PV 결합 박스는 별도의 입력 단자나 커넥터를 통해 여러 태양광 패널 스트링으로부터 직류 전력을 수신하는 방식으로 작동합니다. 각 스트링은 일반적으로 케이블 글랜드나 PV 커넥터를 통해 박스로 연결됩니다. 양극 및 음극 도체는 인클로저 내부의 보호 및 연결 장치를 거쳐 배선됩니다.
많은 설계에서 각 스트링의 양극 측에는 직류 퓨즈가 설치됩니다. 시스템 설계에 따라 음극 측에도 퓨즈가 설치되거나 단자를 통해 연결될 수 있습니다. 보호 장치를 통과한 후, 스트링 출력은 버스바나 단자대에 연결됩니다. 이렇게 합쳐진 출력은 DC 스위치나 출력 차단기를 통과한 후 PV 결합 박스를 떠나 인버터에 연결됩니다.
DC 서지 보호 장치(SPD)는 일반적으로 DC 도체와 접지 시스템 사이에 연결됩니다. 과도 과전압이 발생하면 SPD는 서지 전류를 접지로 방전시켜 인버터 입력부에 도달하는 전압을 제한하는 역할을 합니다.
이러한 작동 과정을 통해 태양광 결합 박스는 태양광 발전 시스템 내에서 제어되는 직류 집전 및 보호 지점의 역할을 수행할 수 있습니다.
모든 태양광 패널 시스템에 별도의 PV 결합 박스가 필요한 것은 아닙니다. 결합 박스가 필요한지 여부는 시스템 규모, 인버터 설계, 스트링 수, 배선 거리, 보호 요구 사항 및 유지보수 필요성에 따라 달라집니다.
시스템에 스트링이 한두 개뿐이고, 인버터에 이미 충분한 DC 입력 단자, 내장형 보호 기능 및 절연 기능이 포함되어 있다면 별도의 결합 박스가 필요하지 않을 수 있습니다.
일반적으로 시스템에 여러 개의 PV 스트링이 있거나, DC 케이블 배선 거리가 길거나, 시스템 전압이 높거나, 스트링이 병렬로 연결되어 있거나, 실외 설치에 어려움이 있거나, 프로젝트 차원의 검사 요건이 있는 경우 PV 결합 박스가 필요합니다.
PV 결합 박스는 특히 다음과 같은 경우에 유용합니다:
확실하지 않은 경우, 결합 박스를 선택하기 전에 태양광 패널 배열, 인버터 입력 설계, 스트링 전류 및 보호 요구 사항을 검토해야 합니다.
태양광 결합 박스의 용량을 결정할 때는 단순히 입력 스트링 수뿐만 아니라 실제 프로젝트 데이터를 바탕으로 해야 합니다. 4스트링, 8스트링 또는 12스트링 태양광 결합 박스는 제품 페이지에서는 단순해 보일 수 있지만, 올바른 선택은 전압, 전류, 퓨즈 정격, SPD 구성 및 인클로저 설계에 따라 달라집니다.
먼저, 시스템이 600V, 1000V 또는 1500V 직류(DC) 아키텍처를 사용하는지 확인해야 합니다. 태양광 결합 박스는 시스템의 최대 전압과 일치해야 합니다. 1000V 태양광 결합 박스는 1500V 직류(DC) 태양광 시스템에서 사용해서는 안 됩니다.
또한 온도가 떨어지면 태양광 모듈의 전압이 상승할 수 있으므로, 저온 조건에서 태양광 스트링의 최대 개회로 전압도 고려해야 합니다.
다음으로, 결합 박스에 연결해야 할 PV 스트링의 수를 계산합니다. 일반적인 옵션으로는 2스트링, 3스트링, 4스트링, 6스트링, 8스트링, 12스트링, 16스트링 PV 결합 박스가 있습니다.
입력 단자의 수는 태양광 패널 배열 구조와 인버터 입력 설계에 맞춰야 합니다. 입력 단자가 많다고 해서 항상 좋은 것은 아닙니다. 적절한 태양광 결합 박스는 실제 스트링 구성과 케이블 배선 경로에 부합해야 합니다.
각 PV 스트링에는 태양광 모듈 사양에 따른 정격 전류가 있습니다. 퓨즈, 단자, 케이블 및 출력 부품을 선정하기 전에 단락 전류와 설계 전류를 확인해야 합니다.
정격 전류가 너무 낮으면 퓨즈가 불필요하게 작동할 수 있습니다. 정격 전류가 너무 높으면 고장이 발생했을 때 보호 기능이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
PV 결합 박스에서는 스트링 수준의 과전류 보호를 위해 gPV 퓨즈를 사용할 수 있습니다. 퓨즈 선정은 PV 모듈 사양, 스트링 전류, 최대 직렬 퓨즈 정격 및 병렬로 연결된 스트링의 수를 기준으로 해야 합니다.
퓨즈는 직류(DC) 태양광 용도에 적합한 것이어야 합니다. 일반 교류(AC) 퓨즈를 태양광 직류(DC) 회로의 대체품으로 사용해서는 안 됩니다.
PV 결합 박스에 DC 서지 보호 장치(SPD)가 포함된 경우, SPD의 정격 전압은 PV 시스템의 전압과 일치해야 합니다. SPD의 주요 파라미터로는 Ucpv, In, Imax, Iimp 및 Up이 있습니다.
많은 옥상 및 상업용 시스템의 경우, 2형 DC SPD 보호가 일반적으로 사용됩니다. 낙뢰 위험이 더 높은 시스템이나 외부 낙뢰 보호 시스템이 설치된 시스템의 경우, 프로젝트 설계에 따라 1+2형 SPD가 필요할 수 있습니다.
실외용 태양광 결합 박스는 내후성 인클로저를 사용해야 합니다. 실외 태양광 설비에는 일반적으로 IP65 또는 IP66 등급이 사용됩니다. 또한 자외선 노출, 비, 먼지, 습도, 고온, 저온 및 케이블 입구 밀봉 상태도 고려해야 합니다.
태양광 결합함을 설치하려면 적절한 위치 선정, 고정, 배선, 접지 및 점검이 필요합니다.
PV 결합 박스는 케이블 배선 거리를 줄일 수 있도록 PV 어레이와 충분히 가까운 곳에 설치해야 하지만, 동시에 점검 및 유지보수가 용이해야 합니다. 물이 고일 수 있는 곳이나 유지보수 접근이 어려운 곳에는 설치해서는 안 됩니다.
설치면은 상자의 무게를 지탱할 수 있어야 하며, 진동, 바람 및 실외 환경에 견딜 수 있어야 합니다.
PV 스트링 케이블, 출력 케이블 및 접지 도체는 승인된 케이블 글랜드나 커넥터를 통해 연결해야 합니다. 안정적이고 안전한 작동을 보장하기 위해 케이블이 급격하게 굽어지거나 과도한 장력이 가해지거나, 케이블 진입부의 밀봉이 불량한 상황을 피해야 합니다.
접지 단자는 서지 보호와 전반적인 시스템 안전에 필수적입니다. 안정적인 접지 연결은 SPD의 효과적인 성능을 보장하고 전기적 고장 위험을 줄여줍니다.
시스템에 전원을 공급하기 전에 극성, 단자 고정 상태, 퓨즈 장착 상태, SPD 상태, 스위치 위치, 라벨, 케이블 밀봉 상태 및 인클로저 밀폐 상태를 확인하십시오.
제대로 설치된 태양광 결합 박스는 태양광 시스템의 수명 기간 내내 운영 및 유지보수를 더 수월하게 해줍니다.
흔히 저지르는 실수 중 하나는 입력 스트링 수만을 기준으로 PV 결합 박스를 선택하는 것입니다. 예를 들어, 한 공급업체의 8 스트링 PV 결합 박스는 다른 공급업체의 제품과 내부 구성 요소가 매우 다를 수 있습니다.
또 다른 실수는 정격 직류 전압을 간과하는 것입니다. 1000V DC용으로 설계된 결합 박스는 1500V DC 시스템에서 무작정 사용할 수 없습니다.
세 번째 실수는 DC 태양광 결합 박스 내부에 AC 정격 부품을 사용하는 것입니다. DC 스위칭 및 보호 기능에는 적절한 DC 정격 부품이 필요합니다.
또한 많은 구매자들이 SPD 전압, 퓨즈 정격, 케이블 규격, 인클로저의 IP 등급, 접지 설계 등을 확인하는 것을 잊곤 합니다. 이러한 세부 사항은 안전성과 장기적인 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다.
전문용 PV 결합 박스를 선택할 때 고려해야 할 사항
전문적인 태양광 결합 박스는 단순히 저렴한 가격만 제공하는 데 그쳐서는 안 됩니다. 정격 직류(DC) 사양을 충족하는 부품, 명확한 배선 배치, 신뢰할 수 있는 외장 보호 기능, 적절한 퓨즈 및 SPD 구성, 그리고 완전한 기술 문서를 갖춘 제품을 선택해야 합니다.
