คู่มือบริการเลือกขนาดสาย Solar PV
// วางแผนวงจร PV เอาต์พุต ฟีดเดอร์อินเวอร์เตอร์ และท่อบนหลังคาด้วย AMPACITY, DERATING และแรงดันตกก่อนติดตั้ง //
การเดินสาย Solar PV เป็นปัญหาเรื่องกระแส อุณหภูมิ และระยะทางก่อนจะเป็นการเปิดตาราง AWG ให้เริ่มจาก Isc ของโมดูล จำนวนสตริง อินพุตอินเวอร์เตอร์ แรงดัน ฉนวน อุณหภูมิหลังคา การรวมท่อ ระยะทางขาเดียว และมาตรฐาน NEC หรือ IEC ที่ใช้
ฐานกระแส NEC 690
วงจรแหล่งจ่ายและวงจรเอาต์พุต PV มักเริ่มจากกระแสลัดวงจรของโมดูลและตัวคูณ NEC 690.8 ก่อนแก้ค่า ampacity
อุณหภูมิหลังคา
ตัวนำในท่อบนหลังคาที่โดนแดดอาจเสีย ampacity ใช้งานหลังปรับอุณหภูมิและการรวมกลุ่มตาม NEC 310
ตรวจแบบ IEC
IEC 60364-7-712 และ IEC 60364-5-52 ตรวจวิธีติดตั้ง PV กระแสสาย การป้องกัน และแรงดันตก
สรุป
- อย่าเลือกสาย PV จากวัตต์อินเวอร์เตอร์อย่างเดียว
- เริ่มจาก Isc โมดูล สตริงขนาน กระแสสูงสุด อุณหภูมิ และระยะทางขาเดียว
- ตรวจ NEC 690.8, NEC 690.31, NEC 310, กราวด์ และ rapid shutdown
- ใช้ 2% ฝั่ง DC และ 3% ฝั่ง AC เป็นเป้าหมายทั่วไปถ้าโครงการไม่กำหนดเข้มกว่า
- บันทึกว่าใช้ PV wire, USE-2, THWN-2 ในท่อ หรือสายเมตริก IEC 60228
คำจำกัดความหลัก
วงจรแหล่งจ่าย PV
วงจรแหล่งจ่าย PV คือเส้นทาง DC จากสตริงโมดูลไปยังกล่องรวมสายหรืออินพุตอินเวอร์เตอร์
วงจรเอาต์พุต PV
วงจรเอาต์พุต PV คือเส้นทางที่นำ DC รวมจากวงจรแหล่งจ่ายไปยังอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์
แรงดันตก
แรงดันตกคือการสูญเสียแรงดันจากกระแส ความต้านทาน วัสดุ อุณหภูมิ และความยาววงจร
ขั้นตอนการคำนวณ
ขั้นที่ 1 - เก็บข้อมูล PV
บันทึก Isc, Voc, สตริงขนาน, กระแสเข้าอินเวอร์เตอร์, แรงดัน DC, กระแส AC, วัสดุตัวนำ, ฉนวน และระยะทางขาเดียวที่ไกลสุด
ขั้นที่ 2 - คำนวณกระแสวงจร
ใช้หลัก NEC 690.8 หรือ IEC ก่อนแก้ค่า ampacity เช่น 11.2A Isc x 1.25 = 14A ก่อน derating
ขั้นที่ 3 - ใส่เงื่อนไขหน้างาน
ตรวจอุณหภูมิหลังคา การเติมท่อ จำนวนตัวนำที่มีกระแส อุณหภูมิขั้ว สถานที่เปียก ทนแดด และขั้วทองแดงหรืออะลูมิเนียม
ขั้นที่ 4 - ตรวจแรงดันตก
คำนวณส่วน DC source, DC output และ AC feeder แยกกัน สตริง DC 600V หรือ 1000V มีระยะเผื่อต่างจากวงจร AC 120V หรือ 240V
ขั้นที่ 5 - เตรียมงานตรวจ
ก่อนสั่งสายให้ยืนยัน disconnect, protection, grounding, bonding, label, rapid shutdown, conduit fill และเอกสาร AHJ
ตัวอย่างคำนวณ
สตริงบ้านไปอินเวอร์เตอร์
สองสตริงขนาน Isc 11.2A ต่อสตริง 450V DC ระยะสายทองแดง PV 95 ft ขาเดียว
11.2A x 2 x 1.25 = 28A ก่อนแก้ค่า 10 AWG อาจผ่าน ampacity แต่ควรเทียบ 10 AWG กับ 8 AWG ถ้าต้องการสูญเสีย DC ประมาณ 2%
เอาต์พุต combiner บนหลังคา
สี่สตริง 12A รวมเป็น 48A ท่อบนหลังคาร้อน ระยะ 160 ft ไปอินเวอร์เตอร์
48A x 1.25 = 60A ก่อน derating 6 AWG อาจเป็นจุดเริ่ม แต่ควรตรวจ 4 AWG เมื่ออุณหภูมิและ 2% เข้มงวด
ฟีดเดอร์ IEC 400V
เอาต์พุต AC 25A ระยะ 42 m สายทองแดงหลายแกนในรางรวมกับวงจรพลังงานอื่น
6 mm2 อาจผ่านบางวิธี IEC แต่ควรตรวจ 10 mm2 เมื่อมี grouping และแรงดันตก IEC 60364-5-52 Clause 525
เปรียบเทียบวงจร PV
| วงจร | ฐานคำนวณ | ตัวนำที่น่าตรวจ | ความเสี่ยงแรงดันตก | หมายเหตุโค้ด |
|---|---|---|---|---|
| แหล่งจ่ายสตริงเดียว | Isc โมดูล x NEC 690.8 | สาย PV ทองแดง 10-12 AWG พบบ่อย | ต่ำถึงกลางถ้าไม่ยาว | NEC 690.8 และ 690.31 |
| เอาต์พุต DC รวม | กระแสสตริงขนานหลัง combiner | ทองแดง 8-4 AWG ตามจำนวนและระยะ | สูงเกิน 100-200 ft | NEC 690, 310, conduit fill |
| ฟีดเดอร์ AC inverter | กระแสเอาต์พุตต่อเนื่อง | breaker และตัวนำ 125% เมื่อจำเป็น | กลางเมื่อ inverter ไกล | NEC 705, 215, 310 |
| ท่อบนหลังคา | ampacity หลังแก้ความร้อนและกลุ่ม | เพิ่มขนาดหลัง factor NEC 310 | กลางเพราะความร้อนเพิ่มความต้านทาน | NEC 310 ambient และ adjustment |
| เส้นทาง PV IEC | กระแสออกแบบและวิธีติดตั้ง | 4-10 mm2 ตามวิธีและแรงดันตก | กลางที่ 30-60 m | IEC 60364-7-712 และ 5-52 |
จุดตรวจโค้ด
ใช้รายการนี้เป็นจุดตรวจออกแบบ แล้วตรวจฉบับโค้ด รายการรับรอง inverter คู่มือโมดูล และคำตีความ AHJ ท้องถิ่น
NEC 690.8
กำหนดการคำนวณกระแส PV ก่อนตรวจ ampacity และ protection
NEC 690.31
ครอบคลุมวิธีเดินสาย PV ชนิดตัวนำ เส้นทาง และข้อกำหนดติดตั้ง
NEC 310 และ Chapter 9
ตรวจ ampacity factor อุณหภูมิขั้ว และ conduit fill ร่วมกัน
NEC 250 และ 705
ตรวจ grounding, bonding, แหล่งผลิตเชื่อมต่อ, เอาต์พุต inverter และ coordination
IEC 60364-7-712
ให้ข้อกำหนด IEC สำหรับระบบ photovoltaic
IEC 60364-5-52
ตรวจกระแสสาย วิธีติดตั้ง grouping อุณหภูมิ และแรงดันตก Clause 525
เช็กลิสต์หน้างาน
- ใช้ Isc โมดูลและจำนวนสตริง ไม่ใช่แค่วัตต์แผง
- แยกคำนวณ source, output และ inverter feeder
- ตรวจอุณหภูมิหลังคาและจำนวนตัวนำที่มีกระแสก่อนเชื่อตาราง
- ใส่ระยะขาเดียวของแต่ละช่วง DC และ AC
- ตรวจ PV wire, USE-2 หรือ THWN-2 สำหรับแดด สถานที่เปียก และท่อ
- ยืนยัน rapid shutdown, disconnect, label, grounding, bonding และ listing
- เก็บคำนวณกับ datasheet inverter แผนผังสตริง ตารางท่อ และเอกสารตรวจ
FAQ การเลือกสาย Solar PV
สายขนาดใดพบบ่อยในสตริง PV บ้าน?
หลายงานใช้สาย PV ทองแดง 10 AWG หรือ 12 AWG แต่ขนาดจริงขึ้นกับ Isc สตริงขนาน อุณหภูมิ และแรงดันตก
ทำไม NEC 690.8 ใช้กระแสลัดวงจร?
โมดูลอาจให้กระแสใกล้ Isc เมื่อแดดแรง จึงเริ่มจาก Isc และใช้ตัวคูณ
แรงดันตก DC 2% บังคับหรือไม่?
โดยทั่วไปไม่ใช่กฎตายตัว นักออกแบบมักใช้ 2% DC และ 3% AC เป็นเป้าหมายประสิทธิภาพ
ใช้ THHN กับ PV กลางแจ้งได้ไหม?
THHN อย่างเดียวไม่เท่ากับตัวนำ PV ที่ listed สำหรับ DC เปิดโล่ง ต้องตรวจ PV wire, USE-2, THWN-2 ในท่อ, เปียก, ทนแดด และ listing
คำนวณจาก combiner ไป inverter อย่างไร?
รวมกระแสสตริงขนาน ใช้ NEC 690.8 หรือ IEC แก้ ampacity แล้วคำนวณแรงดันตกทั้งเส้นทาง
IEC ต่างจาก AWG อย่างไร?
IEC ใช้พื้นที่ mm2 วิธีติดตั้ง factor grouping coordination protection และตรวจแรงดันตก IEC 60364.
ตรวจเส้นทาง PV ก่อนสั่งสาย
ใช้เครื่องมือ Solar, voltage drop และ ampacity เพื่อเปรียบเทียบตัวนำขั้นต่ำกับขนาดใช้งานจริงที่ลดการสูญเสียและทำให้เอกสารตรวจชัดเจน