Como dispositivo de combinación principal de un sistema fotovoltaico, la caja de conexión desempeña un papel crucial, ya que sirve como punto de partida para el suministro de energía de una central fotovoltaica. La selección de los componentes clave de la caja de conexión influye directamente en su estabilidad operativa. Por lo tanto, al construir un sistema fotovoltaico, es fundamental seleccionar la caja de conexión.

❒ Importancia de la caja combinadora

La importancia de la caja de conexión reside en su función como punto de partida para el suministro eléctrico de una planta fotovoltaica. La selección de sus componentes tiene un impacto significativo en la estabilidad . Su posición central en el sistema fotovoltaico implica que cualquier fallo del equipo puede provocar inestabilidad en todo el sistema, por lo que debe prestarse especial atención durante el diseño y la selección.

❒ Estructura y principio

Una caja combinadora de CC fotovoltaica, que conecta cadenas fotovoltaicas y está equipada con los dispositivos de protección necesarios, facilita la conexión en paralelo de cadenas fotovoltaicas. Conecta cadenas fotovoltaicas en paralelo y está equipada con fusibles y pararrayos para mayor seguridad . Este equipo se suele instalar en exteriores, y el requisito mínimo es una protección IP65 o superior.

❒ Nivel de protección

Dado que el equipo generalmente se coloca en un entorno exterior, tener un nivel de protección IP65 o superior es un requisito básico para garantizar que el equipo pueda funcionar normalmente en diversas condiciones exteriores.

02Selección de componentes clave

❒ Selección de fusibles

En la aplicación de cajas de conexión de CC fotovoltaicas, la selección de fusibles es crucial. Actualmente, la normativa china en este ámbito no está completa, por lo que podemos consultar las disposiciones pertinentes del Código Eléctrico Nacional de EE. UU. ( NEC , edición de 2011 ). Para sistemas de conexión de CC fotovoltaica con conexión a tierra flotante, se recomienda instalar fusibles tanto en el polo positivo como en el negativo de las cadenas. Los fusibles deben cumplir con las normas NEC tanto para el polo positivo como para el negativo , y deben tener una tensión nominal de al menos 1500 V.

❒ Cálculo de corriente de cortocircuito

En una caja combinadora de CC fotovoltaica, si hay n rutas combinadas y la corriente de cortocircuito de cada ruta es Isc ( Isc se refiere a la corriente de cortocircuito del módulo en condiciones STC ), si se produce un cortocircuito entre los terminales positivo y negativo de una cadena, la corriente de cortocircuito que soportará el fusible de la cadena será ( n-1 ) Isc . Por ejemplo, si la caja combinadora de CC fotovoltaica tiene 24 rutas, si se produce un cortocircuito en una de las cadenas, la corriente que soportará el fusible de la cadena alcanzará 23 Isc .

❒ Disyuntor de CC

En una caja combinadora de CC fotovoltaica, un interruptor automático de CC es un dispositivo de protección clave que se utiliza generalmente para proteger la corriente de salida de varios grupos conectados en serie y paralelo. Para cumplir con los requisitos de tensión no disruptiva de 1500 V/1000 V, generalmente se utiliza un interruptor automático de CC de 4 o 3 polos .

03Protección y monitorización contra rayos

❒ Selección de pararrayos

Para garantizar el funcionamiento seguro del sistema, se debe instalar un pararrayos (SPD) en la salida de la caja combinadora de CC fotovoltaica. Este dispositivo debe proporcionar protección dual contra rayos, tanto positivos como negativos, y sus especificaciones deben cumplir estrictamente con los requisitos pertinentes. El SPD debe tener una alta capacidad de descarga y función de desconexión , y el nivel de protección total debe ser inferior a 4 kV al conectarse en serie .

❒ Dispositivo de monitoreo

Para garantizar que los usuarios puedan supervisar con precisión y en tiempo real el estado operativo de las cadenas fotovoltaicas y, por lo tanto, garantizar el funcionamiento eficiente del sistema de generación de energía solar fotovoltaica, las cajas de conexión fotovoltaica de CC suelen estar equipadas con dispositivos de monitorización. Estos dispositivos deben ser capaces de monitorizar en tiempo real parámetros como la corriente y la tensión, y garantizar un funcionamiento estable mediante autoalimentación y protección contra rayos mediante comunicación . Se utiliza la comunicación 485. Para evitar que la sobretensión causada por rayos inducidos entre en la caja de conexión fotovoltaica de CC a través de las líneas de comunicación, se debe instalar un pararrayos de señal en la interfaz 485 .