PV-netgekoppelde box: functies, normen en selectiecriteria

Wat is een PV-netgekoppelde box en waarom is deze nodig?

A PV-netgekoppelde box(ook wel AC-combinerbox of netgekoppelde verdeelkast genoemd) verzamelt de output van meerdere stringomvormers of micro-omvormers en sluit deze veilig aan op het openbare elektriciteitsnet. In tegenstelling tot DC-combineerdozen werkt dit apparaat na inversie aan de AC-zijde. De primaire functies zijn onder meer overstroombeveiliging, overspanningsonderdrukking, isolatie en energiemeting. Elke commerciële of industriële zonne-energie-installatie vereist een op het elektriciteitsnet aangesloten box die voldoet aan de plaatselijke regelgeving. Soutyaele biedt een reeks van deze dozen aan die zijn ontworpen voor driefasige en eenfasige systemen, met IP65-behuizingen voor gebruik buitenshuis.

De behoefte aan een speciale, op het elektriciteitsnet aangesloten box komt voort uit veiligheids- en betrouwbaarheidseisen. Zonder de juiste overstroombeveiliging kan een storing aan de AC-zijde de omvormers beschadigen of brand veroorzaken. De box dient ook als centraal punt voor het loskoppelen van het onderhoud, waardoor installateurs de array van het elektriciteitsnet kunnen isoleren zonder elke omvormer afzonderlijk te hoeven benaderen. In veel rechtsgebieden schrijft het nutsbedrijf een zichtbare, vergrendelbare hoofdschakelaar voor, die in de stroomvoorziening is geïntegreerdPV-netgekoppelde box.

Hoe garandeert de box de elektrische veiligheid en naleving van de code?

De veiligheid in op het elektriciteitsnet aangesloten PV-systemen wordt geregeld door internationale normen zoals IEC 60364-7-712 en NEC Article 690.PV-netgekoppelde boxspeelt een centrale rol bij het voldoen aan deze eisen. De belangrijkste veiligheidsvoorzieningen zijn onder meer:

• Overstroombeveiliging: Stroomonderbrekers met gegoten behuizing (MCCB's) of zekeringen die geschikt zijn voor de systeemstroom, met selectieve coördinatie om de kleinste defecte sectie te isoleren.
• Overspanningsbeveiligingsapparaten (SPD's): Type 2 of Type 1+2 SPD's ter bescherming tegen door bliksem veroorzaakte transiënten, conform IEC 61643-11.
• Bewaking van aardfouten: Aardlekschakelaars (RCD's) voor personeelsbescherming, in TT- of IT-aardingssystemen.
• Ontkoppel de schakelaar: Een vergrendelbare scheider met zichtbare onderbreking die voldoet aan NEC 690.15 voor snelle uitschakeling.
• Behuizingsclassificatie: Minimum IP65 voor buiteninstallaties, met UV-bestendige materialen en corrosiebescherming.

De op het elektriciteitsnet aangesloten kasten van Soutyaele zijn voorbedraad en getest om te voldoen aan IEC 61439-2 voor laagspanningsschakelapparatuur. De interne rails zijn ontworpen om kortsluitvastheid tot 50 kA te weerstaan, waardoor duurzaamheid onder foutomstandigheden wordt gegarandeerd.

Welke componenten zijn in de doos geïntegreerd?

Een volledig gemonteerdPV-netgekoppelde boxvan Soutyaele bevat de volgende componenten:

• Hoofdonderbreker of lastscheider: Nominaal voor de totale uitgangsstroom van de omvormer (bijvoorbeeld 100A per string).
• Takkenbrekers: Eén per ingang van de omvormer, met het juiste uitschakelvermogen.
• SPD-module: 3-polig + N voor 3-fase systemen, met thermische scheider.
• Stekkerdoos voor energiemeter: Compatibel met door nutsbedrijven goedgekeurde bidirectionele meters.
• Besturings- en bewakingsterminals: Voor signalen voor uitschakeling op afstand (RTS) en RS485-communicatie.
• Neutrale en aardingsrails: Gedimensioneerd voor systeemfoutstroom.

Opties zijn onder meer geïntegreerde Wi-Fi/GPRS-bewaking, anti-eilandrelais en verwarming/ventilatie voor barre klimaten. De standaardconfiguratie maakt gebruik van koperen rails en DIN-railmontage voor eenvoudige veldbedrading.

Hoe selecteert u de juiste PV-netgekoppelde box voor uw project?

Selectiecriteria zijn afhankelijk van de systeemgrootte, het netwerktype en lokale codes. Volg deze stappen:

1. Bepaal de totale capaciteit van de omvormer: Voeg de nominale uitgangen van alle omvormers toe (bijvoorbeeld 10 omvormers × 30 A = 300 A). Dit definieert de beoordeling van de hoofdbreker.
2. Identificeer het aantal ingangen: Elke omvormer heeft een aftakkingsbreker nodig. Als er meer ingangen nodig zijn dan beschikbare slots, kies dan een box met een grotere behuizing of voeg een onderverdeling toe.
3. Controleer spanning en fase: De gebruikelijke netspanningen zijn 230/400V AC 3-fasig voor commercieel gebruik, 120/240V gesplitst-fase voor Noord-Amerika.
4. Denk aan de behuizingsomgeving: Buitendozen hebben IP65 nodig, binnenshuis kan IP30 zijn. Voor corrosieve of stoffige omgevingen, specificeer roestvrij staal of polycarbonaat.
5. Controleer de nalevingsvereisten: Controleer of de box voldoet aan IEC 60364-7-712, NEC 690, AS/NZS 4777 of lokale nutsnormen. Soutyaele verstrekt op verzoek certificeringsdocumenten.
6. Plan voor toekomstige uitbreiding: Kies een model met reserveschakelaarposities voor extra omvormers.

Voor grootschalige projecten kan een op maat gemaakte box van Soutyaele worden ontworpen voor specifieke stuklijsten en bedradingsschema's. Het bedrijf maakt gebruik van solide CAD-bestanden en ondersteunt indien nodig montage op locatie.

Referenties
[1] IEC 60364-7-712:2017. Elektrische laagspanningsinstallaties – Deel 7-712: Fotovoltaïsche (PV) voedingssystemen op zonne-energie.
[2] IEC 62548:2016. Fotovoltaïsche (PV) arrays – Ontwerpvereisten.
[3] NEC 690.12 (NFPA 70). Snelle uitschakeling van PV-systemen op gebouwen.