Wyjaśnienie zasady 120 dla przyłączenia do sieci słonecznej

Wyobraź sobie swój dach pokryty lśniącymi panelami słonecznymi generującymi czystą energię, tylko po to, by połączenie z siecią zostało wstrzymane na ostatniej przeszkodzie. Ten scenariusz nie jest hipotetyczny - to rzeczywistość, z którą boryka się wielu właścicieli domów, gdy decydują się na energię słoneczną. Zasada 120% National Electrical Code (NEC) stanowi jedną z takich barier regulacyjnych w zakresie wdrażania energii słonecznej.

Co to jest zasada 120% dla energii słonecznej?

W domowych systemach solarnych istnieje wiele sposobów podłączenia do sieci, ale najczęstsza metoda jest zgodna z zasadą 120% NEC. Ta regulacja definiuje legalne opcje podłączania do domowych systemów elektrycznych. Wymuszane w większości jurysdykcji w USA, te kody mają moc prawną, szczególnie w przypadku zasilania zwrotnego przez szyny zbiorcze. Inspektorzy elektryczni rutynowo sprawdzają, czy nowe instalacje solarne spełniają te wymagania NEC.

Podczas zasilania zwrotnego przez wyłączniki zainstalowane na szynach zbiorczych w rozdzielnicach elektrycznych, zasada 120% wykorzystuje zarówno znamionowy prąd szyny zbiorczej, jak i znamionowy prąd wyłącznika głównego, aby określić maksymalną dopuszczalną ciągłą moc wyjściową systemu falownika AC.

Cel zasady 120%

U podstaw zasada 120% zapewnia, że łączny prąd z energii słonecznej i sieci nie przekracza 120% znamionowej wydajności głównego panelu serwisowego. Ten środek bezpieczeństwa zapobiega potencjalnemu przegrzaniu miedzianych szyn zbiorczych, zmniejszając ryzyko pożaru spowodowanego przeciążeniami elektrycznymi.

Kiedy obowiązuje zasada 120%?

Ta regulacja dotyczy przede wszystkim systemów solarnych wykorzystujących połączenia po stronie obciążenia - najczęstszej metody instalacji, w której falowniki dostarczają prąd AC do szyn zbiorczych głównego panelu serwisowego za pośrednictwem wyłączników. Alternatywne metody połączeń, takie jak odczepy po stronie linii (lub połączenia po stronie zasilania), pomijają tę zasadę, łącząc wyjścia falownika przed głównym wyłącznikiem serwisowym i licznikiem.

Odczepy po stronie obciążenia - gdzie główne wyłączniki mają przewody prowadzące do centrów obciążenia - również unikają niektórych ograniczeń zasady 120% podczas uzyskiwania dostępu do tych przewodów. Jednak odczepy liniowe i obciążeniowe zazwyczaj nie są opcjami dla kombinacji licznik/główny, gdzie liczniki i główne wyłączniki dzielą obudowę.

Obliczanie limitów systemu

W przypadku połączeń wyłączników po stronie obciążenia, zasada stanowi, że znamionowy prąd wyłącznika głównego plus 125% maksymalnej ciągłej mocy wyjściowej falownika AC (w amperach) nie powinien przekraczać 120% znamionowego prądu szyny zbiorczej głównego panelu.

Rozważ ten przykład obliczeń:

• Standardowy nowoczesny dom posiada szynę zbiorczą 200 A z głównym wyłącznikiem 200 A
• Oblicz 120% znamionowego prądu szyny zbiorczej: 1,2 × 200 = 240 amperów
• Odejmij znamionowy prąd wyłącznika głównego: 240 - 200 = 40 amperów maksymalny wyłącznik zasilania zwrotnego
• Podziel przez 1,25 dla maksymalnej mocy wyjściowej falownika: 40A / 1,25 = 32A (7,68 kW AC)

Strategia obniżania parametrów głównego panelu serwisowego

W przypadku systemów przekraczających moc wyjściową 7,68 kW AC, gdzie odczepy po stronie linii nie są wykonalne, wymiana głównego wyłącznika na model o niższej wartości znamionowej (zazwyczaj 150A lub 175A) oferuje opłacalne rozwiązanie. Korzystając z naszego wcześniejszego przykładu:

• (200A × 1,2) - 175A = 65A wyłącznik
• 65A / 1,25 = 52A (12,48 kW przy 240V)

To proste obniżenie parametrów zwiększa maksymalny rozmiar systemu o ponad 60%.

Zrozumienie ograniczeń obniżania parametrów

Nadmierne obniżanie parametrów (poniżej 150A dla większości domów) staje się niepraktyczne, ponieważ może niewystarczająco zasilać obciążenia domowe. Gdy obniżanie parametrów okaże się nieodpowiednie, alternatywy obejmują:

• Odczepy po stronie linii (jeśli są dozwolone przez zakłady użyteczności publicznej i wydziały budowlane)
• Kompletne modernizacje głównego panelu

Modernizacja do szyny zbiorczej 225A z głównym wyłącznikiem 200A pomieści do 70A mocy solarnej:

• 225 × 1,2 = 270A
• 270 - 200 = 70A
• 70A / 1,25 = 56A (13,44 kW AC)

Panele serwisowe gotowe na energię słoneczną są specjalnie zaprojektowane wokół tych ograniczeń, aby ułatwić integrację energii odnawialnej.