kalmaz, yer de kaplar. Phoenix Contact’ın yeni PV modüler klemensleri PV kombine kutuları için tasarlandılar, 8.2 mm genişliktedirler ve 7.5 mm veya daha kalın kablolar rahatlıkla bağlanabiliyorlar

Zengin Aksesuarlar
Aksesuar serisi, kapaklar, geçmeli köprüler, anahtarlanabilir kilit, test adaptörü ve etiketleme malzemelerini içeriyor. Montaj için el aletleri, solar kablolar, kablo giriş sistemleri, string izleme ve aşırı gerilim koruma ürünleri de mevcut.
Phoenix Contact PV klemens ürün gamı sürekli genişliyor. Push-in gibi teknolojiler kısa süre içinde piyasaya sürülecek. Fotovoltaik sistemlerin global artışı nedeniyle yenilikçi PV modüler klemensler için büyük bir talep söz konusu.

PV bağlantı kutuları için klemensler / Phoenix Contact ürün gamı
Fotovoltaik sistemlere yönelik klemensler ve özellikle PV bağlantı kutuları, büyük DC gerilimler nedeniyle özel gereksinimleri karşılamak zorunda. Aşağıdaki klemensler bu uygulama alanı için tasarlandılar:
-     STME 6 HV ayırma klemensi (Gri ayırma klemensi)
-     STME 6 HV BU ayırma klemensi (Mavi ayırma klemensi)
-     STME 6-DIO/L-R HV diyotlu klemens
-     STME 6-DIO/R-L HV diyotlu klemens
-     DP-STMED 6 boşluk plakası (Diyotlu klemensler arasında kullanılan klemensle aynı şekle sahip boşluk plakası)
-     STMED 6 klemens (Gri klemens)
-     STMED 6 BU klemens (Mavi klemens).

 

---

R E K L A M