Disjoncteur solaire - Un élément essentiel du système photovoltaïque

Le choix d'un disjoncteur solaire est facile à négliger dans un système PV solaire et il faut prendre le temps de choisir la bonne solution. Si le disjoncteur solaire n'est pas approprié, il peut provoquer des déclenchements fréquents de l'équipement, des dommages dus à la surchauffe et même des incendies du système.

Par conséquent, dans cet article, nous allons nous concentrer sur le disjoncteur solaire, de son fonctionnement à la façon de le choisir. Vous pouvez également connaître les différences entre les disjoncteurs solaires et les fusibles. Continuez à défiler.

Qu'est-ce qu'un disjoncteur solaire ?

Un disjoncteur solaire protège l'utilisateur en se déclenchant et en coupant l'alimentation de la charge en cas d'erreur. Les disjoncteurs pour systèmes solaires sont principalement utilisés pour commuter différents types de charges. Isolation du transformateur onduleurs require a bipolar DC solar circuit breaker or isolator rated at 1.25 times the solar PV array’s short-circuit current (Isc) rating and 1.2 times the open-circuit voltage (Voc).

Les disjoncteurs solaires sont un élément important du système solaire photovoltaïque. Il fait office de barrière entre le courant continu et le courant alternatif. La barrière entre le panneau et le courant alternatif est nécessaire pour l'installation et l'entretien de routine. La protection électrique nécessite l'utilisation de disjoncteurs solaires.

Comme les alternateurs peuvent continuer à fonctionner même s'ils tombent en panne, les disjoncteurs solaires sont essentiels. Lorsqu'ils sont utilisés, ils peuvent nécessiter moins d'entretien, sont plus fiables et ont un taux de défaillance plus faible. Pour mieux comprendre pourquoi les disjoncteurs solaires sont si importants pour les systèmes solaires, ce blog va tenter de le faire. Les disjoncteurs pour les systèmes d'énergie solaire sont nécessaires pour garantir la qualité et la durabilité des panneaux photovoltaïques.

Comment fonctionne un disjoncteur solaire ?

Mécanisme de protection thermique

Une question fondamentale se pose : comment fonctionne un disjoncteur solaire à courant continu ? Les disjoncteurs solaires à courant continu utilisent des méthodes de protection thermique et magnétique.

Avec la protection thermique, le disjoncteur solaire se déclenche si le courant nominal est dépassé. Lorsque la chaleur augmente, les contacts bimétalliques s'échauffent et se dilatent. La protection thermique intervient en cas de surcharge.

Protection magnétique dans les disjoncteurs solaires à courant continu

En présence d'une protection magnétique dans le disjoncteur solaire CC, celui-ci déclenche le disjoncteur solaire CC lorsque le courant de défaut est présent en grande quantité. Les disjoncteurs solaires à courant continu ont la capacité d'interrompre les courants de défaut même à leur niveau le plus élevé. Les protections magnétiques des disjoncteurs solaires à courant continu sont importantes car elles empêchent les courts-circuits et autres défauts.

Importance des systèmes de panneaux solaires et de véhicules électriques

Les disjoncteurs solaires sont particulièrement importants pour les systèmes équipés de panneaux solaires photovoltaïques. Le circuit du panneau solaire est la partie la plus coûteuse du système. Il est donc très important de le protéger au moyen d'un disjoncteur solaire. Tous les circuits du panneau solaire photovoltaïque sont connectés à la boîte de raccordement. En outre, les disjoncteurs solaires protègent les circuits et les panneaux.

Le rayonnement solaire reçu par les panneaux solaires photovoltaïques peut être converti en courant continu. Les disjoncteurs solaires à courant continu sont essentiels pour les installations photovoltaïques. La moindre erreur peut coûter une fortune. Dans le cas des véhicules électriques, leurs batteries sont chargées à l'aide de bornes de recharge. Dans ce cas, le système fonctionne en courant continu. C'est pourquoi des disjoncteurs solaires à courant continu doivent être installés dans ces systèmes afin d'éviter tout accident.

Les panneaux solaires photovoltaïques et les véhicules électriques fonctionnent bien ensemble parce qu'ils traitent principalement du courant continu. De plus, cette conversion du courant continu en courant alternatif n'est pas obligatoire. Les disjoncteurs solaires à courant continu facilitent la commande des systèmes d'automatisation. Cela leur permet d'apporter une réponse rapide.

Comment appliquer le disjoncteur solaire ? 

Les propriétaires de panneaux solaires peuvent utiliser le courant continu dans leur maison à diverses fins. Dans ce cas, un disjoncteur solaire à courant continu est nécessaire pour le blindage. De nombreuses solutions différentes doivent être développées. En outre, ils doivent installer une boîte à fusibles séparée qui contient plusieurs disjoncteurs solaires pour le courant alternatif et le courant continu. Les disjoncteurs solaires ont la capacité de contrôler la direction du courant.
Par conséquent, les changements de direction accidentels ou intentionnels peuvent poser des problèmes de sécurité et endommager les cellules solaires. Les lampes LED peuvent être alimentées par des diodes électroluminescentes. Toutefois, cette fonction ne peut être assurée qu'en présence d'un courant continu.

Disjoncteur solaire VS fusible

La principale différence entre un disjoncteur solaire et un fusible est que le disjoncteur solaire coupe mécaniquement la connexion lorsque la charge électrique dépasse la source d'alimentation. Cela permet d'éviter les incendies et autres problèmes avec l'équipement connecté. En revanche, si le courant d'entrée est supérieur au courant requis, le fusible évite d'endommager l'appareil concerné.

Réutilisation 

Si le courant d'entrée est supérieur au courant requis par le dispositif, le fusible saute mais ne peut plus être utilisé par la suite. Les disjoncteurs solaires, quant à eux, fonctionnent par déclenchement mécanique et coupent les connexions. Il peut être facilement rouvert, ce qui permet de multiples utilisations. 

Principes de fonctionnement 

Les fusibles utilisent des matériaux conducteurs et, lorsque le courant dépasse le niveau requis, leurs propriétés électriques et thermiques sont compromises, tandis que les disjoncteurs solaires interrompent la connexion par voie électromagnétique. 

Temps de réponse 

Le temps de réponse du fusible est de 0,002 seconde, tandis que celui du disjoncteur solaire se situe entre 0,02 et 0,05 seconde. En raison de la vitesse à laquelle les fusibles métalliques fondent, les fusibles ont un avantage sur les disjoncteurs solaires car ils interrompent le flux d'énergie plus rapidement. Toutefois, en raison de ce processus de fusion, le fusible doit être remplacé à terme. Lorsque le circuit est déconnecté, il suffit de réenclencher le disjoncteur solaire pour le solaire.

Coût

Les coûts d'installation et de maintenance sont les principaux facteurs à prendre en compte lors du choix d'un système électrique pour une maison. L'installation d'un disjoncteur solaire dans votre maison peut être coûteuse. En effet, les composants du disjoncteur solaire sont coûteux et le système est complexe. Le temps nécessaire à un disjoncteur solaire pour réagir à une pointe de consommation d'électricité est un autre facteur important. En cas de surtension, votre équipement électrique peut être endommagé car les disjoncteurs solaires ne réagissent pas aux surtensions pendant quelques minutes. En outre, les fusibles peuvent fournir un niveau de protection plus élevé, car ils peuvent arrêter le flux d'énergie presque instantanément. Cependant, un disjoncteur solaire peut toujours offrir une bonne protection, et un disjoncteur solaire est conçu pour répondre aux besoins spécifiques des systèmes alimentés par l'énergie solaire.

Application

Les différentes utilisations des disjoncteurs solaires et des fusibles sont un autre facteur important à prendre en compte. Par exemple, les fusibles sont généralement utilisés dans les maisons avec des charges électriques modérées et des appareils électroniques à faible consommation de courant. Les disjoncteurs solaires, en revanche, sont utilisés pour les moteurs et autres machines lourdes qui consomment beaucoup d'électricité. Il s'agit d'un facteur important à prendre en compte pour les bâtiments où la charge électrique accrue peut être supérieure à celle d'un système de fusibles traditionnel. Un disjoncteur solaire protège l'ensemble de la maison, et pas seulement un ou deux équipements électroniques. Les fusibles ne couvrent que certains gadgets, et non l'ensemble de la maison ou de l'appartement. C'est un point crucial lors du choix d'une boîte à fusibles et d'un disjoncteur solaire pour un disjoncteur solaire ou un disjoncteur d'énergie solaire.

Le disjoncteur solaire indique son état de fonctionnement et s'il doit être réparé. En revanche, les fusibles n'indiquent pas leur état de fonctionnement.

Protection de l'environnement 

Les disjoncteurs solaires protègent les maisons et les équipements contre les surcharges et les courts-circuits, tandis que les fusibles ne peuvent gérer que les surcharges. Il s'agit d'une différence importante qu'il convient de garder à l'esprit lors du choix d'un disjoncteur.

Comment calculer les disjoncteurs solaires dans Solar PV Le système ?

Le courant de sortie continu maximal de l'onduleur est multiplié par ce facteur.

Par exemple, 30A x 1,25 = 37,5A

Arrondir la taille nominale déterminée à l'étape 1 à la taille commune la plus proche du disjoncteur solaire.

La formule est donc simplement le courant de sortie maximal de l'onduleur multiplié par un facteur de sécurité 125%, arrondi à la taille de disjoncteur la plus proche.

Comment choisir un disjoncteur solaire adapté ?

Température ambiante autour du câble

Dans le cas des systèmes photovoltaïques, les câbles sont généralement posés à l'extérieur (systèmes en plein air, systèmes à toit plat, etc.). On suppose généralement que la température ambiante extérieure sera plus élevée que la température d'installation dans le bâtiment. En raison de l'augmentation de la température ambiante, la charge d'ampacité diminue. 

Chauffage mutuel des disjoncteurs solaires

Dans les systèmes photovoltaïques, les onduleurs qui injectent simultanément le courant maximal (simultanéité) sont aussi généralement connectés à des disjoncteurs solaires adjacents. Le disjoncteur solaire chauffe alors plus rapidement, ce qui peut entraîner un déclenchement prématuré. Pour assurer une dissipation thermique adéquate et éviter les déclenchements prématurés, il faut maintenir de grands espaces entre les différents disjoncteurs solaires.

Pour calculer la perte de chaleur, le facteur de correction est spécifié dans les données techniques du disjoncteur solaire. Par exemple, pour une rangée de neuf appareils, ce facteur de correction peut être fixé à 0,77. Un disjoncteur solaire avec un courant nominal de 50 A se comportera comme si son courant nominal était de 0,77 x 50 A = 38,5 A.

Si ce courant est insuffisant, un disjoncteur solaire avec un courant nominal plus élevé peut être utilisé. N'oubliez jamais que, selon la situation (sans simultanéité), le fusible ne se déclenche pas tant qu'il n'a pas atteint son courant nominal. Dans ce cas, le câble de raccordement doit avoir une capacité de transport de courant appropriée ou doit être remplacé par un câble de plus grande section.

Une autre possibilité consiste à augmenter la distance entre les disjoncteurs pour l'énergie solaire. Cela permet de dissiper davantage de chaleur, ce qui évite les déclenchements accidentels.

Température ambiante au niveau du disjoncteur solaire 

En raison de la simultanéité décrite précédemment, l'échauffement du tableau de distribution où le disjoncteur solaire est installé peut dépasser la valeur normale d'une installation conventionnelle. Comme le tableau de distribution du système photovoltaïque est généralement installé à l'air libre, la température du tableau de distribution est plus élevée. Les données relatives aux facteurs de filtrage pour cet effet sont spécifiées dans les caractéristiques techniques du disjoncteur solaire.

Type d'appareil connecté

Reportez-vous au manuel d'installation pour connaître les caractéristiques appropriées de l'onduleur concerné. La fonction de déconnexion en charge du disjoncteur solaire peut être utilisée pour déconnecter l'onduleur du réseau électrique en charge. Les fusibles à vis tels que les fusibles DIAZED ou NEOZED n'ont pas de caractéristiques de déconnexion en charge et peuvent donc être utilisés comme protection de câble, mais ne doivent pas être utilisés comme déconnecteurs. Lorsqu'il est déconnecté sous charge, l'élément fusible peut être détruit ou sa fonction altérée en raison de l'érosion du contact. Aucune charge supplémentaire n'est nécessaire entre le disjoncteur solaire et l'onduleur.

Nombre de chaînes dans l'isolateur

S'il y a deux pôles, il ne devrait y avoir qu'une seule corde. S'il y a deux pôles, il doit y avoir deux chaînes. Vous pouvez choisir des panneaux de chaînes multiples d'isolateurs pour la transmission de courants continus externes. Un tracker à point de puissance maximale unique peut également être utilisé comme convertisseur, compatible avec les onduleurs de chaîne universels dotés d'isolateurs CC intégrés.

Taille de la tension du système

L'isolateur qui supporte la tension de fonctionnement doit avoir une tension supérieure ou égale à la tension requise par le système. Les spécifications les plus courantes sont 1500V, UL508i 600V et IEC60947-3 1000V. onduleurs monophasés connecté à la tension du système peut généralement fonctionner à 600V. La tension du système du onduleur de branche triphasé peuvent aller jusqu'à 1000V et 1500V. Il en va de même pour les onduleurs centralisés.

Conclusion

Les disjoncteurs solaires DC sont un élément important d'un système photovoltaïque. Sans leur protection, les panneaux photovoltaïques peuvent être plus facilement endommagés et des défaillances du système peuvent se produire. Les disjoncteurs solaires CA et les disjoncteurs solaires CC jouent tous deux leur rôle respectif dans le système. C'est pourquoi ils sont tous deux très importants pour un fonctionnement correct. Si les techniques de câblage, les mesures de sécurité, la maintenance et les procédures adéquates sont respectées, le disjoncteur solaire CC peut servir de protection de premier plan pour de nombreux systèmes tels que les panneaux photovoltaïques.
En fonction de leur capacité, les panneaux solaires photovoltaïques peuvent comporter un ou plusieurs dispositifs. Les disjoncteurs de courant solaire continu sont nécessaires pour protéger le circuit connecté à la boîte de raccordement photovoltaïque. Les panneaux solaires peuvent être utilisés avec des sorties de courant unidirectionnelles, grâce à la façon dont toute l'énergie les traverse.
S'il y a beaucoup de panneaux à courant continu, il faut installer de nombreux disjoncteurs solaires. Les propriétaires de panneaux solaires peuvent utiliser le courant continu dans leur maison à diverses fins. Dans ce cas, un disjoncteur solaire est nécessaire pour le blindage. De nombreuses solutions différentes doivent être développées. J'espère donc qu'après avoir lu cet article, vous pourrez en apprendre un peu plus sur le disjoncteur solaire.