건물 지붕에 있는 태양전지 어레이는 소방관에게 지상 장착형 시스템과는 달리 위험을 초래합니다. 전기 전도체는 소방관이 비상 상황에서 접근, 절단 및 환기해야 하는 구조에 있습니다. NEC 2020 섹션 690.12(신속한 차단 요구 사항)에서는 어레이 경계 내의 모든 활성 도체의 전원이 차단 시작 후 30초 이내에 차단되도록 규정하여 이 문제를 해결합니다. NEC 2020 이상에 따라 허용되는 상업용 옥상 프로젝트의 경우 규정 준수는 선택 사항이 아닙니다.
위험한 급속 종료 주소
표준 스트링 인버터 시스템은 AC 연결 해제가 열리면 전력 변환을 중지합니다. 그러나 모듈과 인버터 사이의 DC 스트링은 햇빛이 어레이에 떨어지는 동안 활성 상태를 유지합니다. 모듈당 40V의 20개 모듈 스트링은 인버터가 완전히 오프라인인 경우에도 800V DC를 생성합니다. 화재를 환기시키기 위해 지붕에 구멍을 뚫는 소방관은 건물의 AC 전기 시스템이 제어할 수 없는 전류가 흐르는 전도체를 만나게 됩니다.
신속한 종료는 종료 시작 후 30초 이내에(서비스 입구의 전용 스위치를 통해) 어레이 경계에서 1피트 내의 모든 도체가 30V 이하로 감소되도록 하여 이러한 위험을 제거합니다. 30V DC 미만에서는 보호되지 않은 인원에 대한 감전 및 아크 플래시 위험이 생명을 위협하는 수준 이하로 떨어집니다.
NEC 2020 섹션 690.12에서 요구하는 사항
2020 NEC(2020년부터 미국 주에서 점진적으로 채택)는 NEC 2017에 도입된 신속한 종료 요구 사항을 강화했습니다.
- 범위: 건물 위 또는 내부의 모든 PV 시스템(옥상, 정면, BIPV). 개방된 토지의 지상 장착 시스템은 면제됩니다.
- 전압 제한: 어레이 경계 내의 모든 컨덕터는 급속 종료가 시작된 후 30초 이내에 30V 이하가 되어야 합니다.
- 배열 경계: 어레이 주변의 1피트 둘레. 모듈 정션 박스, DC 최적화 장치 및 모듈 간 배선을 포함하여 이 경계 내의 모든 컨덕터는 30V 제한을 충족해야 합니다.
- 개시: 신속한 차단 스위치는 유틸리티 서비스 입구에 위치해야 하며 명확하게 라벨이 붙어 있어야 하며 건물에 들어가지 않고도 소방관이 접근할 수 있어야 합니다.
- 표시: 시각적 표시(일반적으로 표시등 또는 표시)를 통해 신속한 종료가 시작되었고 어레이가 종료 상태에 있음을 확인해야 합니다.
규정을 준수하는 시스템 아키텍처
| 건축 | NEC 2020을 준수합니까? | 종료가 달성되는 방법 | 비용 영향 |
|---|---|---|---|
| 모듈 수준 전력 전자 장치(마이크로인버터) | 예 - 본질적으로 규정을 준수합니다. | 종료 시작 시 AC 전원이 제거되면 각 모듈의 마이크로인버터 변환이 중지됩니다. | 높음 — 마이크로인버터는 스트링 인버터보다 와트당 비용이 더 높습니다. |
| 스트링 인버터를 갖춘 DC 전력 최적화기 | 예 - 최적화 프로그램이 MLPE 종료를 지원하는 경우 | 인버터로부터의 통신이 끊어지면 옵티마이저는 기본적으로 저전압 "안전" 상태로 설정됩니다. | 보통 - 스트링 인버터 시스템에 최적화 비용이 추가됨 |
| 스트링 레벨 급속 차단 장치(SRSD)를 갖춘 스트링 인버터 | 예 - SRSD가 690.12를 충족하는 경우 | 전용 SRSD 모듈은 종료 신호 시 어레이 경계에서 스트링 DC를 절단합니다. | MLPE보다 낮음 - 모듈당이 아닌 문자열당 하나의 SRSD |
| 스트링 인버터, 추가 장치 없음 | 아니요 - NEC 2020을 준수하지 않음 | DC 스트링은 최대 전압에서 활성 상태로 유지됩니다. AC 측만 절연됨 | 해당 없음 — 비준수 |
| 신속 차단 송신기가 통합된 하이브리드 인버터 | 예 - 인버터가 UL 1741 SA 인증을 받았으며 신속한 종료가 가능한 경우 | 인버터는 MPPT를 중단하고 어레이 측 장치에 종료 신호를 보냅니다. | 문자열 + SRSD와 유사 |
스트링 레벨 급속 정지 장치(SRSD): 상용 비용 최적화 경로
스트링이 많고 스트링 인버터를 선호하는 상용 시스템의 경우 모든 모듈의 모듈 수준 최적화 장치는 비용이 많이 들고 설치가 복잡해집니다. 스트링 수준의 신속한 종료 장치 — 스트링당 하나씩, 어레이 가장자리에 설치됨 — 비용 최적화된 대안입니다. 이는 인버터에서 전원이 공급되는 "활성화" 신호를 유지함으로써 작동합니다. 급속 차단 스위치가 AC 회로를 열면 활성화 신호가 손실되고 SRSD의 이중 안전 접점이 밀리초 내에 DC 스트링을 엽니다.
SRSD는 모듈당 MLPE보다 훨씬 저렴합니다. 일반적인 SRSD는 설치된 $80~$150에 대해 하나의 스트링(10~25개 모듈)을 처리하는 반면 최적화 프로그램의 경우 모듈당 $80~$150를 처리합니다. 250개의 모듈이 있는 500kWp 시스템(2kW 모듈 및 스트링당 25개 = 인버터당 10개 스트링 가정)에서 설치 비용 차이는 $30,000를 초과할 수 있습니다.
라벨링 및 간판 요구 사항
NEC 2020은 여러 지점에서 특정 라벨링을 요구합니다.
- 신속한 종료 스위치: "태양광 PV 시스템 급속 차단 스위치" 라벨, 빨간색 배경, 최소 3/8" 문자.
- 어레이에서: 시스템에 신속한 종료 기능이 있음을 나타내는 플래카드가 지붕 액세스 지점에서 보이도록 배치됩니다.
- 시스템 다이어그램: PV 시스템의 단선 다이어그램을 급속 차단 스위치 위치에 영구적으로 게시해야 합니다.
- 표시 장치: 종료가 시작되면 "SYSTEM IN RAPID SHUTDOWN" 상태를 나타내는 가시 광선 또는 기호.
NEC가 아닌 관할권의 신속한 폐쇄
미국 이외의 지역에서는 신속한 종료 요구 사항이 다양합니다. 유럽 IEC 60364-7-712 표준은 그리드 연결 지점에서 액세스 가능한 AC 절연 스위치를 요구하지만 (현재 버전에서는) 어레이 경계 내 전압 감소를 30V로 요구하지 않습니다. 그러나 몇몇 유럽 국가에서는 새로운 상업용 옥상 시스템에 대해 모듈 수준 또는 스트링 수준 안전 장치를 요구하는 국가 개정안을 도입했습니다. 예를 들어 독일의 VDE-AR-E 2100-712 표준에는 비상 상황에서 어레이의 "안전한 저전압"에 대한 요구 사항이 포함되어 있습니다.
수출 시장을 목표로 하거나 미국 참조 코드를 사용하는 중동 및 중앙 아시아 프로젝트의 경우 현지 관할권 기관(AHJ)에 신속한 종료 요구 사항을 확인하세요. 문의하기 모든 관할 구역의 장비 사양을 논의하기 위해 - 당사의 Sungrow 인버터는 IEC, CE 및 UL 표준에 걸쳐 인증을 받았으며 NEC 준수 설계를 위해 주요 MLPE 및 SRSD 시스템과 호환됩니다.
시스템 설계에 미치는 영향
신속한 정지 규정 준수는 허가 검토 후 개조가 아닌 처음부터 시스템 설계에 고려되어야 합니다.
- 계약자가 가격을 정확하게 책정할 수 있도록 RFQ에 SRSD 또는 MLPE 요구 사항을 지정하세요.
- 스트링 라우팅은 SRSD 설치를 위해 접근 가능한 결합기 상자 또는 어레이 가장자리 장착 지점에서 종료되어야 합니다.
- 허가를 위해 제출된 단선 다이어그램에는 급속 정지 스위치가 포함되어야 합니다.
- 시운전 체크리스트에는 급속 정지 기능에 대한 실시간 테스트가 포함되어야 합니다. 시운전 체크리스트 가이드
- NEC 2020 섹션 690.11에 따른 AFCI(Arc Fault Circuit Interrupter) 요구 사항은 신속한 종료와 동시에 적용됩니다. 일부 인버터에는 통합 AFCI가 포함되어 있습니다.