Einführung
Ziel dieses Leitfadens ist eine praktische, an Standards orientierte Methode, die Sie bei der Auswahl eines DC-Sicherung indem Sie dieselben Prüfungen durchlaufen, die auch für die Entwurfsprüfung erforderlich sind:
Bemessung der Dauerlast nach dem Konzept des 125%
die Verbindung der Strombelastbarkeit der Leiter (einschließlich Derating)
Bemessungs-Gleichspannung und Bemessungs-Unterbrechungstor
Zeit-Strom-Kurven und I²t-Koordination
Überlegungen zur Koordinierung und Dokumentation von Panels
Wo sie gilt:
PV-Strings und Combiner-Schaltungen
Batteriesysteme und DC-Busse
Antriebe, Umrichter und 24-VDC-Steuerverteilungen in Industrieschränken
Es wird auf den Kontext der Normen verwiesen, um Sie bei der Interpretation von Regeln und Datenblättern zu unterstützen. Viele Beispiele auf dem Markt verwenden die NEC/UL-Terminologie, aber die Entwurfslogik ist auch so formuliert, dass sie unter IEC/EN-Praxis für globale OEM-Geräte verwendbar bleibt. Wenn Sie für mehrere Märkte bauen, sollten Sie dies als technische Anleitung betrachten und den endgültigen Konformitätspfad mit der geltenden Produktnorm und der zuständigen Behörde überprüfen.
Grundlegende Prinzipien
Wenn Sie sich an die nachstehenden Grundsätze halten, können Sie die meisten Fragen zur Größe der Gleichstromsicherung in der Regel lösen, ohne sich auf Faustregeln zu verlassen.
Bemessung der Dauerlast (125%)
Ein gemeinsamer Ausgangspunkt ist das Konzept des 125% für Dauerlasten.
Zweck: Verringerung des störenden Öffnens und Beibehaltung des Wärmeanstiegs im Einklang mit der vorgesehenen Funktion.
Typische Form: Bei Verwendung von mindestens 1,25 × Icontinuous (Basis: Typenschild).
Dies ist kein allgemeingültiges Gesetz, das die Datenblätter außer Kraft setzt. Sie müssen dennoch prüfen, wie die Sicherung und ihr Halter für den Dauerbetrieb ausgelegt sind, insbesondere in heißen Gehäusen. Viele unerwünschte Auslösungen sind nicht darauf zurückzuführen, dass die Sicherung “zu klein” ist, sondern darauf, dass der Stromkreis nahe an der thermischen Grenze arbeitet, wenn die Gehäuseerwärmung und benachbarte Geräte mit einbezogen werden.
Ungeordnete Prüfungen zur korrekten Anwendung des Konzepts 125%:
Icontinuous für den ungünstigsten Betriebspunkt definieren, nicht für “typische” Bedingungen
Bestätigen Sie, ob Ihre Gerätenorm den Stromkreis als kontinuierlich behandelt.
Überprüfen Sie, ob die empfohlene Dauerbelastbarkeit der Sicherung (und die Grenzwerte des Sicherungshalters) der Temperatur Ihres Gehäuses entspricht.
Tabelle: Typische Ausgangspunkte auf Strombasis
| Schaltungstyp | Stromeingang | Typische Basis | Warum es verwendet wird |
|---|---|---|---|
| DC-Dauerlast (allgemein) | Kontinuierliche | 1,25 × Icontinuous | Wärmespanne und Störungsvermeidung |
| PV-String (oft mit NEC-Rahmen) | Isc | 1,56 × Isc | kombiniert zwei 1,25-Multiplikatoren, die in den PV-Auslegungskonventionen verwendet werden |
| Antriebseingang / Umrichter | Icontinuous + Einschaltdaten | 1,25 × Icontinuous plus TCC-Kontrolle | überstehen Stromstöße und sich wiederholende Transienten |
| Batterielader | Icontinuous + surge | 1,25 × Icontinuous plus Überspannungsschutz | thermischer und betrieblicher Umschlag |
Stromstärkeverknüpfung der Leiter
Die Dimensionierung von Sicherungen muss etwas Physisches schützen, in der Regel Leiter, Sammelschienen und angeschlossene Geräte. Aus diesem Grund ist die Strombelastbarkeit von Leitern kein von der Sicherungsgröße getrenntes Thema.
Ein praktisches Verknüpfungsmodell für die Entwurfsprüfung:
Icontinuous legt die operative Grundlinie fest.
Ibasis (nach Multiplikatoren) legt die Mindestanforderungen für das Typenschild des Geräts fest.
Zweitens legt der zulässige Wert (nach Leistungsreduzierung) fest, was die Verkabelung tatsächlich dauerhaft aushalten kann.
Wenn Sie eine Sicherung wählen, die dauerhaft mehr Strom als das reduzierte Leiter-/Abschlusssystem führen kann, schaffen Sie ein Design, das auf dem Papier gut aussieht, in der thermischen Realität aber versagt.
Ungeordnete Leiterverknüpfungsprüfungen:
die ungünstigste Umgebungsbedingung des Gehäuses und nicht die des Raums zugrunde legen
gegebenenfalls eine Anpassung der Gruppierung/Bündelung
Überprüfung der Grenzwerte für die Anschlusstemperatur und lokaler Hot Spots
Tabelle: Überprüfung der Koordination von Leitern und Sicherungen
| Überprüfen | Vergleichen Sie | Technische Absicht |
|---|---|---|
| Wärmeverträglichkeit | Ifuse,rated vs Icond,allowable (derated) | eine dauerhafte Überhitzung zu verhindern |
| Installationsgrenzen | Nennstrom der Halterung/des Sockels im Vergleich zu Ifuse,rated | Vermeidung von Schäden am Halter oder beschleunigter Alterung |
| Fehlerschutz | Auslöseverhalten von Sicherungen im Vergleich zu Leiterschädigungsmerkmalen | verhindern, dass Fehler zu “Slow Cook”-Ereignissen werden |
Spannungs- und Unterbrechungswerte
Die Stromstärke ist in Gleichstromsystemen nicht das Sicherheitsventil. Normalerweise sind es die Nennspannung und die Unterbrechungsleistung.
Die Nenngleichspannung muss der maximalen Systemgleichspannung entsprechen oder diese übertreffen, auch im ungünstigsten Fall.
Die Unterbrechungsleistung muss den maximalen voraussichtlichen Fehlerstrom bei der entsprechenden Gleichspannung übersteigen.
Ungeordnete Mahnungen nach Anwendungen:
PV: Verwenden Sie die Leerlaufspannung bei kaltem Wetter als Spannungstor; bei Hochspannungs-Arrays ist dies besonders wichtig.
Batterie: Der prospektive Fehlerstrom kann extrem hoch sein; Unterbrechungsleistung und Strombegrenzungsverhalten dominieren.
Antriebe: Berücksichtigen Sie das Maximum des Zwischenkreises und den Beitrag der Kondensatorentladung.
Tabelle: warum “DC-rated” explizit sein muss
| Fehlanwendung | Was geschieht | Warum es riskant ist |
|---|---|---|
| AC-Sicherung für DC verwendet | Lichtbogen darf nicht erlöschen | DC hat keinen natürlichen Stromnulldurchgang |
| zu niedrige Nennspannung | Anhaltende Lichtbogenbildung während der Räumung | unsichere Unterbrechung |
| Unterbrechungsrate zu niedrig | katastrophaler Ausfall | das Gerät kann im Fehlerfall zerbrechen |
Zeit-Strom-Kennlinien
Sicherungen sind zeitabhängig. Zwei Stromkreise mit demselben Dauerstrom können unterschiedliche Sicherungen erfordern, weil ihre Transienten und Fehlerwellenformen unterschiedlich sind.
Im Allgemeinen müssen Sie sich das ansehen:
Zeit-Strom-Kurve (TCC): wenn die Sicherung bei verschiedenen Vielfachen des Nennstroms öffnet
I²t (Durchlassenergie): wie viel Energie während eines Fehlers vergeht, bevor er gelöscht wird
Ungeordnete Koordinierungsziele:
Vermeidung des Öffnens bei zu erwartendem Einschaltstrom und Überlastdauer
Fehler schnell genug beheben, um Leiter und Geräte zu schützen
Koordinierung von nachgeschalteten und vorgeschalteten Geräten, so dass das vorgesehene Gerät zuerst öffnet
Tabelle: wofür jede Kurve verwendet wird
| Kurve/Daten | Am besten geeignet für | Typische DC-Verwendung |
|---|---|---|
| TCC | Belästigungsvermeidung, Selektivität, Timing | Einschaltstromstoß, 24 VDC-Steuerung, mehrstufige Absicherung |
| I²t | Energiebegrenzung | Halbleiter, Schütze, Busstrukturen |
| Spitzendurchlassstrom | mechanische Belastung | Aussteifung, Sammelschienenkräfte bei hohen Fehlerströmen |
Schrittweiser Arbeitsablauf
Verwenden Sie diesen Arbeitsablauf als wiederholbare Auswahl- und Dokumentationssequenz. Wenn Sie ihn befolgen, wird die Antwort auf die Frage, welche Größe der Gleichstromsicherung ich brauche, zu einer nachvollziehbaren Entscheidung und nicht zu einer Vermutung.
Last und Arbeitszyklus definieren
Beginnen Sie damit, das Verhalten der Schaltung zu definieren, nicht den Katalogteil.
Ungeordnete Liste der zu erfassenden Daten:
Ununterbrochen im schlimmsten Fall
I-Spitze und Dauer (Einschaltstromstoß oder Überspannung)
Überlastbereich, den das Gerät durchlaufen muss
alle Quellen, die einen Fehler verursachen können (Batterie, PV-Rückspeisung, Kondensatoren, Umrichter)
Wenn Sie Wellenformen messen können (Einschaltstrom des Umrichters, transiente Kondensatorladung), bewahren Sie sie auf. Mit gemessenen Daten lassen sich Argumente bei der Entwurfsprüfung oft ausräumen.
Berechnung der Schutzstrombasis
Setzen Sie die Last in einen Schutzgrundstrom um.
Gemeinsame Muster:
Ibasis = 1,25 × Icontinuous für viele Dauerlasten
PV-Strings verwenden oft Ibasis = 1,56 × Isc in der NEC-ähnlichen Struktur, wie sie in der Industrie zu sehen ist.
Betrachten Sie den Multiplikator nicht als das Ergebnis. Das Ergebnis ist der gewählte Standard-Sicherungsnennwert, nachdem Sie Derating, Haltergrenzen und Koordinationsprüfungen angewendet haben.
Tabelle: Basis-aktuelle Arbeitsblattfelder
| Feld | Was es ist | Beispiel Eintrag |
|---|---|---|
| Kontinuierliche | Dauerbetriebsstrom | 40 A |
| Multiplikatorbasis | verwendete Methode | 1,25 × kontinuierlich |
| Ibasis | berechnete Mindestnennleistungsbasis | 50 A |
| Standardgrößen der Kandidaten | nächste Standardwerte | 50 A, 63 A |
| Einschalt-/Spülkontrolle | bestanden/nicht bestanden mit Noten | bestanden (TCC geprüft) |
Leiter auswählen und Derating anwenden
Bevor Sie sich auf einen Sicherungswert festlegen, sollten Sie sich von den tatsächlichen Gegebenheiten der Leitung und der Installation überzeugen.
Ungeordnete Derating-Checkliste:
Gehäuseumgebung und lokale Hotspots in der Nähe von Laufwerken oder Netzteilen
Anpassung der Gruppierung/Bündelung (mehrere stromführende Leiter)
Einschränkungen bei der Isolierung der Leiter und der Temperatur der Anschlüsse
Strom- und Temperaturgrenzen für Sicherungshalter/Sockel
Tabelle: Entscheidungen zur Leistungsreduzierung, die Sie dokumentieren sollten
| Parameter | Warum das wichtig ist | Was Sie aufnehmen sollten |
|---|---|---|
| Gehäuseumgebung | ändert Sicherung und Wärmespanne des Leiters | angenommene Worst-Case-Temperatur |
| Abstand/Nachbarschaftsheizung | erhöht die Temperatur der Sicherungen | Hinweise zur Auslegung von Sicherungen |
| Halterung/Basisbewertung | kann der Engpass sein | Grenzwerte für Teilenummern |
| Leiterderating | definiert den zulässigen Dauerstrom | zulässige Strombelastbarkeit |
Wählen Sie den Sicherungswert und die Sicherungsklasse
Die Auswahl ist eine Reihe von Gates:
Nennstrom (Standardgröße) kompatibel mit Ibasis und thermischem Derating
Nenngleichspannung ≥ maximale Systemspannung
Unterbrechungsleistung ≥ voraussichtlicher Fehlerstrom
geeignete Verwendungskategorie/Klasse für die Anwendung
TCC- und I²t-Koordination mit Lasten und vor- und nachgeschaltetem Schutz
mechanischer Formfaktor und Überwachungsanforderungen
Tabelle: Fokus von Anwendung zu Klasse
| Anwendung | Typischer Schwerpunkt | Was sorgfältig zu prüfen ist |
|---|---|---|
| PV-Strings und Combiner-Schaltungen | Verhalten der PV-Nutzungskategorie | Spannungstor bei kalter Voc, Rückstrom, kontinuierliches Derating |
| Batterieeinspeisungen und DC-Busse | hohe Unterbrechungsfestigkeit und Strombegrenzung | Unterbrechungsleistung bei Gleichspannung, Spitzendurchlass, Selektivität |
| Antriebe und Umrichter | Halbleiterschutzverhalten | I²t vs. Widerstandskurven, Einschaltrush-Ride-Through |
| 24 VDC Steuerverteilung | Allgemeiner Schutz und Koordination | Störungsvermeidung, Leitungsschutz, vorgelagerte Koordination |
Anwendung: PV-Gleichstromkreise
PV-Stromkreise stellen einen Sonderfall dar, da die Sicherung häufig in erster Linie zum Schutz vor Rückwärts- oder Rückspeisestrom in parallelen Strings installiert wird und nicht, weil der String normalerweise einen zu hohen Strom führt.
Strombasis und 1,56× Isc-Logik
In vielen PV-Referenzen wird 1,56 × Isc als Kurzbezeichnung verwendet. Konzeptionell spiegelt dies zwei 1,25-Multiplikatoren wider, die in der üblichen PV-Designlogik auf Isc angewendet werden.
Eine praktische Ingenieursequenz:
Berechnen Sie Ibasis = 1,56 × Isc (oder die entsprechende Methode in Ihrer Konstruktionsnorm)
Wählen Sie die nächste Standard-Sicherungsgröße auf oder über Ibasis
Prüfen Sie, ob die maximale Serienabsicherung des Moduls diese Auswahl zulässt.
die Überprüfung der Strombelastbarkeit der Leiter nach dem Derating unterstützt die Schutzgerätestrategie
Tabelle: Beispiel PV-String Basisberechnung
| Artikel | Wert | Kommentar |
|---|---|---|
| Isc | 12.5 A | Moduldatenblatt |
| Ibasis (1.56×) | 19.5 A | 12.5 × 1.56 |
| Standardsicherungskandidat | 20 A | kleinster Standard über Basis |
| modul max serie sicherung | ≥ 20 A erforderlich | wenn niedriger, neu gestalten |
Modul max. Serienabsicherung und Rückströme
In den Datenblättern von PV-Modulen wird häufig eine maximale Serienabsicherung angegeben. Betrachten Sie dies als Einschränkung, nicht als Richtlinie.
Ungeordnete Rückstromprüfungen:
Bestimmung, ob eine Strangsicherung erforderlich ist, basierend auf der Anzahl der parallelen Stränge und der Rückstromfähigkeit
Abschätzung des ungünstigsten Rückstroms in einen fehlerhaften String aus gesunden Strings
sicherstellen, dass die Sicherung den Rückstrom löscht, ohne dass die Grenzwerte für die Modul- und Leiterfestigkeit überschritten werden
Tabelle: Rückstrom-Intuition für parallele Strings
| Parallele Zeichenketten | Gesunde Saiten, die einen Fehler speisen | Rücklaufskala |
|---|---|---|
| 2 | 1 | etwa 1 × Isc |
| 3 | 2 | etwa 2 × Isc |
| 5 | 4 | etwa 4 × Isc |
Spannungs-, IR- und Gehäuseeffekte
Probleme mit PV-Sicherungen werden häufig von folgenden Faktoren bestimmt:
Nennspannung bei ungünstigster Leerlaufspannung (kalte Temperaturbedingungen)
Unterbrechungsleistung unter DC-Fehlerbedingungen (einschließlich der Beiträge von Parallelsträngen)
Beheizung des Gehäuses (Temperaturanstieg auf dem Dach, dichte Sicherungskästen)
Unbestellte PV-Gehäuse-Checkliste:
Überprüfung der Temperatur- und Stromgrenzwerte der Sicherungshalter
Anwendung der vom Sicherungshersteller empfohlenen Leistungsreduzierung im Dauerbetrieb
bei der Gruppierung mehrerer Sicherungen die benachbarte Heizung berücksichtigen
die Spannungsbasis dokumentieren (einschließlich der Berechnungsmethode für Kaltwetter-Voc)
Anwendung: Batterie und DC-Bus
Batterie- und DC-Bus-Stromkreise bilden häufig die höchste Fehlerstromumgebung in industriellen DC-Systemen. In vielen Fällen sind Unterbrechungsleistung und Energiebegrenzung ausschlaggebend für die Auswahl.
Hohe IR- und Strombegrenzungsanforderungen
Behandeln Sie die Auswahl der Batterie/DC-Bus-Sicherung als zwei Spuren:
Betriebsspur: Dauerstrom, Überspannung, Gehäusetemperatur
Fehlerspur: prospektiver Fehlerstrom, Unterbrechungsleistung, strombegrenzendes Verhalten
Ungeordnete Hochenergie-Kontrollen:
Quantifizierung des voraussichtlichen Kurzschlussstroms am Anschlusspunkt (einschließlich paralleler Beiträge)
Prüfen Sie die Unterbrechungsleistung bei der entsprechenden Gleichspannung, nicht nur eine Katalogüberschrift
Berücksichtigung der Strombegrenzung (Spitzendurchlass und I²t) beim Schutz von Busstrukturen und nachgeschalteten Geräten
Tabelle: Häufig benötigte Eingaben
| Eingabe | Typische Quelle | Verwendet für |
|---|---|---|
| Vmax (geladen) | BMS/Ladegerät-Grenzwerte | Spannungstor |
| prospektiver Fehlerstrom | Systemmodell oder Test | Unterbrechungstor |
| Kontinuierliche | Lastanforderung | thermische Dimensionierung |
| Einschaltstrom | Wechselrichter/Ladegerät Spezifikation | TCC-Durchfahrt |
L/R-Zeitkonstante und I²t-Koordination
Batteriefehler und DC-Bus-Fehler hängen vom Fehlerpfad ab. Die L/R-Zeitkonstante beeinflusst den Stromanstieg und kann beeinflussen, ob die Sicherung im erwarteten Bereich ihrer Kurve auslöst.
Die I²t-Koordinierung wird üblicherweise verwendet, wenn die zu schützenden Geräte eine bekannte Energiewiderstandsgrenze haben.
Ungeordnete Koordinierungserinnerungen:
die Koordinierung über eine Reihe von Fehlerströmen hinweg zu überprüfen, einschließlich kleinerer Fehler, bei denen die Räumung langsamer erfolgen kann
prüfen, ob die Kondensatorentladung zur Störung beiträgt und die Kurvenform verändert
dokumentieren Sie die Annahmen, die für die L/R-Grenzen und die Fehlerstromwerte verwendet wurden
Tabelle: Wo I²t-Kontrollen in der Regel am wichtigsten sind
| Geschütztes Element | Schwerpunkt Koordinierung | Warum |
|---|---|---|
| Halbleiter | Verrechnung von I²t mit der Widerstandsfähigkeit des Geräts | Vermeidung von Verbindungsschäden |
| Schütze/Bus | Spitzenstrom + I²t | elektrodynamische Belastung und Erwärmung |
| Kabel | Abklingzeit vs. Schadensmerkmale | Isolationsschutz |
Mechanischer Formfaktor und Überwachung
Bei Gleichstrombussen und Batterieracks sind die physische Integration und die Wartungsfähigkeit Teil der “richtigen Dimensionierung”.”
Ungeordnete mechanische Checkliste:
Befestigungsart und Kriech-/Luftstrecken-Eignung für Gleichspannung
Zugänglichkeit für Ersatz und sichere Isolierung
Anzeige/Mikroschalter, wenn eine Überwachung erforderlich ist
Nennwerte der Halterung/des Sockels entsprechend der thermischen Umgebung
Anwendung: Antriebe und Steuerungen
Antriebsschränke und Schalttafeln vereinen Einschaltstrom, empfindliche Elektronik und Dokumentationszwänge.
Einschaltstrom, Zwischenkreiskondensatoren und Zeitverzögerung gegenüber aR
Der Einschaltstromstoß eines Kondensators kann eine Sicherung auslösen, die für Dauerstrom “richtig” ist.
Ungeordneter Einlaufansatz:
Quantifizierung von Größe und Dauer des Einschaltvorgangs (Messung oder OEM-Daten)
Wählen Sie eine Sicherung, deren TCC durch Stromzufuhr und wiederholte Zyklen durchläuft
Wenn Halbleiterschutz erforderlich ist, ist die I²t-Koordination zu überprüfen, anstatt sich auf die Stromstärke zu verlassen.
Tabelle: Fragen zur Auswahl von antriebsbezogenen Sicherungen
| Frage | Auswirkungen der Entscheidung |
|---|---|
| Übersteigt der Einschaltstrom die Sicherung TCC Ride-Through? | Risiko der Belästigungsöffnung |
| Ist die Sicherung zum Schutz von Halbleitern oder von Kabeln gedacht? | Wahl der Klasse/Kategorie |
| Welche Überlastungen sind für den Antrieb zulässig? | TCC-Koordinierung |
| Welches vorgelagerte Gerät wird verwendet? | Selektivität und SCCR |
Koordinierung mit OEM-Widerstandskurven
Bei Antrieben und Umrichtern sind die OEM-Widerstandskurven und die empfohlenen Schutzrichtlinien als primäre Eingaben zu betrachten.
Ungeordnete Koordinierungsschritte:
Vergleichen Sie den Auslöse-I²t der Sicherung mit der OEM-Widerstandskurve, sofern vorhanden.
die Koordinierung an mehreren Fehlerstrompunkten zu überprüfen, und zwar nicht nur am maximalen
Abweichungen von “genehmigten Sicherungslisten” und die Nachweisgrundlage für die Gleichwertigkeit dokumentieren
Gremium SCCR und Dokumentation
Viele Probleme in der späten Phase des Panels sind eher auf fehlende Unterlagen als auf falsche Berechnungen zurückzuführen.
Checkliste für ungeordnete Dokumentation:
Sicherungsnennspannung, Unterbrechungsnennwert, Gebrauchskategorie/-klasse
Leiterplan mit Derating-Annahmen
Koordinierungshinweise (warum die gewählte Sicherung zuerst öffnet, wenn es vorgesehen ist)
SCCR-Methode oder geprüfter Kombinationsnachweis gemäß dem Panel-Programm
Neutraler Hinweis zur Koordination des Überspannungsschutzes mit DC-OCPDs:
In DC-Antriebs- und Steuerschalttafeln, die Überspannungsschutzgeräte gemäß IEC 61643 verwenden, erfolgt die Koordinierung mit DC-Überstromschutzgeräten in der Regel durch Befolgung der SPD-Installationsanweisungen für den zulässigen Typ/die zulässige Leistung der Vorsicherung und durch Überprüfung, ob die Sicherung bei der DC-Spannung der Schalttafel sicher auslöst, wenn der SPD in einen anormalen Zustand gerät. Dies ist sowohl ein Dokumentations- und Überprüfungsschritt als auch ein Bemessungsschritt.
Tabelle: Inhalt des Freigabepakets
| Dokument | Minimaler Inhalt |
|---|---|
| Sicherungsauswahlblatt | Ibasis, Sicherungswert, Spannung, Unterbrechungswert, Klasse |
| Koordinierungsnachweis | TCC/I²t-Schnappschüsse und Notizen |
| Dirigentenplan | Größen, Derating-Annahmen, Abschlüsse |
| Konformitätsvermerk | Anwendbare IEC/EN-Normen und Anwendungsbereich |
Bearbeitete Beispiele
Diese Beispiele veranschaulichen den Arbeitsablauf und zeigen, wo sich die Entscheidungspunkte befinden.
Dimensionierung von PV-String-Kombinatoren
Annahmen:
Isc = 12,5 A
PV-Architektur: 1000 Vdc-Klasse
Strangsicherung durch parallele Strangrückstromauswertung erforderlich
Arbeitsablauf:
Ibasis = 1,56 × 12,5 A = 19,5 A
Standard-Sicherung für Kandidaten: 20 A
Modul überprüfen maximale Serienabsicherung ≥ 20 A
Prüfen Sie, ob die Strombelastbarkeit der Leiter nach dem Derating die Schutzstrategie unterstützt.
Prüfen Sie, ob die Nennspannung der Sicherung ≥ der maximalen Stringspannung ist (einschließlich Kaltwetter-Voc).
Prüfen Sie, ob die Unterbrechungsleistung den voraussichtlichen Fehlerstrom einschließlich paralleler Beiträge abdeckt.
Tabelle: Beispiel-Arbeitsblatt (PV-String)
| Artikel | Wert |
|---|---|
| Isc | 12.5 A |
| Ibasis | 19.5 A |
| Sicherungsanwärter | 20 A |
| Spannungsklasse | 1000 Vdc (Beispiel) |
Dimensionierung von BESS/DC-Buseinspeisungen
Annahmen:
Vmax (geladen) = 820 Vdc
Kontinuierlich = 160 A
Stromstoß = 250 A für 10 s
der voraussichtliche Fehlerstrom ist hoch und muss durch eine Systemanalyse überprüft werden
Arbeitsablauf:
Ibasis = 1,25 × 160 A = 200 A
Kandidatensicherung: 200 A (oder nächste Standardgröße je nach thermischem Derating und Halterungsgrenzen)
Prüfen Sie die Nennspannung ≥ 820 Vdc (je nach Sicherungsfamilie wird häufig die Klasse 1000 Vdc als Sicherheit verwendet)
Prüfen Sie, ob die Unterbrechungsleistung bei der entsprechenden Gleichspannung den voraussichtlichen Fehlerstrom übersteigt.
TCC auf 250 A, 10 s Überspannungsfestigkeit prüfen
die Koordinierung mit den nachgeschalteten (Baugruppenträger/Modul) und den vorgeschalteten (Haupt-) Schutzeinrichtungen überprüfen
Tabelle: Beispiel-Arbeitsblatt (Zwischenkreisabzweig)
| Artikel | Wert |
|---|---|
| Vmax | 820 Vdc |
| Kontinuierliche | 160 A |
| Ibasis | 200 A |
| Überspannungsprüfung | 250 A für 10 s |
Dimensionierung von DC-Antriebseingang und 24 VDC-Steuerung
Szenario A: Antrieb/Umrichter-Eingang
Kontinuierlich = 60 A
Einschaltstromstoß aufgrund von Zwischenkreiskondensatoren erheblich
Arbeitsablauf:
Ibasis = 1,25 × 60 A = 75 A
Sicherungsanwärter: nächste Norm über der Basis (Beispiel 80 A)
Überprüfen Sie, ob TCC den Einschaltstromstoß durchläuft.
Überprüfung der I²t-Koordinierung, wenn Halbleiter das geschützte Ziel sind
die Spannungs- und Unterbrechungsleistung für die Bedingungen des DC-Busses überprüfen
Szenario B: 24 VDC Steuerverteilung
Kontinuierlich = 8 A
Spitzenmagnete/Stromimpulse vorhanden
Arbeitsablauf:
Ibasis = 1,25 × 8 A = 10 A
Kandidatensicherung: 10 A (oder nächsthöherer Standard) mit TCC, die Impulsereignisse überbrückt
Prüfen Sie die Strombelastbarkeit der Leiter nach der Reduktion des Gehäuses
Überprüfung der vorgelagerten Koordinierung mit den Blöcken für Steuerstromversorgung und -verteilung
Tabelle: Prioritäten nach Schaltkreisen
| Schaltkreis | Erste Priorität | Zweite Priorität |
|---|---|---|
| Antriebseingang | Einschaltstrom + I²t-Koordination | Unterbrechungstor |
| 24 VDC Steuerung | Leiterschutz | Vermeidung von Belästigungen |
LSP DC-Sicherung
LSP Markenübersicht
LSP hat sich einen Namen für zuverlässigen elektrischen Schutz gemacht. Das Unternehmen wurde 2010 gegründet und bedient heute Kunden in über 35 Ländern. LSP ist auf Überspannungsschutzgeräte und DC-Sicherungslösungen spezialisiert. Die Marke konzentriert sich auf Qualität, Sicherheit und Leistung. LSP bietet eine breite Palette von Produkten für Solar-, Batteriespeicher- und Industrieanwendungen.
LSP DC-Sicherungen sind für anspruchsvolle Umgebungen konzipiert. Jede Sicherung wird strengen Tests unterzogen, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Die Sicherungen bieten hohe Spannungswerte, robuste Lichtbogenunterdrückung und schnelle Reaktionszeiten. Diese Eigenschaften tragen zum Schutz von Solaranlagen, Batteriesystemen und Wechselrichterschaltungen bei. LSP bietet sowohl Standard- als auch kundenspezifische DC-PV-Sicherungen an. Kunden können OEM- oder ODM-Optionen anfordern, um die individuellen Projektanforderungen zu erfüllen.
In der nachstehenden Tabelle sind die wichtigsten Produktmerkmale aufgeführt:
| Funktion | Beschreibung |
|---|---|
| Hohe Spannungsfestigkeit | Bis zu 1000v dc |
| Lichtbogenunterdrückung | Verbessert für Gleichstromanwendungen |
| Schnelle Reaktion | Schnelle Unterbrechung von Störungen |
| Anpassung | OEM/ODM verfügbar |
Hinweis: LSP-Sicherungen entsprechen internationalen Normen und bieten einen zuverlässigen Schutz für Solarkollektorenkästen.
LSP-Produkte im Zusammenhang mit der Frage, welche Gleichstromsicherung ich benötige
Wenn Sie herstellerspezifische Referenzen in Verbindung mit den Prüfungen in diesem Leitfaden wünschen, können die folgenden Seiten direkt der Frage "Welche Gleichstromsicherung benötige ich?.
LSP für Produktübersicht
Über LSP für den Hintergrund des Herstellers
Bemessung einer DC-Sicherung für ein Sizing-Walk-Through, das auf den Workflow auf aktueller Basis abgestimmt ist
So wählen Sie eine Sicherung für einen Gleichstromkreis aus für Spannung, Unterbrechungsleistung und Auswahlprüfpunkte
Was ist eine DC-Sicherung? für Rating-Definitionen und DC-Unterbrechung Kontext
AC-Sicherung vs. DC-Sicherung zur Vermeidung von Fehlanwendungen in gemischten AC/DC-Systemen
Welche Sicherungsgröße für Solarmodul für PV-orientierte Auslegungsbeispiele
Für globale OEM-Projekte sind diese Referenzen am nützlichsten, wenn Sie sie mit Ihren Systemeingaben (maximale Gleichspannung, voraussichtlicher Fehlerstrom, Dauerstrom und alle OEM-Widerstandskurven) verbinden und dokumentieren, wie die endgültige Auswahl mit der IEC/EN-orientierten Sicherheitspraxis übereinstimmt.
Schlussfolgerung
Eine korrekte Antwort auf die Frage, welche Größe eine Gleichstromsicherung haben muss, ist eine dokumentierte Auswahl, die fünf Gates passiert.
Last und Einschaltdauer festlegen
Berechnung des Basisstroms und Auswahl einer Standardgröße, die dem Dauerbetrieb entspricht
Leiter ausrichten und Derating anwenden
Gleichspannung und Unterbrechungsleistung überprüfen
Koordinieren Sie TCC und I²t und dokumentieren Sie dann das Ergebnis für die Freigabe des Panels
Schlüsselkontrollen vor der Freigabe:
Dauerstrombasis und jedes zusätzliche Derating dokumentiert
realistische und begründete Annahmen für die Umgebung des Gehäuses
SCCR- und Koordinierungsnachweise im Einklang mit Ihrem Panelprogramm
die Kennzeichnung und die Wartungsanweisungen mit der gewählten Sicherungsklasse übereinstimmen
genaue Angabe des Normungsbereichs (keine NEC/UL-Listung, wenn das Programm nicht dafür ausgelegt ist)
Tabelle: Abschließende Checkliste
| Tor | Bedingung bestehen |
|---|---|
| aktuelle Basis | Bei Verwendung, bewertet unterstützt IBasis und Pflicht |
| Leiter | Leiter- und Haltergrenzen sind kompatibel |
| Spannung | Vfuse,rated ≥ Vmax |
| unterbrechen | IR ≥ prospektiver Fehlerstrom |
| Koordination | TCC/I²t erfüllt Ziele |
Häufig gestellte Fragen
Welche Größe der Gleichstromsicherung benötige ich für mein System?
Um eine Gleichstromsicherung zu dimensionieren, multiplizieren Sie den Dauerstrom mit 1,25, um Fehlauslösungen zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass die Nennspannung der maximalen Gleichspannung des Systems entspricht oder diese übersteigt. Entscheidend ist, dass der Sicherungswert niedriger ist als die Strombelastbarkeit der Leitung, um einen Brand zu verhindern. Für PV-Systeme sollte das 1,56-fache des Kurzschlussstroms (Isc) verwendet werden. Die richtige Dimensionierung ist entscheidend für den Schutz von Batterien, Wechselrichtern und Leitungen vor gefährlichen Überströmen.
Wie berechne ich die richtige Größe der DC-Sicherung?
Zur Berechnung der richtigen DC-Sicherungsgröße multiplizieren Sie den maximalen Dauerlaststrom mit 1,25, um die Wärmeentwicklung zu berücksichtigen und Fehlauslösungen zu vermeiden. Bei PV-Solaranwendungen wird der Kurzschlussstrom (Isc) standardmäßig mit 1,56 multipliziert. Runden Sie immer auf die nächste Standard-Sicherungsgröße auf und achten Sie darauf, dass der Nennwert die Strombelastbarkeit der Leitung nicht überschreitet. Vergewissern Sie sich schließlich, dass die Nennspannung der Sicherung die Gleichspannung des Systems übersteigt.
Was passiert, wenn eine DC-Sicherung zu groß oder zu klein ist?
Ist eine Gleichstromsicherung zu klein, löst sie ungewollt aus und erzeugt zu viel Wärme, was zu häufigen Ausfällen führt. Ist sie zu groß, löst sie bei einem Fehler nicht aus, so dass hohe Ströme die Verdrahtung überhitzen und Geräte wie Wechselrichter oder Batterien zerstören können. Dies stellt eine große Brandgefahr dar. Die richtige Dimensionierung ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die Sicherung den Stromkreis unterbricht, bevor die Leitungen oder Komponenten dauerhaft beschädigt werden.
Kann ich eine AC-Sicherung in einem DC-Stromkreis verwenden?
Im Allgemeinen nicht. Wechselstromsicherungen werden für Gleichstromkreise nicht empfohlen, da Gleichstrom nicht den “Nulldurchgang” hat, den man bei Wechselstrom findet. Wenn eine Sicherung in einem Gleichstromsystem durchbrennt, kann der Dauerstrom einen gefährlichen Lichtbogen aufrechterhalten, der nicht verlöscht, was zu Bränden oder Explosionen führen kann. Verwenden Sie nur Sicherungen mit einer bestimmten Gleichspannungsleistung, um sicherzustellen, dass der Lichtbogen sicher gelöscht wird und Ihre Komponenten vollständig vor Fehlern geschützt bleiben.
Beeinflusst die Kabelgröße die Auswahl der DC-Sicherung?
Ja, die Größe des Kabels bestimmt direkt die Wahl der Sicherung, denn die Hauptaufgabe der Sicherung ist der Schutz des Kabels. Eine Sicherung muss auslösen, bevor die Temperatur des Kabels ein gefährliches Niveau erreicht. Daher muss die Amperezahl der Sicherung niedriger sein als die Strombelastbarkeit des Kabels (Amperezahl). Wird eine Sicherung verwendet, deren Stromstärke höher ist als die des Kabels, besteht Brandgefahr, da das Kabel schmelzen könnte, während die Sicherung intakt bleibt.
