Διαστασιοδότηση των κατάλληλων διακοπτών προστασίας αγωγών

1. Tεχνική Πληροφορία
LSS-TI-el-41 Έκδοση 4.1 1/7
Διακόπτης προστασίας αγωγών:
Διαστασιοδότηση των κατάλληλων διακοπτών προστασίας αγωγών
για μετατροπείς υπό ειδικές συνθήκες
Περιεχόμενα
Η επιλογή του κατάλληλου διακόπτη προστασίας αγωγών επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες. Κάποιοι
παράγοντες ασκούν μεγαλύτερη επίδραση στις φωτοβολταικές εγκαταστάσεις απ' ότι στις συνηθισμένες
ηλεκτρικές εγκαταστάσεις.
Εάν οι συγκεκριμένοι παράγοντες δεν ληφθούν υπόψη, αυξάνεται υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας ο
κίνδυνος ενεργοποίησης του διακόπτη προστασίας αγωγών. Είναι λοιπόν σημαντικό να λαμβάνεται πάντα
υπόψη η επίδραση αυτών των παραγόντων προκειμένου να εξασφαλίζεται ασφαλής λειτουργία της
φωτοβολταϊκής εγκατάστασης και μέγιστη τροφοδοσία.
Στις παρακάτω σελίδες περιγράφονται οι παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή
ενός διακόπτη προστασίας αγωγών, η ιδιαίτερη επίδρασή τους στις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις καθώς και
οι επιπτώσεις από τη λανθασμένη τοποθέτηση ενός διακόπτη προστασίας αγωγών. Τέλος, παρουσιάζεται
ένας συνοπτικός πίνακας με τη μέγιστη επιτρεπόμενη ασφάλεια των μετατροπέων SMA Sunny Boy,
Sunny Mini Central και Sunny Tripower.

2. Tεχνική Πληροφορία Παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του κατάλληλου διακόπτη προστασίας αγωγών
SMA Solar Technology AG 2/7
1 Παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη κατά την
επιλογή του κατάλληλου διακόπτη προστασίας
αγωγών
1.1 Γενικοί παράγοντες επίδρασης
Οι γενικές προϋποθέσεις για την επιλογή ενός διακόπτη προστασίας αγωγών καθορίζονται από πρότυπα και
ειδικές για την εκάστοτε χώρα διατάξεις.
Στη συνέχεια αναφέρονται οι παράγοντες που λόγω της γενικής τους ισχύος πρέπει να λαμβάνονται υπόψη
κατά την επιλογή του κατάλληλου διακόπτη προστασίας αγωγών:
Παράγοντες που επηρεάζουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα του αγωγού:
• Τύπος χρησιμοποιούμενου αγωγού
H ηλεκτρική αγωγιμότητα του χρησιμοποιούμενου αγωγού εξαρτάται από τη διατομή, το υλικό και τον
τύπο του αγωγού (μόνωση, αριθμός των κλώνων, κλπ.). Ο διακόπτης προστασίας αγωγών πρέπει να
περιορίζει το ρεύμα στο βαθμό που αυτό δεν υπερβαίνει τα επιτρεπτά όρια.
• Θερμοκρασία περιβάλλοντος στον αγωγό
Η αυξημένη θερμοκρασία στην περιοχή του αγωγού μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της ηλεκτρικής του
αγωγιμότητας.
• Τρόπος τοποθέτησης του αγωγού
Για παράδειγμα, η τοποθέτηση του αγωγού σε μονωτικό υλικό μειώνει την ηλεκτρική του αγωγιμότητα. Όσο
περιορίζεται η δυνατότητα απαγωγής θερμότητας τόσο μειώνεται η ηλεκτρική αγωγιμότητα του αγωγού.
• Συνωστισμός αγωγών
Όταν οι αγωγοί τοποθετούνται χωρίς επαρκή απόσταση μεταξύ τους, αλληλοθερμαίνονται. Εξαιτίας της
υπερθέρμανσής τους μειώνεται η ηλεκτρική τους αγωγιμότητα.
Πρόσθετοι παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή διάστασης
• Η εμπέδηση βρόχου
Η εμπέδηση βρόχου του αγωγού περιορίζει το ρεύμα σε περίπτωση σφάλματος. Αυτό δεν πρέπει να
επηρεάζει τον χρόνο ενεργοποίησης των διακοπτών προστασίας αγωγών.
• Αμοιβαία υπερθέρμανση των διακοπτών προστασίας αγωγών
Όταν οι διακόπτες προστασίας αγωγών τοποθετούνται πολύ κοντά ο ένας με τον άλλο,
αλληλοθερμαίνονται. Η υπερθέρμανση αυτή οδηγεί στην ενεργοποίησή τους.

3. Tεχνική Πληροφορία Παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του κατάλληλου διακόπτη προστασίας αγωγών
SMA Solar Technology AG 3/7
• Θερμοκρασία περιβάλλοντος στον διακόπτη προστασίας αγωγών
Η αυξημένη θερμοκρασία περιβάλλοντος στον διακόπτη προστασίας αγωγών μειώνει το ποσοστό
απαγωγής θερμότητας. Το αποτέλεσμα είναι ενεργοποίηση του διακόπτη προστασίας αγωγών ακόμη και
σε ρεύμα που υπολείπεται του ονομαστικού του.
• Επιλεξιμότητα
Διαδοχικά τοποθετούμενες ασφάλειες ή διακόπτες προστασίας αγωγών πρέπει να εμφανίζουν
συμβατότητα για να αποφεύγεται αυτόματη απενεργοποίηση των ήδη συνδεδεμένων συστημάτων
ασφαλείας.
• Τύπος συνδεδεμένης συσκευής
Ανάλογα με τη συμπεριφορά της συνδεδεμένης συσκευής κατά την εκκίνηση πρέπει να διατίθενται
αντίστοιχα χαρακτηριστικά για την αποφυγή άκαιρης απενεργοποίησης.
1.2 Ειδικοί για Φ/Β σύστημα παράγοντες επίδρασης
Στις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις κάποιοι από τους προαναφερόμενους παράγοντες επηρεάζουν
εντονότερα την επιλογή ενός διακόπτη προστασίας αγωγών.
Στη συνέχεια αναφέρονται οι ειδικοί για φωτοβολταϊκό σύστημα παράγοντες επίδρασης που πρέπει να
λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του κατάλληλου διακόπτη προστασίας αγωγών:
• Θερμοκρασία περιβάλλοντος στον αγωγό
Στις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις οι αγωγοί τοποθετούνται συχνά σε εξωτερικούς χώρους (υπαίθριες
εγκαταστάσεις, εγκαταστάσεις σε επίπεδες στέγες κλπ.). Η θερμοκρασία περιβάλλοντος σε αυτές τις
εγκαταστάσεις υπολογίζεται ότι είναι υψηλότερη από αυτήν στις κτιριακές εγκαταστάσεις. Η αύξηση της
θερμοκρασίας του περιβάλλοντος μειώνει την ηλεκτρική αγωγιμότητα.
• Αμοιβαία υπερθέρμανση των διακοπτών προστασίας αγωγών
Στις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις συνδέονται συχνά μετατροπείς σε παρεκείμενους διακόπτες
προστασίας αγωγών οι οποίοι τροφοδοτούνται με το μέγιστο επιτρεπτό ρεύμα τους (συγχρονισμός). Οι
διακόπτες προστασίας αγωγών θερμαίνονται πιο γρήγορα με αποτέλεσμα την πρόωρη ενεργοποίησή
τους. Για τη διασφάλιση επαρκούς απαγωγής θερμότητας και για την αποφυγή πρόωρης ενεργοποίησης,
πρέπει να τηρούνται μεγαλύτερες αποστάσεις ανάμεσα στους διακόπτες προστασίας αγωγών.

4. Tεχνική Πληροφορία Παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του κατάλληλου διακόπτη προστασίας αγωγών
SMA Solar Technology AG 4/7
Η μείωση αγωγιμότητας εξαιτίας της υπερθέρμανσης οναφέρεται ως συντελεστής υποβάθμισης λόγω
σειριακής σύνδεσης. Η τιμή του συντελεστή περιλαμβάνεται στα τεχνικά χαρακτηριστικά του διακόπτη
προστασίας αγωγών. Ο εν λόγω συντελεστής μπορεί να έχει την τιμή 0,77 κατά τη σύνδεση 9 συσκευών.
Ο διακόπτης προστασίας αγωγών με ονομαστικό ρεύμα 50 A συμπεριφέρεται σαν να επρόκειτο για
ονομαστικό ρεύμα 0,77 x 50 A = 38,5 A.
Εάν το ρεύμα αυτό δεν επαρκεί, μπορεί να χρησιμοποιηθεί διακόπτης προστασίας αγωγών με υψηλότερο
ονομαστικό ρεύμα. Σε αυτή την περίπτωση πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι και η ασφάλεια κατά περίπτωση
(χωρίς συγχρονισμό) λειτουργεί με το δικό της ονομαστικό ρεύμα. Ο συνδεδεμένος σε αυτήν αγωγός
πρέπει να διαθέτει αντίστοιχη ηλεκτρική αγωγιμότητα ή να αντικαθίσταται από αγωγό μεγαλύτερης
διατομής.
Η αύξηση της απόστασης μεταξύ των διακοπτών προστασίας αγωγών παρέχει μια επιπλέον δυνατότητα.
Το ποσοστό απαγωγής της θερμότητας θα είναι μεγαλύτερο και κατά αυτόν τον τρόπο εμποδίζεται μια
ανεπιθύμητη απενεργοποίηση.
• Θερμοκρασία περιβάλλοντος στον διακόπτη προστασίας αγωγών
Ο διανομέας στον οποίο έχει εγκατασταθεί ο διακόπτης προστασίας αγωγών μπορεί να υπερθερμανθεί
εξαιτίας του προαναφερθέντος συγχρονισμού, γεγονός που δεν συμβαίνει στις συνηθισμένες
εγκαταστάσεις.
Εφόσον στις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις οι ηλεκτρικοί διανομείς συχνά εγκαθίστανται έξω από τα
κτίρια, αναμένονται υψηλότερες θερμοκρασίες στον διανομέα.
Πληροφορίες σχετικά με τους συντελεστές μείωσης για τη συγκεκριμένη επίδραση περιλαμβάνονται στα
τεχνικά χαρακτηριστικά του διακόπτη προστασίας αγωγών.
• Τύπος της συνδεδεμένης συσκευής
Τα ισχύοντα χαρακτηριστικά του εκάστοτε μετατροπέα περιγράφονται στις οδηγίες εγκατάστασης. Οι
ιδιότητες απομόνωσης φορτίου ενός διακόπτη προστασίας αγωγών μπορούν να χρησιμοποιηθούν
προκειμένου να γίνει απομόνωση του μετατροπέα από το δίκτυο υπό φορτίο.
Ένα βιδωτό στοιχείο ασφάλισης π.χ. ένα σύστημα D (Diazed) ή σύστημα D0 (Neozed) δεν διαθέτει
ιδιότητες απομόνωσης φορτίου και επιτρέπεται να χρησιμοποιείται ως προστασία αγωγών, όχι όμως ως
διάταξη απομόνωσης φορτίου.
Το βιδωτό στοιχείο ασφάλισης μπορεί να καταστραφεί εάν αφαιρεθεί υπό φορτίο ή να επηρεαστεί η
λειτουργία του λόγω καταστροφής των επαφών του.
Δεν επιτρέπεται η σύνδεση πρόσθετων καταναλωτών ανάμεσα σε διακόπτες προστασίας αγωγών και
μετατροπείς!

5. Tεχνική Πληροφορία Παράδειγμα υπολογισμού
SMA Solar Technology AG 5/7
2 Παράδειγμα υπολογισμού
Υποθέτουμε φωτοβολταϊκή εγκατάσταση με εννιά μετατροπείς Sunny Mini Central 7000HV και τρεις
μετατροπείς ανά φάση.
Απαραίτητα τεχνικά χαρακτηριστικά του Sunny Mini Central 7000HV:
• Μέγιστο ρεύμα εξόδου = 31 A
• Μέγιστη επιτρεπόμενη ασφάλεια του μετατροπέα Sunny Mini Central = 50 A
• Η επιλογή καθώς και η τοποθέτηση ενός αγωγού, οι θερμοκρασίες περιβάλλοντος και άλλες συνθήκες
περιορίζουν τη μέγιστη ασφάλεια του αγωγού.
Για το παράδειγμά μας υποθέτουμε ότι ο επιλεγόμενος αγωγός (6 mm2) στην καλωδίωση του
παραδείγματος δύναται να αντέξει ονομαστικό ρεύμα έως 32,2 A
Επιλογή των διακοπτών προστασίας αγωγών
• Το μέγιστο δυνατό ονομαστικό ρεύμα του χρησιμοποιούμενου αγωγού καθώς και η μέγιστη δυνατή
ασφάλεια του μετατροπέα Sunny Mini Central περιορίζουν το μέγιστο δυνατό ονομαστικό ρεύμα του
διακόπτη προστασίας αγωγών.
• Στο παράδειγμά μας το μέγιστο επιτρεπόμενο ονομαστικό ρεύμα που επιτρέπεται είναι 40 A.
• Ελέγξτε επίσης τις θερμικές ιδιότητες των διακοπτών προστασίας αγωγών!
Παράδειγμα τοποθέτησης ενός παράλληλα συνδεδεμένου διακόπτη προστασίας αγωγών με βάση τη
θερμική του συμπεριφορά σε φωτοβολταϊκή εγκατάσταση.
Παράδειγμα επιλογής ενός διακόπτη προστασίας αγωγών 40 A με βάση τα θερμικά του χαρακτηριστικά,
με χαρακτηριστικά ενεργοποίησης Β χωρίς αποστάσεις μεταξύ των διακοπτών προστασίας αγωγών.

6. Tεχνική Πληροφορία Παράδειγμα υπολογισμού
SMA Solar Technology AG 6/7
Παράγοντες καταπόνησης σύμφωνα με τα στοιχεία των φυλλαδίων τεχνικών
χαρακτηριστικών:
• Μείωση λόγω συνεχούς φορτίου > 1 h = 0,9
(Στη φωτοβολταϊκή τεχνολογία είναι δυνατή η ύπαρξη συνεχών φορτίων για διάστημα μεγαλύτερο της
μίας ώρας)
• Μείωση λόγω σύνδεσης σε σειρά 9 διακοπτών προστασίας αγωγών χωρίς απόσταση μεταξύ τους = 0,77
(Όταν χρησιμοποιείται μόνο ένας διακόπτης προστασίας αγωγών ο συντελεστής είναι = 1)
• Αύξηση του ονομαστικού ρεύματος σε θερμοκρασίες γύρω στους 40 °C στο διανομέα - 1,07
(Προκύπτει από την εφαρμογή διακοπτών προστασίας αγωγών στους 50 °C).
Αποτέλεσμα:
Το ονομαστικό ρεύμα φορτίου του διακόπτη προστασίας αγωγών προκύπτει ως εξής:
Ibn = 40 A x 0,9 x 0,77 x 1,07 = 29,7 A
Συμπέρασμα:
Δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον επιλεγόμενο διακόπτη προστασίας στη συγκεκριμένη περίπτωση, διότι
η μέγιστη αντοχή στο ρεύμα που εξασφαλίζει την απρόσκοπτη λειτουργία του μετατροπέα υπολείπεται του
ρεύματος εξόδου του χρησιμοποιούμενου μετατροπέα. Ο διακόπτης αυτός θα ενεργοποιείται στις
ονομαστικές τιμές λειτουργίας του μετατροπέα!
Λύση 1:
Χρησιμοποιήστε έναν διακόπτη προστασίας αγωγών 50 A. Έτσι η μέγιστη αντοχή στο ρεύμα θα είναι στα
37,1 Α (Ibn = 50 A x 0,9 x 0,77 x 1,07 = 37,1 A) και ο διακόπτης προστασίας αγωγών δεν θα ενεργοποιηθεί
στις ονομαστικές τιμές του συστήματος. Λάβετε υπόψη ότι σε αυτή την περίπτωση δεν πρέπει να
χρησιμοποιηθεί ο επιλεγόμενος αγωγός των 6 mm. Απαιτείται τοποθέτηση αγωγού με μεγαλύτερη διατομή.
Η αντοχή του συγκεκριμένου αγωγού στο ρεύμα πρέπει να είναι κατάλληλη για την επιλεγόμενη ασφάλεια.
Λύση 2:
Αυξήστε την απόσταση μεταξύ των διακοπτών προστασίας αγωγών στα 8 mm. Ο συντελεστής υποβάθμισης
είναι τώρα 0,98 αντί 0,77. Έτσι η μέγιστη αντοχή στο ρεύμα είναι 33 Α (Ibn = 40 A x 0,9 x 0,98 x 1,07 =
37,7 A) και ο διακόπτης προστασίας αγωγών δεν ενεργοποιείται στις ονομαστικές τιμές του συστήματος.
Λάβετε υπόψη ότι σε αυτή την περίπτωση δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί ο επιλεγόμενος αγωγός των 6 mm.
Η αντοχή του συγκεκριμένου αγωγού στο ρεύμα πρέπει να είναι κατάλληλη για την επιλεγόμενη ασφάλεια.

7. Tεχνική Πληροφορία Μέγιστη επιτρεπόμενη ασφάλεια
SMA Solar Technology AG 7/7
3 Μέγιστη επιτρεπόμενη ασφάλεια
Ο ακόλουθος πίνακας προσφέρει μια επισκόπηση σχετικά με τη μέγιστη επιτρεπόμενη ασφάλεια των
διαφόρων μετατροπέων της SMA.
Τύπος μετατροπέα εναλλασσόμενου ρεύματος Μέγιστη επιτρεπόμενη ασφάλεια
(ένταση ρεύματος)
Sunny Boy 1200 16 A
Sunny Boy 1700 16 A
Sunny Boy 2100TL 16 A
Sunny Boy 2500 16 A
Sunny Boy 3000 16 A
Sunny Boy 2000HF 25 A
Sunny Boy 2500HF 25 A
Sunny Boy 3000HF 25 A
Sunny Boy 3300 25 A
Sunny Boy 3800 25 A
Sunny Boy 3300TL HC 32 A
Sunny Boy 4000TL 32 A
Sunny Boy 5000TL 32 A
Sunny Mini Central 4600A 40 A
Sunny Mini Central 5000A 40 A
Sunny Mini Central 6000A 40 A
Sunny Mini Central 7000HV 50 A
Sunny Mini Central 6000TL 50 A
Sunny Mini Central 7000TL 50 A
Sunny Mini Central 8000TL 50 A
Sunny Mini Central 9000TL 80 A
Sunny Mini Central 10000TL 80 A
Sunny Mini Central 11000TL 80 A
Sunny Mini Central 9000TL RP 80 A
Sunny Mini Central 10000TL RP 80 A
Sunny Mini Central 11000TL RP 80 A
Sunny Tripower 8000TL 50 A
Sunny Tripower 10000TL 50 A
Sunny Tripower 12000TL 50 A
Sunny Tripower 15000TL 50 A
Sunny Tripower 17000TL 50 A