Посібник із заповнення розподільної коробки сонячних батарей
Використовуйте цей посібник, щоб визначити розмір коробок для роз’єднувачів змінного струму на сонячних батареях, з’єднань швидкого відключення, переходів на виході інвертора та модернізації фідерів, не вгадуючи об’єм провідника.
Чому робота з відключення сонячних батарей швидко закінчує місце в ящику
Роботи на сонячних батареях часто виглядають просто на однолінійній схемі: інвертор, роз’єднувач змінного струму, лічильник виробництва та один шлях живлення до обслуговуючого обладнання. У полі переповнена частина зазвичай є невеликою перехідною коробкою між цими компонентами. У той момент, коли ви додаєте дві доріжки, роз’єм для швидкого відключення, внутрішні затискачі, заземлювальні провідники або провідники 10 AWG, 8 AWG і 6 AWG для зниження напруги або струму, вільні кубічні дюйми швидко зникають.
Важлива відмінність полягає в тому, що багато перелічених роз’єднувачів, суматорів і відсіків проводів інвертора дотримуються власних інструкцій зі встановлення відповідно до NEC 110.3(B). Математика заповнення коробки на цій сторінці спрямована на звичайні розетки, коробки для пристроїв і розподільні коробки, які використовуються поруч із цим обладнанням. Для зчитувачів IEC арифметичний метод відрізняється, але урок проектування той самий: для фотоелектричних провідників, кінцевих з’єднань і доступу для обслуговування потрібен реальний простір у корпусі.
Definitions and field notes
A solar disconnect box is an enclosure that houses means of disconnect and related conductors for photovoltaic equipment or associated circuits. Box fill refers to the NEC 314.16 method used to confirm the enclosure volume is adequate for conductors, grounding paths, fittings, and devices without crowding terminations.
A junction box is an enclosure for splices or terminations, and a disconnect box becomes a more demanding version of that problem because PV wiring may include stiffer insulation, labeling requirements, and environmental sealing hardware. The practical design target is enough free room to route conductors safely and keep maintenance work straightforward.
A cable assembly refers to multiple insulated conductors grouped in one sheath, while a wire harness is an organized bundle secured for routing and protection. Those definitions are useful in solar work because installers often think in terms of cable runs, but box-fill compliance still depends on counting each eligible conductor and its associated hardware correctly.
Author: Hommer Zhao is a General Manager and Wire Harness Engineer at WIRINGO. His experience with conductor routing, terminations, and harsh-environment electrical packaging informs this solar disconnect box-fill guidance.
П'ять польових правил, які запобігають маленьким сонячним коробам
Відокремте перераховане обладнання від справжньої математики NEC 314.16
Застосовуйте NEC 314.16 до звичайних розеток, коробок пристроїв і розподільних коробок, які містять з’єднання або пристрої. Поводьтеся з перерахованими роз’єднувачами, відсіками інвертора та вузлами об’єднувача відповідно до інструкцій щодо продукту відповідно до NEC 110.3(B).
Збільшення падіння напруги негайно змінює коробку
Макет, який працював на 12 AWG при 2,25 куб.дюйма. за надбавку стає жорсткішим на 10 AWG при 2,50 куб.дюйм, 8 AWG при 3,00 куб.дюйм або 6 AWG при 5,00 куб.дюйм. Сонячні батареї та інверторні виходи часто роблять такий стрибок.
Заземлення, затискачі та ярмо все ще контролюють остаточний підрахунок
NEC 314.16(B)(2), (4) і (5) все ще застосовуються зазвичай. Внутрішні затискачі враховуються один раз, заземлення всього обладнання враховуються один раз на основі найбільшого заземлюючого провідника, а перемикач або роз’єднувальне ярмо враховується як два провідники.
Фітинги для швидкого відключення та зовнішньої арматури не замінюють перевірки заповнення коробки
NEC 690 і правила впливу погодних умов можуть вимагати додаткових фітингів, етикеток або точок з’єднання, але ці вимоги не скасовують необхідності перевіряти об’єм кубічних дюймів фактичної коробки, яка містить провідники.
Користувачі IEC повинні дотримуватися тієї самої дисципліни планування корпусу
IEC 60364 не використовує арифметику кубічних дюймів NEC, але інженерний урок ідентичний: фотоелектричним перехідним коробкам потрібно достатньо місця для згинів, відокремлення, перевірки та майбутнього обслуговування, коли розмір провідника або кількість кінцевих з’єднань збільшуються.
Загальні сценарії відключення сонячних батарей і фотоелектричних роз’єднань
Ці приклади зосереджені на коробках, які використовуються поруч із перерахованим сонячним обладнанням, а не на внутрішніх відсіках проводів інвертора чи заводського роз’єднувача. Необхідний обсяг є мінімумом NEC. Рекомендований вибір коробки залишає певний запас для згинання провідників, гайок або наконечників і більш чистого доступу до обслуговування.
| Сценарій | Провідникові еквіваленти | Необхідний обсяг | Практичний вибір коробки | Польова примітка |
|---|---|---|---|---|
| Розгалуження мікроінвертора з чотирма ізольованими провідниками 12 AWG, одним допуском на заземлення 12 AWG і одним внутрішнім затискачем | 6 еквівалентів при 12 AWG | 13.50 cu.in. | 16 куб.дюймів мінімум; 18 куб.дюймів легше обслуговувати на відкритому повітрі | 4 ізольовані провідники + 1 припуск на заземлення + 1 припуск на затискач = 6. При 2,25 куб. кожен, необхідний об'єм 13,50 куб. |
| 30 Струнно-інверторний роз'єднувальний перехід змінного струму з чотирма провідниками 10 AWG, одним допуском на заземлення 10 AWG і одним ярмом перемикача | 7 еквівалентів при 10 AWG | 17.50 cu.in. | 21 куб.дюйм або глибша роз'єднувальна коробка, стійка до погодних умов | 4 ізольовані провідники + 1 допуск на заземлення + 2 допуски на ярмо = 7. При 2,50 куб. кожна, коробка потребує 17,50 куб. |
| Швидке відключення з шістьма ізольованими провідниками 10 AWG, одним допуском на заземлення 10 AWG і одним допуском на затискач | 8 еквівалентів при 10 AWG | 20.00 cu.in. | 30,3 куб.дюйма Квадратний ящик 4 дюйми або більше | 6 ізольованих провідників + 1 припуск на заземлення + 1 припуск на затискач = 8. При 2,50 куб. кожен, необхідний об'єм 20,00 куб. |
| Вихідний перехід інвертора з чотирма провідниками 8 AWG, одним допуском на заземлення 10 AWG і одним допуском на затискач 8 AWG | 4 x 8 AWG плюс 1 x 10 AWG заземлення плюс 1 x 8 AWG затискач | 17.50 cu.in. | 21 куб.дюйм мінімум; 30,3 куб.дюйма чистіше для жорстких вигинів | 4 x 3,00 + 2,50 + 3,00 = 17,50 кубічних дюймів Законодавчий підрахунок проходить середню коробку, але переходи 8 AWG PV зазвичай заслуговують на більше резерву. |
| Збільшений перехідний фідер PV з чотирма провідниками 6 AWG, одним допуском на заземлення 10 AWG і одним допуском для затискача 6 AWG | 4 x 6 AWG плюс 1 x 10 AWG заземлення плюс 1 x 6 AWG затискач | 27.50 cu.in. | 30,3 куб.дюйма або більший корпус; 42,0 куб.дюйм часто легше в полі | 4 x 5,00 + 2,50 + 5,00 = 27,50 кубічних дюймів Тут неглибока коробка виходить з ладу навіть до того, як буде враховано запас якості виготовлення. |
Опрацьовані приклади з конкретними цифрами
Приклад 1: розгалуження мікроінвертора 12 AWG
Припустімо, що одна труба підводить ланцюг розгалуження мікроінвертора 240 В до невеликої зовнішньої розподільної коробки, а інша труба йде до суматора змінного струму або сервісного обладнання. Коробка містить чотири ізольовані провідники 12 AWG із зовнішнього боку. Додайте один припуск на заземлення згідно з NEC 314.16(B)(5) і один припуск на внутрішню клему згідно з NEC 314.16(B)(2). Разом – шість надбавок. При 2,25 кубічних дюймів на припуск 12 AWG необхідний об’єм становить 13,50 кубічних дюймів. Ось чому розподільна коробка на 16 або 18 кубічних дюймів, розрахована на погодні умови, зазвичай є розумним мінімумом замість мілкої коробки з точним обмеженням.
Приклад 2: 30 A інвертор відключає перехід змінного струму на 10 AWG
Тепер припустімо, що струнний інвертор приземляється в ящику поруч із зазначеним роз’єднувачем змінного струму. Чотири ізольовані провідники 10 AWG входять ззовні, усі заземлення обладнання вважаються одним допуском, а ярмо роз’єднувача додає два допуски згідно з NEC 314.16(B)(4). Разом сім надбавок. При 2,50 кубічних дюймів кожна коробка потребує 17,50 кубічних дюймів. Установники сонячних батарей зазвичай обирають коробку об’ємом 21 кубічний дюйм або глибшу, оскільки провідники 10 AWG, заземлюючі хвостики та стійкі до погодних умов арматури займають реальну робочу кімнату, навіть якщо законодавче підрахунок пройде.
Приклад 3: Фідер підвищено до 6 AWG для струму або падіння напруги
Чотиридротовий фотоелектричний фідер із чотирма провідниками 6 AWG уже використовує 20,00 кубічних дюймів до того, як будуть додані будь-які припуски на підключення. Додайте один припуск на заземлення 10 AWG на 2,50 кубічних дюймів і один припуск на затискач 6 AWG на 5,00 кубічних дюймів. Загальний обсяг становить 27,50 кубічних дюймів. Це відразу виключає багато середніх коробок і пояснює, чому робота з сонячних батарей часто переходить до корпусів 30,3 або 42,0 кубічних дюймів, коли розмір провідника збільшується для амплітуди, вихідного струму інвертора або тривалого контролю падіння напруги.
Посилання на NEC і IEC варто перевірити
Ці загальнодоступні посилання допомагають пояснити, де застосовується математика NEC щодо заповнення коробки, як організовані фотоелектричні системи та чому для роз’єднувальних розподільних коробок все ще потрібно окреме планування корпусу.
- Огляд національного електричного кодексу: Використовуйте статтю 314.16 для заповнення коробки, NEC 690 для правил фотоелектричної системи та NEC 110.3(B), якщо інструкції щодо продукту регулюють перелік обладнання.
- Огляд фотоелектричної системи: Корисна довідка для термінології масиву, інвертора, об’єднувача та від’єднання змінного струму під час планування сонячних перехідних коробок.
- Огляд сонячного інвертора: Корисно для розуміння того, де постійний струм стає змінним і чому вихідні зміни інвертора часто змінюють розмір провідника та вибір коробки.
- Огляд IEC 60364: У проектах IEC використовуються методи, відмінні від арифметики NEC box-fill, але корпусні приміщення, доступ до завершення та керування провідниками потребують тієї самої дисципліни.
Frequently Asked Questions
Чи застосовується стандарт NEC 314.16 до кожного відсіку для роз’єднання сонячних батарей або проводів інвертора?
Ні. Багато сонячних роз’єднувачів, об’єднувачів і інверторних відсіків є переліченим обладнанням, яке відповідає власним інструкціям зі встановлення відповідно до NEC 110.3(B). Використовуйте стандарт NEC 314.16 для звичайних розеток, коробок пристроїв і розподільних коробок поруч із цим обладнанням.
Чому сонячна коробка так швидко збільшується, коли провідники змінюються?
Тому що допуск NEC зростає з розміром провідника. Надбавка 12 AWG становить 2,25 куб.дюйма, 10 AWG становить 2,50 куб.дюйма, 8 AWG становить 3,00 куб.дюйма, а 6 AWG стрибає до 5,00 куб.дюйма. Кількість провідників може залишатися незмінною, тоді як необхідний об'єм ящика різко збільшується.
Чи змінюють кількість провідників швидке відключення або вимоги зовнішнього середовища?
Не самі по собі. NEC 690, фітинги для мокрого розміщення та правила маркування можуть додавати обмеження щодо апаратного забезпечення та компонування, але кількість заповнених коробок все одно відповідає NEC 314.16 для провідників, ярм, затискачів і допусків на заземлення, які фактично знаходяться в коробці.
Як розраховується земля в розподільній коробці сонячних батарей?
Відповідно до NEC 314.16(B)(5), усі заземлюючі провідники обладнання разом вважаються одним припуском на основі найбільшого наявного заземлюючого провідника. Загальний припуск на заземлення 10 AWG додає 2,50 кубічних дюймів до розрахунку заповнення.
Як користувачі IEC повинні застосовувати ці приклади?
Використовуйте їх як приклади планування корпусу, а не пряму арифметику коду IEC. IEC 60364 не використовує допуски NEC на кубічні дюйми, але більші фотоелектричні провідники, щільніші вигини та більше кінцевих з’єднань все одно виправдовують більші та прості в обслуговуванні коробки.
Перевірте коробку переходу PV, перш ніж це стане проблемою перевірки
Використовуйте калькулятор після того, як ви підтвердите розмір провідника, фактичний об’єм коробки та чи є компонент справжньою розподільною коробкою чи сонячним обладнанням із списку. Це найшвидший спосіб зловити сонячний макет, який поміщається на папері, але не в корпусі.
Box Fill Calculator · Conduit Fill Calculator · Керівництво по заповненню атмосферостійких ящиків · Керівництво по входу генератора