PV 시스템에 적합한 퓨즈 크기 조정

PV 시스템에 적합한 퓨즈 크기 조정

소개

태양광(PV) 시스템용 퓨즈의 적절한 크기는 이 재생 에너지원의 안전하고 안정적이며 장기적인 작동에 매우 중요합니다. 일반적인 전력 분배 및 제어 애플리케이션과 달리, 태양광 시스템의 퓨즈는 특수한 조건에 노출됩니다. 환경 요소에 장시간 노출되면 비정상적인 주변 온도가 발생할 수 있으며, 이는 퓨즈 성능, 도체 선택 및 크기 결정에 영향을 미칩니다. 또한, 일반적으로 연속 부하를 기준으로 크기가 결정되는 기존 회로와 달리, PV 모듈은 연속 전류를 생성하므로 퓨즈 크기를 결정할 때 추가적인 고려 사항이 필요합니다. 이러한 조건을 고려할 때, PV 시스템의 퓨즈 크기를 결정하는 고유한 방법이 필요합니다.

언제 융합해야 하고, 언제 융합하지 말아야 하는가

태양광 시스템을 과전류로부터 보호해야 하는 요건은 NEC 제690.9(A)조에 명시되어 있습니다. 퓨즈는 케이블과 태양광 모듈을 선간, 선간 접지 및 부정합 고장으로부터 보호하기 위해 필요합니다. 퓨즈의 유일한 목적은 화재를 방지하고 과전류 발생 시 고장 회로를 안전하게 개방하는 것입니다. 그러나 퓨즈가 필요하지 않은 경우도 있으며, 이는 다음과 같이 정의됩니다.

단일 시리즈 스트링(퓨징 필요 없음)

병렬로 연결된 두 개의 문자열(퓨징 필요 없음)

병렬로 연결된 3개 이상의 문자열(퓨징 필요)

시스템 부품에 적합한 퓨즈를 선택하세요

일반적으로 완전한 태양광 발전 시스템에서 퓨즈는 태양광 패널 배열에서 충전 컨트롤러, 컨트롤러-배터리 뱅크, 배터리 뱅크-인버터와 같이 서로 다른 구성 요소 사이에 추가될 수 있습니다.

각 장치 부분의 퓨즈 요구 사항은 다양할 수 있으며, 구체적인 정격은 해당 장치와 전선에서 나오는 암페어 수에 따라 달라집니다.

태양광 패널 퓨징

일반적으로 50와트 이상의 태양광 패널에는 최대 30암페어 전류를 감당할 수 있는 10게이지 전선이 사용됩니다. 3개 이상의 패널을 병렬로 연결하고 각각 최대 15암페어 전류를 감당할 수 있는 경우, 한 패널의 단락으로 인해 단락된 패널로 40~60암페어 전류가 모두 흐를 수 있습니다. 이로 인해 해당 패널로 연결되는 전선의 전류가 30암페어를 훨씬 초과하여 화재가 발생할 수 있습니다. 패널을 병렬로 연결하는 경우, 각 패널에 30암페어 퓨즈가 필요합니다. 패널 용량이 50와트 미만이고 12게이지 전선만 사용하는 경우 20암페어 퓨즈가 필요합니다.

병렬/결합기 상자 퓨징

병렬 시스템에서는 각 패널에 퓨즈/차단기를 연결하는 결합기가 사용됩니다. 이 "결합된" 퓨즈/차단기의 크기를 결정할 때는 먼저 특정 패널에 따라 흐를 최악의 전류를 파악해야 합니다.

소개 부분에서 예로 들었던 195와트 12V 패널을 가져와서 단락 전류(Isc)를 살펴보면 정격이 12.23암페어라는 것을 알 수 있습니다.

미국 전기 규정(NEC)은 부하가 연속적인 경우 25% 계수를 추가하도록 규정하고 있으며, 따라서 패널당 전류는 15.28암페어로 증가합니다. 이 병렬 세트에 패널 4개가 있는 경우, 이론적으로 합산 전류는 최대 61.15암페어까지 증가할 수 있습니다.

예시에서 컴바이너 박스에서 충전 컨트롤러까지 최소 8 AWG 와이어 세트는 60A를 감당할 수 있으므로 충분합니다. 이 경우 와이어 세트를 보호하기 위해 60A 퓨즈 또는 차단기를 사용해야 합니다. 이는 선택한 충전 컨트롤러의 최대 용량과도 일치합니다.

충전 컨트롤러에서 배터리 퓨즈/차단기로

펄스 폭 변조(PWN) 충전 컨트롤러를 사용하면 컨트롤러로 들어오고 나가는 최악의 암페어가 동일하므로 퓨즈와 전선 크기를 맞출 수 있습니다. 예를 들어, 60A PWM 충전 컨트롤러에는 60A 퓨즈/차단기를 사용하는 것이 좋습니다. 이 경우 컨트롤러와 배터리 뱅크 사이에 배치하십시오.

배터리 퓨즈/차단기-인버터

배터리에서 인버터까지의 배선 및 퓨즈 연결은 가장 많은 전류가 흐르는 곳이기 때문에 매우 중요합니다. 충전 컨트롤러 케이스와 마찬가지로, 권장되는 전선과 퓨즈는 인버터 설명서에서 확인할 수 있습니다. 저희는 이미 양극 케이블에 50A 전류를 견딜 수 있는 퓨즈 홀더를 준비해 두었습니다. 일반적인 600W 12V 순수 사인파 인버터는 최대 50A의 전류를 연속으로 소비하므로, 55~60A를 견딜 수 있는 케이블이 필요하며, 최소 6AWG 전선이 필요합니다.