如何在 PV 系統中,安全地開啟非負載型斷路器

處理光電 (PV) 系統相關作業時,您將會遇到一種斷路類型,此斷路類型不會在系統開啟時形成開路 (關閉)。此非負載型斷路器設計的目的是為了隔離設備以進行維護,而非為了中斷電流。以錯誤方式開啟可能會造成意外傷害。

PV 陣列 處理 PV 面板相關作業時,您應該瞭解如何處理非負載型斷路器。

什麼是非負載型斷路器?

您應該很熟悉將斷路器 (關閉開關) 鎖定在開路 (關閉) 位置的掛牌上鎖預防措施。然而,在某些情況下,您需要透過工具來開啟非負載型斷路器,如 2020 國家電氣規程 (NEC) 第 690.15 節所要求。這種斷路方式並非為了中斷正處於「負載下」(當電流流經線路時) 的作業。使用工具是為了防止您在關閉斷路器時造成電弧閃光,這可能會引起火災、損壞設備或讓您受傷。

非負載型斷路器具有不同的類型,包括:

  • 太陽能模組隨附的連接器,例如 MC 連接器
  • 免接觸安全保險絲座,例如匯流箱中所見之樣式
  • 需要工具才能關閉的隔離裝置
  • NEC 中未明確定義的其他方法

非負載型斷路器並非「關閉開關」,因此必須先透過其他裝置關閉電路。非負載型斷路器的設計僅僅為了將設備與電路隔離而形成開路 (轉到關閉位置),以便更換或維護設備。安全開啟非負載型斷路器,意指要確保絕對沒有電流通過您打算隔離的電路。

什麼是負載型斷路器?

相較之下,負載型斷路器是一種能在電流通過的情況下 (在開啟狀態下),讓電路形成開路的斷路器。負載型斷路器是用來關閉整個系統,而且可能成本高昂,這是為何要使用不會中斷電流的非負載型斷路器的原因之一。此外,如果您使用直流電,相較於交流電,中斷電流 (關閉) 會更為困難,也更加昂貴。

確定可安全開啟非負載型斷路器

使用 Fluke 393 FC 鉤錶即可輕鬆確定沒有電流,且可透過非負載型斷路器在直流電路上安全形成開路:
  1. 開啟 Fluke 鉤錶,前往「電流設定」,它會以 A 符號表示,其上方標有實線和虛線。A 代表 amp (或安培,測量電流的國際單位);實線和虛線代表直流電。
  2. 打開測量夾並將其置於一個導體周圍 (而不是電路或纜線中的兩個導體)。
  3. 讀取顯示螢幕上的電流。
使用 Fluke 393 測量 PV 面板上的電流 使用 Fluke 393 FC 鉤錶測量 PV 面板上的電流

使用電路額定值適用的太陽能電表

請確定您的電表額定電壓大於或等於您要測量的電路電壓和電流。由於太陽能裝置屬於類別 III 環境,且 1500 V dc 對地面型太陽能系統來說已日益常見,您應該選用 CAT III 1500 V 等級的電表,Fluke 現已提供此款產品。

Fluke 393 FC CAT III 1500 V 真均方根鉤錶是全球唯一的 CAT III 1500 V 真均方根鉤錶。此為 AC/DC 鉤錶,可安全測試最高達 1500 V dc 的電路。其 IP 54 等級適合在嚴苛的戶外環境中使用,音頻極性指示器讓 PV 面板的安裝、試運轉及故障排除更加輕鬆。

大多數鉤錶只能測量交流電 (AC),適合電氣技師用於一般房屋的佈線。但在現今的再生能源世界中,您需要對直流電路進行測量,這可透過 Fluke 393 FC 輕鬆完成,而無需觸碰電線。

安全測量的秘訣

如果您在負載下讓非負載型斷路器形成開路 (關閉),可能會產生火星、冒煙或更嚴重的情況。當使用鉤錶測量 PV 系統中的電流時,請確保安全:

  • 使用任何工具前,請先閱讀說明。
  • 請確定您僅在一條電線周圍使用夾鉗。如果纜線中有兩條以上的電線,直流電路中的電流會造成互相抵銷的結果,即使電流存在,您也會看到零數值。
  • 確定您測量的是直流電,且鉤錶亦設定為直流電,否則您將讀到零數值。
  • 先測試已知具有電流的直流電路,然後再測試預期沒有電流的電路,以確保以正確的方式使用鈎錶。

現今的太陽能裝置需要 CAT III 等級的電表,才能測量 1500 V dc。要在這樣的環境中確保安全,代表必須使用可靠的額定設備以測量所需的電流和電壓;專業太陽能技師深知 Fluke 電表是最可靠的工具。它可以保護您的生命安全。

專家簡介

Sean White 是 NABCEP 夥伴供應商以及 NABCEP 註冊的持續教育供應商。他撰寫了八本太陽能 PV 及能源儲存相關領域的技術性書籍,且至今仍持續從事寫作出版。Sean 在 SPI、Intersolar 和其他各種機構的 NEC 研討會中授課。他獲選為 2014 年 IREC 年度最佳講師,並在 2020 年獲得 SNEC 十年度最佳線上講師的殊榮。

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