Cześć, mam dylemat dotyczący doboru odpowiedniego przełącznika sieć–agregat dla falownika hybrydowego.
Przełącznik ma pełnić funkcję bypassu dla obciążeń zasilanych z wyjścia backup falownika – chodzi o sytuację, w której falownik ulegnie awarii i chcę móc zasilić obwody awaryjne bezpośrednio z sieci.
Zastanawiam się nad dwoma rozwiązaniami:
Przełącznik 4‑polowy
Przełącznik 3P+N z wymuszonym wcześniejszym załączeniem toru N i opóźnionym jego rozłączeniem
Czy zastosowanie przełącznika 4P w takim układzie jest błędem? A może w instalacjach z falownikami hybrydowymi powinno się stosować wyłącznie przełączniki 3P+N z kontrolowaną kolejnością załączania i rozłączania toru neutralnego?
Druga kwestia: Szukam wyłącznika mocy DC (odpowiednika MCCB, ale na prąd stały), który mógłbym zamontować pomiędzy panelami a falownikiem jako awaryjny wyłącznik DC umożliwiający rozłączenie pod obciążeniem. Chodzi o aparat przystosowany do pracy przy wysokim napięciu PV (ok. 1000 V DC) i zdolny do bezpiecznego gaszenia łuku DC.
Czy ktoś może polecić sprawdzone rozwiązania lub podpowiedzieć, na co zwrócić uwagę przy doborze takiego wyłącznika?
Cześć.
Odnośnie Twojego przełącznika, polecam lekturę tego tematu:
Był co prawda o zabezpieczeniach przeciwporażeniowych, ale skupia się potem na sposobach podłączenia falownika i przewodów neutralnych. Z pewnością pomoże.
Natomiast jeżeli chodzi o rozłączanie stringów DC, to zależy czego potrzebujesz. Są specjalne wyłączniki przeciwpożarowe które możesz zdalnie wyłączyć podając sygnał elektryczny (prezyzując, zwykle potrzebują podania 230V by załączyły stringi PV, a po zdjęciu 230V przerywa tor paneli). Jeżeli chodzi o modele “ręczne”, to szukasz nie wyłącznika mocy, tylko rozłącznika izolacyjnego. Są różne modele, różnią się zwykle dopuszczalnymi poziomami napięcia (500 lub 1000V), i bardzo ważna jest w nich polaryzacja podłączenia paneli oraz wejścia/wyjścia.
Natomiast jeżeli chcesz tanio, mógłbym Ci zaproponować zwykłe podstawy bezpiecznikowe na wkładki PV 10x38mm. Dla mnie mają ten plus, że jak pociągnę za wajchę i wyciągnę wkładki, to mam pewność że układ został rozłączony bo fizycznie widzę styki. Łuku przy przełączaniu nigdy nie zauważyłem, a testowałem między innymi na swojej instalacji z parametrami stringu (w momencie rozłączenia) 550V i 18A. Tylko ważna sprawa jak z typowymi rozłącznikami bezpiecznikowymi - przełączać szybko. Chcesz rozłączyć to szybkie machniecie ręką i rozłączone. Załączasz to pacnij wajchę.
Także wszystko ma swoje plusy i minusy.
To może lepiej zamiast bypassować tylko te obwody, lepiej by było zamontować przełącznik na wejściu rozdzielnicy i rezerwować całą instalację (zawsze w celu oszczędzania energii z akumulatorów możesz pozrzucać ręcznie niechciane obwody).
Czyli masz - zasilanie z sieci - odpływ na falownik sprzed przełącznika - przełącznik - obwody odbiorcze.
Nie do końca.
O zaletach i wadach obu schematów z instrukcji pisaliśmy w poprzednim temacie, więc nadal będę polecał schemat z Nkami połączonymi na stałe (a czemu to pisałem w tamtym temacie).
Także przełącznikiem sieć-agregat przełączasz tylko i wyłącznie fazy.
Na wejścia 2-6-8 podajesz fazy z Load falownika, na wejścia 4-8-12 podajesz fazy z sieci czyli sprzeda falownika, a na wyjścia 1-5-9 podłączasz fazy idące już na odbiorniki w domu. Nki łączysz na stałe, styków 14-13-16 nie używasz wcale, ewentualnie możesz ich użyć do jakiejś sygnalizacji położenia przełącznika.
Natomiast jeżeli chodzi o zabezpieczenia nadprądowe, to w Twoim wykonaniu są one kompletnie bez sensu. Chodzi o selektywnosć zabezpieczeń, która dla wyłączników nadprądowych w typowo “domowej” instalacji praktycznie nie istnieje. Prosta matematyka.
C32 działa dla prądów zwarciowych 32x(5 do 10)=160 do 320A.
B16 dla 16x(3 do 5)= 48 do 80A.
Ale nawet dla zwarcia w durnym gniazdku będziesz miał prądy zwarciowe spokojnie przekraczające 200, może 300A, a jak masz porządnie zrobioną instalację i trochę “szcześcia” to i ponad 300A. Czyli w razie durnego zwarcia w gniazdku wywali Ci całe zasilanie, zarówno to przed i za falownikiem, możliwe że i zabezpieczenie przedlicznikowe jak energetyka załozyła tam zwykły C32.
I teraz masz 2 drogi.
Jeżeli jako przedlicznikowe masz zwykłe C32, to albo przebudowujesz złącze pomiarowe na takie jakie być powinno i stosujesz drugą drogę (o niej zaraz), albo zostawiasz to C32 i montujesz tylko te zabezpieczenia które są wymagane dla ochrony konkretnych obwodów w zależności od ich przekroju i długości. Czyli B a nawet C16 jeżeli masz pociagnięty kabel 5x2.5mm od falownika do domu.
A jak chcesz mieć porządnie i mieć pewne zasilanie (a skoro inwestujesz grube tysiące w falownik z backupem do podtrzymania całego domu, to bez sensu by pierdoła za 30 złotych Ci tę pewność zasilania usuwała), to zamiast C32 przy liczniku montujesz rozłącznik z bezpiecznikami rzędu gG50A - gG80A, oraz ogranicznik mocy Etimat T z prądem znamionowych według umowy/mocy umownej.
I tutaj zaczyna nam się droga druga, czyli liczenie selektywności.
Masz duze topiki przy liczniku i ogranicznik mocy (nie reaguje na zwarcia), więc potrzebowałbyś porządnego i “długotrwałego” zwarcia by przedlicznikowe Ci poleciało. Przed falownikiem zamontujesz wkładki topikowe gG 40A w podstawce/rozłączniku w rozmiarze D02, ewentualnie zwykły rozłącznik izolacyjny, tutaj musiałbym wiedzieć co masz przy liczniku by podać konkretne wartości. Chodzi tylko o to by awaria falownika odłączyła falownik ale nie wywaliła zabezpieczeń przedlicznikowych. Do tego pamiętaj że wewnątrz falownika masz zabezpieczenie C50 które bardziej przeszkadza niż pomaga, ale trudno.
Na wyjściu z falownika żadnego wyłącznika nadprądowego ani topików nie montujesz, bo w ongridzie pracują zabezpieczenia przed falownikiem, a w offgridzie falownik i tak ma za mały prąd zwarciowy by jakiekolwiek duże topiki spalić. Jedynie musisz mieć pewność że przewód za falownikiem jest wystarczająco gruby, by mógł przenieść znamionową moc falownika, a tak u Ciebie być powinno bo masz większą moc umowną z sieci, zatem powinien przenieść moc umowną z sieci.
RCD po stronie Load dajesz nie zwykłą tylko selektywną 100mA, i to między falownikiem a przełącznikiem sieć-agregat a nie za przełącznikiem. A dalej jako “backup loads” normalna rozdzielnica domowa z RCD i nadprądówkami na konkretne obwody.
Jeżeli chodzi o zalety i wady schematu z połączonymi N-kami (N grid z N backup) to wrócę do tematu możliwe że nie zrozumiałem co miałeś na myśli natomiast prawdą jest że w przypadku obu schematów jeżeli dochodzi do pracy wyspowej to przewód PE staje się przewodem ochronno roboczym nic innego jak PEN, jedyną różnicą jest metoda połączenia która jest realizowana bezpośrednio poprzez połączenie N grid z N backup albo poprzez wewnętrzny przekaźnik falownika który łączy N backup z PE.
Jeżeli chodzi o zabezpieczenia nie mam zbytnio czasu dziś przerysowywać schematu natomiast, faktycznie nie jest to do końca poprawnie, zabezpieczenia przed licznikowe mam wkładki topikowe 40A nie pamiętam jaka charakterystyka nie wiem czy mogę jakoś podejrzeć ze względu że są zaplombowane może gdzieś w dokumentach. Jeżeli zabezpieczenia przedlicznikowe wynoszą przykładowo 32A to zamiast pierwszego C32 od strony sieci dać np. C25, tak aby w przypadku zwarcia w rozdzielni (to tylko chroni przed zwarciem w rozdzielni, obwody wyjściowe oznaczone jako Normal Loads i tak mają swoje zabezpiecznia) nie poszły także zabezpieczenia przedlicznikowe?
Zabezpieczenie przed samym falownikiem, jeżeli
Maks. prąd wyjściowy AC do sieci elektroenergetycznej (A) = 16.5A
to czy stosownym jest zatem użyć B16 zamiast wspomnianego C32? Myślałem także nad charakterystyką C ze względu na szarpnięcie prądem dla Normal Loads takich obciążeń jak silniki, transformatory natomiast doszedłem do wniosku że jeżeli max prąd wyjściowy AC do sieci do 16.5A to reszta będzie musiała i tak być pobrana z sieci więc charakterystyka C w niczym nie pomoże a raczej zaszkodzi.
Jeżeli na wejściu falownika zastosuje zabezpieczenie to nie potrzeba stosować dodatkowego na wyjściu backup?
Nie rozumiem dlaczego RCD 100mA na wyjściu backup zamiast 30mA, rozumiem że należy zastosować dwa RCD szeregowo drugą 30mA tylko po co ta pierwsza w takim razie?
No nie do końca. Jeżeli chodzi o nomenklaturę to tak, jest on przewodem roboczym, ale nie płyną nim prądy robocze. Służy to utrzymania potencjału przewodu N w offgridzie na potencjale ziemi.
I właśnie o to przełączanie chodzi. Utrata N w sieci trójfazowej to bardzo niebezpieczne zdarzenie, bo powoduje że napięcie w gniazdkach jednofazowych osiąga wartości między 0 a 400V w zależności od obciążenia instalacji. Także coś strzeli. Dlatego delikatnie obniżamy poziom bezpieczeństwa, konkretnie nie stosujemy RCD przed falownikiem który chroni tylko falownik (ale dokładamy dodatkowy przewód uziemiajacy do obudowy falownika), za to mamy Nki połączone na stałe, nic nie jest przerywane ani przełaczane więc szanse na utratę N drastycznie maleją.
Oj… 40A jako przedlicznikowe to podejrzana wartość. JAką masz moc umowną? Bo dzisiaj daje się albo wyłącznik nadprądowy o ch-ce C, albo duże topiki 50-80A lub większe i ograniczniki mocy. 40A wkładki teraz bardziej wyglądają mi na starą instalację. Powiedz mi czy instalacja którą chcesz podłączyć ZA falownikiem, czyli po stronie load, jest nowa, trój lub pięciożyłowa i zabezpieczona RCD? Bo jak nie, i to stara TN-C, to falownika offgridowego tak absolutnie nie możesz podłączyć.
Nie. Falownik może wydać 16A gdy sprzedaje, ale Ty zgodnie z umową możez z sieci pociągnąć więcej, zależnie od mocy umownej, więc wkładki 16A by Ci tę moc ograniczały. I to drastycznie, do 3.6kW na fazę.
Niestety ale by podać Ci konkretne wartości zabezpieczeń i ich ułożenie, muszę wiedzieć co tam masz obecnie. Bez tego to tylko gdybanie, czegoś mi nie powiesz i cała moja analiza psu w dupe.
W zasadzie odwrotnie. Zabezpieczenie na wyjściu falownika być musi bo przy pracy w backupie trzeba “zabezpieczyć” instalację w razie gdyby powstało zwarcie/przeciążenia na linii łaczącej LOAD falownika z rozdzielnicą główną. Optymalnie jest wsadzić tam duże topiki, na tyle małe by matematyka się zgadzała, ale jednocześnie na tyle duże by nam one nie przeszkadzały w użytkowaniu. Chodzi o to że nawet jak falownik ma za małą moc by spalić kabel, to w protokole z pomiarów jakieś zabezpieczenie wpisać trzeba wiec jakieś być musi, nawet jak taki prąd w tym obwodzie nigdy nie wystąpi. Tak jest dużo prościej.
Muszę sobie kiedyś napisać większy felieton o offgridzie by nie pisać tego samego wielu osobom…
Zatem w normalnej instalacji bez falownika, zasilanej z sieci TN (nieważne czy TN-C czy TN-S), ochrona przeciwporażeniowa dodatkowa jest realizowana przez Samoczynne Wyłączenie Zasilania, SWZ, za co odpowiadają zabezpieczenia nadprądowe. W uproszczeniu jak uszkodzi się pralka i faza pojawi się na obudowie, to prąd zwarciowy płynie przez obudowę pralki, PE… generalnie jest ogromny i wyłączają Ci zabezpieczenia nadprądowe lub topiki. RCD to ochrona uzupełniająca. Trzeba zawsze (w domu) stosować je obie.
W offgridzie z falownika raz że prąd zwarciowy falownika jest bardzo mały, bo zwykle 2x prąd nominalny, a dwa że falownik to półprzewodniki, nie ma w pełni metalicznej pętli zwarcia więc nie możesz użyć prądu zwarciowego do SWZ. Zatem SWZ trzeba oprzeć o coś innego, czyli o RCD. Stosujesz więc drugi RCD, najlepiej jeden na całość bo taniej, selektywny (opóźnione zadziałanie o 100ms) typu A, i by mieć pełną selektywność prąd różnicowy tego głównego RCD musi być 3x większy niż prąd różnicowy wyłączników RCD już na konkretnych obwodach. Masz RCD w rozdzielnicy 30mA, więc główny RCD musi być 100mA.
Z tym, że z tego co wiem to nie ma nigdzie napisane, że RCD 30mA nie może jednocześnie pełnić ochrony przy uszkodzeniu oraz ochrony uzupełniającej. Pisał nawet gdzieś o tym ś.p dr Musiał. Choć ogólnie zgadzam się, że warto dać w tym przypadku RCD w kaskadzie.
Nie ma też nigdzie napisane żeby nie sprawdzać obecności napięcia sieciowego językiem.
Niestety, ale pojedyncze urządzenie nie może pracować jako dwa środki/stopnie ochrony jednocześnie.
Jak rozumiem jak mamy urządzenie w 2 klasie ochronności i plastikową obudowę, to mozemy wewnątrz układać gołe druty, i obudowa będzie robiła jednocześnie za ochronę podstawową (izolacja robocza), oraz dodatkową?
Tak jak ochrona dodatkowa działa, gdy zawiedzie ochrona podstawowa, tak ochrona uzupełniająca działa gdy zawiedzie dodatkowa. Rozwalisz podwójną izolację/plastikową obudowę urządzenia w 2 klasie ochr., to wyłaczy RCD. A stosując jedno RCD do dwóch stopni ochrony, w razie jej awarii tracimy oba stopnie w jednym momencie. I właśnie dlatego potrzebne są dwie.
Tak jak napisałej wyżej - zgadzam się z tym w 100% i zawsze stosowałem w takich przypadkach backupowe RCD. Z ciekawości zajrzałem do normy, żeby to sprawdzić i w sumie jednak punkt 415.1.2 stwierdza dość jednoznacznie, że samo RCD 30mA nie wystarcza. Także i w logice i na papierze jest pod to podkładka
No tak, RCD nie jest i nigdy nie było samodzielnym środkiem ochrony.
Natomiast w dziale o ochronie dodatkowej powinien być zapis (pewnie w zależności z którego roku masz normę), że dopuszcza się wyłączniki o prądzie różnicowym do 100mA, oczywiście mogą być selektywne bo wyłączają do 100ms (mają zwłokę 100ms, plus wyłączają bardzo szybko po tym czasie). Bez problemu mieszczą się w wymaganych 0.4s.
Dopuszcza się to uproszczenie, podobnie jak rozmowa o ochronie uzupełniającej. To bardziej realna ochrona przy uszkodzeniu, awaryjny aparat który ma zadziałać jeżeli zwykłe RCD zawiedzie co się zdarza.
No i bardzo ważne by w takich instalacjach używać tylko tradycyjnych RCD, na przekładnikach prądowych, działających niezależnie od napięcia zasilania. Oczywiście RCD Typu B mają już wewnątrz układy elektroniczne i tego nie przeskoczymy, ale są też modele które nawet ochronę “AC” realizują elektronicznie i mogą nie działał poprawnie, lub nie działać wcale przy niższym napięciu zasilania.
Małe sprostowanie dotyczące zabezpieczeń przedlicznikowych, nie 40A a 32A (BM 32A). Na wejściu rozdzielnicy zaraz za wyłącznikiem głównym FR założyłem zebezpieczenie C32, chyba już widzę błąd, moc przyłączeniowa wynosi 17kW co daje przy zasilaniu trójfazowym prąd 24,5A, więc C25 będzie lepszym rozwiązaniem z punktu widzenia zachowania selektywności oraz wystąpienia zwarcia w samej rozdzielnicy.
Wydaje mi się że zrozumiałem o co chodzi z dwoma wyłącznikami różnicowo-prądowymi na wyjściu load połączonymi szeregowo, pierwsza różnicówka tak jak wspomniałeś np. 100mA 100ms jako ochrona dodatkowa natomiast druga 30mA jako ochrona uzupełniająca, ze względu na fakt że jeden aparat nie może działać jako ochrona dodatkowa oraz uzupełniająca jednocześnie.
Polecam przeczytać “Pomiar impedancji pętli zwarciowej w instalacjach
fotowoltaicznych dużych mocy z magazynowaniem energii“ J Katarzyński 2022 drugi link od góry. Myślę że artykuł rzuca dodatkowy punkt widzenia jak zachowuje się sam falownik gdy wykryje zwarcie na wyjściu. W skrócie prądy zwarciowe na wyjściu falownika wymuszają załączenie byypasu dzięki któremu istnieje metaliczna pętla zwarcia poprzez trafo.
Odnoście przełącznika agregat sieć stosowanego do bypassu wyjścia load falownika zatem nie powinno się stosować przełączników typu 4P jak np.
tylko 3P+N z racji tego że istnieje niebezpieczeństwo pojawienia się 400V na odbiornikach jednofazowych podczas przełączania zasilania z falownika na sieć np. w przypadku awarii falownika. Tylko idąc dalej nie powinniśmy także stosować trójfazowych RCD z tego samego względu a jednak stosujemy, 3f RCD mają wymuszone załączenie toru N przy załączeniu oraz wymuszone wyłączenie toru N jako ostatnie przy wyłączeniu?
Co jeśli zastosujemy wyłącznik agregat-sieć 4P a przełączenia będziemy robić beznapięciowo tzn.
1.Wyłaczenie obwodów odbiorczych poprzez wyłącznik nadprądowy.
2.Przełączenie na sieć (jeżeli był wybrany agregat).
3.Załączenie obwodów odbiorczych poprzez wyłącznik nadprądowy.
W takiej sekwencji umiejętnie zapewniamy że tor N jest połączony przed załączeniem torów fazowych. Tylko jak to wygląda w świetle prawa?
Moje pytanie o typ przełącznika wywodzi się ze sposobu połączenia N grid oraz N load, gdzieś czytałem że tor N w przypadku zaniku napięcia z sieci musi być odizolowany od tej że sieci tylko czy faktycznie tak ma być tego nie wiem.
Mała rada - nigdy nie montuj zwykłych wyłączników nadprądowych na obwodach rozdzielczych. Selektywność przeciążeniową byś uzyskał, ale zwarciowej nigdy, i przy pierwszym lepszym zwarciu w gniazdku w domu stracisz zasilanie sieciowe całkowicie.
Obecnie masz wkładki topikowe, pewnie typu NH 32A gG, co zgadza się z Twoją mocą umowną (25A są do 16kW). Co prawda stosowanie wkładek topikowych jednocześnie jako zabezpieczenie przedlicznikowe i ograniczenie mocy mija się z celem, bo spokojnie przez tą wkładkę możesz pociągnąć prąd 50A przez 20 minut. Poprawnie powinieneś mieć tam wkładki topikowe duże rzędu 50-80A jako zabezpieczenie przedlicznikowe (ochrona zwarciowa), i ograniczniki mocy Etimat T 32A jako ochrona przeciążeniowa. Ale tak jak masz teraz jest w miarę ok, dostawca ma co zamontował, Tobie to nie przeszkadza.
Nie montuj dodatkowych zabezpieczeń przed falownikiem, tylko ograniczysz sobie moc którą możesz pobrać z sieci.
Zupełnie nie, całkowicie.
Za bardzo kombinujesz. Chcesz stosować albo drogie przełączniki, albo wymyślać sekwencje załączania w rozdzielnicy domowej obsługiwanej przez ludzi którzy o prądzie wiedzą tyle, że jest z gniazdka. Zamiast tego spójrz na drugi schemat w instrukcji, nie ten który wysłałeś na początku, tylko ten drugi. Nki LOAD i GRID połączone na stałe. Żadnego przełączania, żadnego ryzyka błędnego przełączenia czy wręcz utraty N. W drugim poście tutaj wysłałem linkt do tematu opowiadający o różnicach między schematami i z czym się to je. I tutaj idziemy do Twojego drugiego pytania.
Nie, nie musi. Dla urządzeń wytwórczych o niskiej mocy, w sieci w układzie TN nikt tego na Tobie nie wymusi bo byłoby to kompletnie bez sensu, co też tłumaczyłem w temacie o którym pisałem wyżej.
