Jak skrzynka rozdzielcza DC+AC skraca czas instalacji instalacji fotowoltaicznej o 35%

Tło klienta

Desert Sun Solar Installations, komercyjny wykonawca energii słonecznej z siedzibą w Arizonie, instaluje dachowe systemy fotowoltaiczne i akumulatory w magazynach i obiektach handlowych w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych. Każdego roku firma realizuje od 15 do 20 projektów, wykorzystując systemy o mocy od 80 kW do 250 kW. Załoga złożona z 12 techników zajmuje się projektowaniem, montażem, okablowaniem i łączeniem sieci. Wydajność pracy wpływa na rentowność, ponieważ większość projektów to kontrakty na stałą stawkę.

Wyzwania związane z oddzielnymi obudowami DC i AC

Przed przejściem na jednofazową skrzynkę połączeniową DC+AC Soutya 600 V 1000 V 2 wejścia 2 wyjścia przemysłowe, każdy projekt wymagał dwóch oddzielnych obudów. Technicy zainstalowali skrzynkę przyłączeniową prądu stałego w pobliżu układu fotowoltaicznego oraz drugą skrzynkę rozdzielczą prądu przemiennego w pobliżu falownika lub centrum obciążenia. Obie skrzynki wymagały dodatkowej przestrzeni na ścianach, oddzielnych przebiegów przewodów i starannej koordynacji okablowania fotowoltaicznego i prądu przemiennego. Montaż i połączenie dwóch skrzynek w każdym miejscu wymagało średnio ośmiu dodatkowych godzin pracy.

Błędy w okablowaniu pomiędzy sekcjami DC i AC powodowały zwarcia doziemne i problemy z odwrotną polaryzacją, co prowadziło do przeróbek i wezwań zwrotnych. W ciągu ostatniego roku problemy te zwiększyły koszt przeróbek o około 450 USD na projekt i opóźniły oddanie do użytku o dwa dni w przypadku 40% zleceń. Często zdarzały się awarie inspekcji związane z uziemieniem i separacją przewodów, dlatego załogi musiały demontować przewody i wymieniać błędnie oznakowane końcówki w terenie.

Dlaczego jednofazowy łącznik DC+AC firmy Soutya?

Firma oceniła trzy alternatywy: panel wykonany na zamówienie, wykorzystujący gotowe wyłączniki, dwie kompaktowe skrzynki konkurencyjnej oraz jednofazową skrzynkę połączeniową DC+AC firmy Soutya. Obudowy niestandardowe wymagały przeglądu elektrotechnicznego i nie posiadały wymaganych certyfikatów. Konkurencyjny projekt składający się z dwóch elementów nadal wykorzystywał oddzielne bieżnie i otwory w ścianach, więc nie rozwiązywał pierwotnej przyczyny dodatkowej pracy.

Skrzynka Soutya łączy w sobie funkcję łączenia ciągów prądu stałego i zabezpieczenia obwodu odgałęzionego prądu przemiennego w jednej obudowie o stopniu ochrony IP65. Konfiguracja 2 wejścia i wyjścia była zgodna ze standardowym układem systemu firmy, obejmującym dwa ciągi prądu stałego zasilające jeden falownik i jedno wyjście prądu przemiennego. Urządzenie akceptuje napięcie wejściowe 600 V lub 1000 V DC, pokrywające napięcia modułów stosowane w całym portfolio projektów. Zintegrowane urządzenia zabezpieczające przed przepięciami i wejścia z bezpiecznikami spełniają wymagania norm IEC 61643-11 i IEC 62548. Zamknięta konstrukcja upraszcza uziemianie, zmniejsza długość przewodów i eliminuje drugie miejsce montażu.

Proces wdrażania

Wdrożenie rozpoczęło się od dwutygodniowego pilotażu trzech ukończonych projektów. Załoga zastąpiła dwie oddzielne skrzynki jedną jednostką Soutya w każdym miejscu. Montaż odbył się w jednym miejscu w pobliżu falownika. Kable DC i AC poprowadzono do dedykowanych portów wejściowych i zakończono na oznaczonych listwach zaciskowych. Wewnętrzna szyna uziemiająca ograniczyła prace związane z połączeniem mas prądu stałego i przemiennego, co było najczęstszym źródłem naruszeń kontroli.

Jeden z problemów pojawił się, gdy inspektor zakwestionował separację przewodów prądu stałego i prądu przemiennego wewnątrz połączonej obudowy. Dokumentacja Soutya zawierała specyfikacje barier fizycznych i odległości upływu, a skrzynka przeszła kontrolę bez modyfikacji. Po zakończeniu pilotażu firma zaktualizowała swój standardowy projekt elektryczny, aby w każdym nowym projekcie stosować skrzynkę Soutya. Załoga ujednoliciła także układy wejść kablowych, co skróciło czas uszczelniania instalacji na dachu.

Wymierne wyniki

Wyniki mierzono w siedmiu projektach ukończonych w ciągu pierwszych dwóch miesięcy po zmianie. Średni czas instalacji w jednej lokalizacji spadł z 31 godzin do 20 godzin, co oznacza redukcję o 35%. Godziny pracy przy okablowaniu spadły o 40%, ponieważ technicy nie budowali już oddzielnych przebiegów przewodów prądu stałego i przemiennego. Liczba poprawek spowodowanych błędami w okablowaniu zmniejszyła się z pięciu przypadków w ciągu poprzednich siedmiu zadań do zera.

Oszczędności materiałów i robocizny wyniosły 320 dolarów na plac budowy, co daje łącznie ponad 10 000 dolarów rocznie w stosunku do wielkości projektu firmy. Zniknęły opóźnienia w uruchomieniu związane z montażem szaf. Średni czas od rozpoczęcia instalacji do przyłączenia do sieci skrócił się o dwa dni, co pozwala firmie na realizację dodatkowego projektu co kwartał.

Opinia klienta

„Byliśmy ostrożni, umieszczając DC i AC w ​​tym samym pudełku, ale jednostka Soutya uprościła nasze instalacje do tego stopnia, że ​​nasza załoga wymaga jej teraz przy każdym nowym projekcie. Błędy w okablowaniu, których szukaliśmy, zniknęły”. — Menedżer operacyjny, Instalacje fotowoltaiczne Desert Sun

Lekcje i zalecenia

• Wybierz skrzynkę łączącą pasującą do napięcia systemu i konfiguracji stringów. Układ 2 na 2 wyjścia skrzynki Soutya wyeliminował potrzebę stosowania dodatkowych skrzynek przyłączeniowych i zmniejszył liczbę komponentów w każdym projekcie.
• Zaangażuj ekipę instalującą w ocenę pilotażową. Informacje zwrotne na temat dostępu do terminali i prowadzenia kabli umożliwiły płynniejsze przejście i pomogły udoskonalić standardową procedurę instalacji.
• Należy wcześniej zapoznać się z lokalnymi przepisami elektrycznymi pod kątem wymagań dotyczących separacji prądu stałego i przemiennego w obudowie kombinowanej. Posiadanie schematów okablowania producenta i dokumentacji zgodności skróciło proces kontroli.

Gdyby firma miała przerobić projekt, zamówiłaby opcjonalny zestaw dławików kablowych firmy Soutya, aby jeszcze bardziej skrócić czas uszczelniania zewnętrznych instalacji dachowych. Zestaw jest dostosowany do wymiarów portu wejściowego skrzynki i eliminuje potrzebę stosowania niestandardowych adapterów.

Odniesienia do norm

Instalacja ta jest zgodna z wymogami projektowymiIEC 62548:2016dla układów fotowoltaicznych i przepisami dotyczącymi ochrony przeciwprzepięciowejIEC 61643-11:2011do systemów prądu stałego niskiego napięcia.