Quick Overview

Vì sao hệ thống điện mặt trời cần sử dụng CB DC chuyên dụng?

Nhiều người thường nhầm lẫn rằng CB AC thông thường có thể thay thế CB DC, tuy nhiên đây là một sai lầm khá nguy hiểm trong thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời.

Khác với điện xoay chiều, dòng điện một chiều không có điểm zero crossing liên tục nên hồ quang điện sinh ra khi đóng cắt DC khó dập tắt hơn đáng kể. Chính vì vậy CB DC được thiết kế với cấu trúc dập hồ quang riêng nhằm đảm bảo khả năng cách ly an toàn khi xảy ra sự cố.

Trong hệ thống solar, CB DC thường thực hiện nhiều nhiệm vụ cùng lúc như:

• Bảo vệ ngắn mạch DC.
• Cách ly chuỗi pin.
• Phục vụ bảo trì.
• Ngắt sự cố chạm đất.
• Giảm nguy cơ cháy nổ DC arc.

Cấu hình inverter ảnh hưởng như thế nào tới việc chọn CB DC?

Việc lựa chọn CB DC không chỉ phụ thuộc vào công suất hệ thống mà còn phụ thuộc mạnh vào kiến trúc inverter được sử dụng.

Hiện nay thị trường chủ yếu tồn tại hai nhóm inverter:

• Inverter có biến áp cách ly (Transformer Based)
• Inverter không biến áp cách ly (Transformerless)

Đối với inverter có biến áp cách ly

Ở hệ thống sử dụng inverter cách ly, việc xảy ra chạm đất lần đầu tiên có thể chưa tạo thành dòng sự cố nếu chuỗi PV không nối đất trực tiếp. Tuy nhiên khi xuất hiện chạm đất thứ hai, dòng lỗi có thể tăng mạnh và tạo điều kiện phát sinh sự cố nghiêm trọng.

Chính vì vậy nhiều hệ thống inverter cách ly thường sử dụng phương án nối đất một cực của dàn pin nhằm kiểm soát trạng thái sự cố.

Đối với inverter transformerless

Đây là cấu hình phổ biến nhất hiện nay do hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn.

Với inverter transformerless:

• Không được phép nối đất trực tiếp một cực chuỗi PV.
• CB DC phải có khả năng cách ly đầy đủ cả hai cực.
• Cần tuân thủ đúng hướng dẫn từ nhà sản xuất inverter.

Đây là điểm rất quan trọng vì đấu nối sai có thể gây lỗi insulation hoặc mất an toàn hệ thống.

Cách tính điện áp định mức của CB DC

Điện áp CB DC phải luôn lớn hơn điện áp cực đại mà hệ thống có thể tạo ra. Thông thường kỹ sư solar thường sử dụng: Điện áp CB ≥ 1.2 × Voc

Trong đó:

• Voc = điện áp hở mạch của chuỗi pin
• 1.2 = hệ số dự phòng thông dụng

Ví dụ: Nếu chuỗi PV có: Voc = 850VDC

Ta cần: CB ≥ 1020VDC

Khi đó việc lựa chọn CB 1000VDC có thể không còn đủ dự phòng trong một số điều kiện nhiệt độ thấp.

Cách tính dòng định mức của CB DC

Dòng định mức CB DC thường được lựa chọn dựa trên dòng ngắn mạch cực đại của chuỗi PV. Công thức thường dùng: In ≥ Isc × 1.25

Trong đó:

• Isc = dòng ngắn mạch lớn nhất
• 1.25 = hệ số dự phòng thiết kế

Việc chọn CB quá nhỏ dễ gây nhảy CB không mong muốn, trong khi chọn quá lớn lại làm giảm hiệu quả bảo vệ.

Các sai lầm phổ biến khi chọn CB DC

Trong thực tế thi công solar, một số lỗi khá phổ biến gồm:

• Dùng MCCB AC thay CB DC.
• Chọn điện áp CB thấp hơn Voc thực tế.
• Không tính hệ số nhiệt độ.
• Dùng CB một cực cho hệ thống cần cách ly hai cực.
• Bỏ qua yêu cầu từ inverter manufacturer.

Đây là các lỗi có thể gây hồ quang DC kéo dài và tăng nguy cơ cháy hệ thống.

Lưu ý khi lắp đặt CB DC trong hệ thống solar

Ngoài việc chọn đúng thông số, vị trí lắp đặt cũng rất quan trọng. Một số lưu ý phổ biến:

• Lắp gần combiner box hoặc inverter.
• Giữ đúng cực tính.
• Dùng đầu cos và terminal đúng chuẩn DC.
• Siết đúng moment.
• Đảm bảo IP phù hợp môi trường.

Nhiều sự cố quá nhiệt thực tế xuất phát từ đầu nối DC hoặc điểm tiếp xúc chứ không hoàn toàn do CB.

Liên hệ tư vấn thiết bị điện và đóng cắt DC

Nếu cần tư vấn CB DC, MCCB, thiết bị điện hoặc phụ kiện điện công nghiệp:

Ms Nhung – 0907 764 966

Website: https://dienhathe.com

FAQ – Câu hỏi thường gặp

CB AC có dùng thay CB DC được không?

Không nên vì khả năng dập hồ quang hoàn toàn khác nhau.

Tại sao phải tính Voc khi chọn CB?

Vì điện áp chuỗi PV quyết định điện áp cách điện tối thiểu của CB.

Transformerless inverter có được nối đất một cực PV không?

Thông thường không được phép nếu không có hướng dẫn cụ thể từ nhà sản xuất.

CB DC nên chọn 1 cực hay 2 cực?

Phụ thuộc cấu hình hệ thống, nhưng nhiều hệ solar hiện nay ưu tiên cách ly hai cực.

Điểm nào dễ nóng nhất trong hệ DC solar?

Thường là terminal, đầu nối và điểm tiếp xúc nếu siết không đúng kỹ thuật.