Ngắt nhanh RSD (Rapid shutdown) là gì?

Chữ RSD trong ngắt nhanh RSD viết tắt của gì?

RSD là viết tắt của Rapid Shutdown Device, tức thiết bị ngắt nhanh.[2] Rapid shutdown là tên gọi thông dụng, còn thuật ngữ trong bộ luật NEC là kiểm soát nguy cơ quang điện (PV Hazard Control).[9] Bộ luật NEC dùng cụm hệ ngắt nhanh (rapid shutdown system) cho tập thiết bị điều khiển dây dẫn của hệ PV trên công trình.[1]

Thiết bị ngắt nhanh PV (PV rapid shutdown equipment) là gì?

Thiết bị ngắt nhanh PV (PV rapid shutdown equipment) là thiết bị khởi động, ngắt, cách ly hoặc làm giảm điện áp dây dẫn được kiểm soát.[7] Thiết bị này viết tắt là PVRSE, dùng trong hệ ngắt nhanh PV (PVRSS).[7] Yêu cầu cho PVRSS và PVRSE được bổ sung vào UL 1741 ấn bản 2 ngày 22/12/2017.[5] NEC yêu cầu mọi thiết bị ngắt nhanh, trừ thiết bị khởi động, phải được chứng nhận cho chức năng bảo vệ ngắt nhanh.[1]

Dây dẫn được kiểm soát (Controlled conductors) là gì?

Dây dẫn được kiểm soát (Controlled conductors) là các dây dẫn của hệ PV phải chịu sự điều khiển của hệ ngắt nhanh.[1] Nhóm dây này gồm dây mạch DC của dàn pin và dây đầu ra xoay chiều (AC) của các biến tần (inverter) đặt trong ranh giới dàn pin.[1] Giới hạn điện áp sau khi ngắt nhanh áp cho chính các dây dẫn này.[1]

Ranh giới dàn pin (Array boundary) là gì?

Ranh giới dàn pin (Array boundary) là vùng nằm cách chu vi dàn pin 1 ft về mọi phía.[1][4] Khoảng cách 1 ft bằng 305 mm, đo từ mép tấm pin và mép khung giá đỡ.[2] Hai dàn đặt cách nhau dưới 2 ft được tính là một dàn liên tục.[2] NEC đặt hai mức giới hạn khác nhau cho dây dẫn trong và ngoài ranh giới này.[1]

Thiết bị khởi động ngắt nhanh (Rapid shutdown initiation device) là gì?

Thiết bị khởi động ngắt nhanh (Rapid shutdown initiation device) là thiết bị dùng để kích hoạt chức năng ngắt nhanh của hệ điện mặt trời.[1] Đặc tả SunSpec gọi thiết bị này là Initiation Device, và bộ phát tín hiệu luôn phản ánh trạng thái hiện tại của nó.[7] Vị trí và kiểu thiết bị khởi động được trình bày ở mục 3.

Ngắt nhanh khác ngắt điện thông thường ở điểm nào?

Tắt một dàn pin không đơn giản như mở một công tắc cách ly.[3] Khác lưới điện hay đường ống khí, dàn pin không có một điểm ngắt duy nhất.[3] Trong thử nghiệm của UL, dây dẫn và linh kiện giữa tấm pin và thiết bị cách ly vẫn mang điện vào ban ngày.[3] Công tắc cách ly phía DC được trình bày ở bài Công tắc DC.

Định nghĩa ở mục 1 gắn ngắt nhanh với một nguy cơ cụ thể của dàn pin khi có cháy. Mục 2 giải thích nguy cơ đó dựa trên các thử nghiệm của UL và Sandia.

Tấm pin vẫn phát điện khi còn ánh sáng

Chừng nào dàn pin còn được chiếu sáng, một phần của hệ vẫn mang điện.[3] Đèn xe chữa cháy hay ngọn lửa đám cháy bên cạnh có thể chiếu đủ sáng để dàn pin sinh điện gây nguy cơ dính điện (lock-on hazard).[3] Dự án nghiên cứu của UL về an toàn lính cứu hỏa với hệ PV có mục tiêu riêng về phát điện dưới ánh sáng yếu và nhân tạo.[10]

Mở thiết bị cách ly chưa làm dây DC hết điện

Mở thiết bị cách ly chưa làm phần dây giữa tấm pin và thiết bị cách ly hết điện vào ban ngày.[3] Nhiều chuỗi có thể nối chung tại hộp gom dây trước thiết bị cách ly.[3] Dự án nghiên cứu này của UL cũng đặt mục tiêu tìm hiểu giới hạn của các thiết bị cách ly.[10]

Nguy cơ cho lính cứu hỏa khi làm việc trên mái

Khi cắt mái để thông khói, lính cứu hỏa có thể làm vỡ tấm pin, làm đứt dây dẫn và chạm phải điện năng có thể gây chết người.[4] Dàn pin hư hỏng nặng có thể gây nguy hiểm từ mức người còn cảm nhận được tới mức điện giật chết người.[3] Cắt đứt dây dẫn trong ống luồn kim loại hay ống nhựa đều gây nguy cơ điện và nguy cơ cháy.[3]

Nguy cơ điện giật tăng theo điện áp dàn pin

Ở cả dàn nối đất và dàn không nối đất, nguy cơ dòng điện qua người có tương quan trực tiếp với điện áp dàn pin.[11] Phân tích năm 2018 về nguy cơ cho lính cứu hỏa giả định đã áp yêu cầu tắt hệ của NFPA 70, nên chỉ xét nguy cơ phía DC.[12] Phân tích này dựa trên hướng dẫn IEC TS 60479-1 cho nam và nữ, và kết quả cho thấy vai trò của đồ bảo hộ cá nhân.[12]

Bạt che và bọt chữa cháy không thay được ngắt nhanh

Bạt vải dày dệt kín và màng nhựa tối màu giảm công suất dàn pin xuống gần bằng không.[3] Nếu nhìn xuyên qua tấm bạt thấy ánh sáng, tấm bạt đó không nên dùng để che dàn pin.[3] Bọt chữa cháy không được coi là cách chặn ánh sáng.[3] Bảng dưới chép số đo trên một dàn 4 tấm dưới nắng.[3]

Bạt nhựa xanh và bạt vinyl đỏ được UL xếp vào mức nguy cơ điện giật chết người.[3] Với bạt nhựa xanh, điện áp còn 126 / 148 ≈ 85% so với khi không che.

Mục 3 trình bày cách NEC 690.12 đặt giới hạn điện áp và thời gian để giảm các nguy cơ trên.

Mục đích của NEC 690.12

Dây dẫn của hệ PV trên hoặc trong tòa nhà phải do một hệ ngắt nhanh điều khiển, để giảm nguy cơ điện giật cho lính cứu hỏa.[1] Bộ luật NEC nhằm bảo vệ người và tài sản khỏi các nguy cơ phát sinh khi dùng điện.[1] Điều 690 của NEC tập trung vào nguy cơ điện khi lắp đặt và vận hành hệ PV.[1]

Giới hạn 30 V ngoài ranh giới dàn pin

Dây dẫn nằm ngoài ranh giới dàn pin phải còn tối đa 30 V trong 30 giây sau khi khởi động ngắt nhanh.[1][2] Mức 30 V này cũng áp cho dây dẫn đi vào trong tòa nhà quá 3 ft, khoảng 1 m, tính từ điểm vào.[1][2]

Ba cách đạt yêu cầu trong ranh giới dàn pin

Trong ranh giới dàn pin, NEC 2020 cho hệ chọn một trong ba cách[1][2]:

1. Cách thứ nhất là dàn pin được chứng nhận hoặc dán nhãn hiện trường là dàn ngắt nhanh, tức hệ kiểm soát nguy cơ quang điện.[2][4]
2. Cách thứ hai là hạ dây dẫn trong ranh giới, và dây vào tòa nhà không quá 3 ft, xuống tối đa 80 V trong 30 giây.[1][4]
3. Cách thứ ba là dàn pin không có dây hay phần dẫn điện lộ ra, và đặt cách phần dẫn điện lộ ra hơn 8 ft, khoảng 2,5 m.[1][2]

Vị trí và kiểu thiết bị khởi động ngắt nhanh

Ở nhà một hoặc hai hộ, thiết bị khởi động ngắt nhanh phải đặt ngoài nhà, tại vị trí dễ tiếp cận.[1] Thiết bị khởi động có thể là thiết bị ngắt nguồn cấp điện của công trình hoặc thiết bị ngắt của hệ PV.[1] Thiết bị khởi động cũng có thể là một công tắc dễ tiếp cận, thể hiện rõ đang ở vị trí bật hay tắt.[1] Khi có nhiều hệ PV, số thiết bị khởi động không vượt quá sáu công tắc hoặc sáu bộ cầu dao, hoặc tổ hợp của hai loại.[1] Thiết bị khởi động dạng công tắc áp cho hệ PV nối với hệ dự phòng tùy chọn hoặc hệ độc lập.[1]

Thiết bị ngắt nhanh phải được chứng nhận

Thiết bị ngắt nhanh, trừ thiết bị khởi động, phải được chứng nhận (listed) cho chức năng bảo vệ ngắt nhanh.[1] Hệ kiểm soát nguy cơ được chứng nhận phải lắp đúng hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất.[1] Điều 690.4(B) của NEC 2020 yêu cầu biến tần, hộp gom DC và thiết bị ngắt nhanh được chứng nhận, hoặc được đánh giá và dán nhãn hiện trường.[4] Hồ sơ thiết kế hệ PVHCS phải kèm chứng chỉ PVHCS; phương án PVRSE hoặc PVHCE phải nộp datasheet của nhà sản xuất.[4]

Ngoại lệ cho hệ đặt trên mặt đất

Hệ ngắt nhanh không bắt buộc với dây dẫn của hệ PV đặt trên mặt đất khi dây đi vào tòa nhà chỉ dùng để chứa thiết bị PV.[1] Ngoại lệ này chỉ nêu loại tòa nhà chứa thiết bị PV.[1]

Các mức 30 V, 80 V và ba cách đạt yêu cầu là kết quả của nhiều lần sửa bộ luật.[4] Mục 4 trình bày quá trình thay đổi đó.

NEC 2014: 30 V và 240 VA trong 10 giây

NEC 2014 là ấn bản đầu tiên có yêu cầu ngắt nhanh.[4][2] Dây dẫn cách dàn pin quá 10 ft, hoặc đi vào trong tòa nhà quá 5 ft, phải còn tối đa 30 V và 240 VA trong 10 giây.[4] Đặt biến tần gần dàn pin giúp không phải kiểm soát dây dẫn, còn dây dài hơn cần contactor, rơ le hoặc thiết bị cách ly.[2]

NEC 2017: ranh giới dàn pin 1 ft

NEC 2017 định nghĩa ranh giới dàn pin là vùng 1 ft quanh dàn về mọi phía.[4] Dây dẫn ngoài ranh giới phải còn tối đa 30 V trong 30 giây, và yêu cầu 240 VA bị bỏ.[4] Thời gian cho phép tăng từ 10 giây lên 30 giây, tức gấp 30 / 10 = 3 lần.

Mức 80 V trong ranh giới từ ngày 01/01/2019

Từ ngày 01/01/2019, dây dẫn trong ranh giới dàn pin và không vào tòa nhà quá 3 ft bị giới hạn 80 V trong 30 giây.[4] Mức 80 V này làm thiết bị điện tử công suất cấp tấm (MLPE) bùng nổ: biến tần vi mô, bộ chuyển đổi DC-DC, bộ ngắt giữa mạch, optimizer.[4] Bản sửa NEC 2017 đặt mức tối đa 30 V ngoài và 80 V trong dàn, trong 30 giây.[2]

NEC 2020: hệ kiểm soát nguy cơ quang điện

NEC 2020 thêm thuật ngữ hệ kiểm soát nguy cơ quang điện (PV hazard control system) ở điều 690.12(B)(2)(1) và dẫn UL 3741 trong ngoại lệ.[4] Bản sửa năm 2020 chính thức coi lính cứu hỏa là bên liên quan của yêu cầu ngắt nhanh.[2]

NEC 2023: bỏ cách đạt yêu cầu thứ ba

NEC 2023 yêu cầu hệ kiểm soát nguy cơ quang điện ở điều 690.12(B)(2)(1) để kiểm soát nguy cơ điện giật cho lính cứu hỏa.[4] Bản 2023 bỏ điều 690.12(B)(2)(3), tức cách dàn không có dây lộ.[4] Ghi chú thông tin số 2 thêm thiết bị kiểm soát nguy cơ quang điện (PVHCE) như một cách đạt mức 80 V.[4]

NEC 2026: sửa điều thiết bị khởi động

NEC 2026 vẫn có điều 690.12 về ngắt nhanh, gồm các phần 690.12(A), 690.12(B) và 690.12(C).[13] Bản sửa đổi tạm thời TIA 26-2 cho NEC 2026 ban hành ngày 20/08/2025, có hiệu lực từ ngày 09/09/2025.[13] Bản sửa này viết lại toàn bộ điều 690.12(C) về thiết bị khởi động ngắt nhanh.[13] Theo điều mới, thiết bị khởi động phải dễ tiếp cận.[13] Thiết bị này là thiết bị ngắt nguồn cấp điện, thiết bị ngắt của hệ PV hoặc công tắc được chứng nhận.[13] Ở nhà một hoặc hai hộ, thiết bị khởi động khi được yêu cầu phải đặt ở vị trí ngoài trời.[13]

Quy định liên quan ngoài Hoa Kỳ: VDE-AR-E 2100-712 và IEC 62548-1

Ở Đức, quy tắc ứng dụng VDE-AR-E 2100-712:2018-12 bắt đầu áp dụng từ ngày 01/12/2018.[14] Quy tắc này có mục về thiết bị đóng cắt, cách ly hoặc nối tắt trong phần DC, và mục về thiết bị tắt tấm pin.[14] Hình 2 của quy tắc là ví dụ thiết bị tắt đặt trong hộp đấu dây của tấm pin.[14] IEC 62548-1:2023 đặt yêu cầu thiết kế dàn pin, gồm dây DC, thiết bị bảo vệ, đóng cắt và nối đất.[15] Bản 2023 sửa mục 7.2.7 và 7.3 về phương tiện cách ly.[15]

Các giới hạn ở mục 3 và mục 4 cần một cơ chế điều khiển hoàn tất trong 30 giây. Mục 5 giải thích cơ chế đó qua đặc tả SunSpec.

Bộ phát (Transmitter) và bộ thu (Receiver) là gì?

Bộ phát (Transmitter) là thiết bị gửi tín hiệu phản ánh trạng thái hiện tại của thiết bị khởi động ngắt nhanh.[7] Bộ thu (Receiver) là thiết bị nhận tín hiệu của bộ phát và đổi trạng thái của nguồn PV theo tín hiệu nhận được.[7]

Tín hiệu cho phép hoạt động (Permission to operate) là gì?

Tín hiệu cho phép hoạt động (Permission to operate) là chuỗi bit bộ phát gửi liên tục, báo nguồn PV được phép làm việc.[7] Tín hiệu này còn gọi là tín hiệu duy trì (keep-alive), đi từ biến tần tới tấm pin.[16] Khi bộ thu ở một tấm không nhận được tín hiệu cho phép, công tắc nối tấm đó vào chuỗi mở ra.[17]

Truyền tín hiệu qua đường dây điện (PLC)

Bộ phát liên lạc với mọi bộ thu trong hệ con qua truyền thông đường dây điện (Power Line Communication, PLC).[7] Tín hiệu duy trì của SunSpec đi trên chính dây DC của hệ PV.[18] Kiểu điều chế là khóa dịch tần trải phổ (S-FSK), tần số mark 131,25 kHz và tần số space 143,75 kHz, dung sai ±100 ppm.[7][16] Mỗi gói tín hiệu là một từ 33 bit.[16]

Cơ chế an toàn khi mất tín hiệu (fail-safe)

Khi bộ phát ngừng gửi chuỗi cho phép, hệ con chuyển sang chế độ tắt.[7] Bộ thu phải phát hiện việc mất tín hiệu cho phép và bắt đầu tắt nguồn PV.[7] Một thiết kế khác dùng xung 1 kHz trên dây điều khiển riêng, và tắt mặc định khi mất xung để an toàn khi hỏng (fail-safe).[2]

Ngân sách thời gian 30 giây trong đặc tả SunSpec

Đặc tả SunSpec chia 30 giây thành bốn bước nối tiếp, mỗi bước có thời gian tối đa riêng.[7]

Cộng bốn bước được 2 + 2 + 13 + 13 = 30 giây, bằng thời hạn 30 giây NEC 2017 và NEC 2020 cho phép.[7] Đặc tả thử nghiệm yêu cầu bộ phát ngừng tín hiệu trong dưới 4 giây và điện áp chuỗi về mức tắt trong 30 giây.[18]

Điện áp và dòng điện sau khi ngắt nhanh

Đặc tả SunSpec dẫn NEC 2017 cho mức điện áp nguồn PV ở chế độ tắt không vượt 30 V.[7] Đặc tả cũng dẫn NEC 2014 và UL 1741 cho dòng điện ở chế độ tắt không vượt 8 A, tức 240 VA.[7] Giải pháp SunSpec hạ điện áp ở cấp tấm xuống 1 V mỗi tấm.[9] Phép thử độ nhạy yêu cầu bộ thu nhận được tín hiệu từ 1,2 mA hiệu dụng trở xuống.[18]

Thiết bị thực hiện ngắt nhanh có thể đặt ở cấp chuỗi, cấp tấm hoặc gồm cả dàn được chứng nhận.[2][4] Mục 6 so các giải pháp này.

Ngắt nhanh cấp chuỗi (String-level rapid shutdown) là gì?

Ngắt nhanh cấp chuỗi (String-level rapid shutdown) là cách ngắt điện cho cả chuỗi tấm pin tại một điểm.[2] Thời NEC 2014, cách ngắt cấp chuỗi dùng contactor, rơ le hoặc thiết bị cách ly.[2] Thiết bị ngắt nhanh cấp chuỗi giúp tăng an toàn lúc đầu nhưng để lại khoảng trống bên trong dàn.[2] Hệ cấp chuỗi không đáp ứng yêu cầu NEC hiện hành.[2]

Ngắt nhanh cấp tấm bằng thiết bị điện tử công suất (MLPE)

Thiết bị điện tử công suất cấp tấm (Module-level power electronics, MLPE) là nhóm thiết bị gồm optimizer DC và biến tần vi mô.[19] Optimizer DC là bộ chuyển đổi DC-DC kiêm dò điểm công suất cực đại (MPPT) ở từng tấm.[19] MLPE giúp đáp ứng yêu cầu ngắt nhanh của NEC và tạo an toàn điện áp thấp khi ngắt khẩn cấp.[19] Cấu tạo và cách chọn optimizer được trình bày ở bài Bộ tối ưu công suất.

Bộ ngắt giữa mạch trong nhóm MLPE

Bộ ngắt giữa mạch (mid-circuit interrupter) thuộc nhóm MLPE dùng để giới hạn điện áp dây dẫn trong ranh giới dàn pin.[4] Một MLPE gồm cuộn cảm, tụ điện, mạch PLC, vi điều khiển và hai hoặc bốn linh kiện bán dẫn công suất.[2]

Ngắt nhanh tích hợp trong hộp đấu dây tấm pin

Một thiết kế công bố năm 2025 đặt mạch ngắt nhanh trong hộp đấu dây tấm pin, dùng một linh kiện bán dẫn công suất nối tắt tấm.[2] Thử nghiệm của thiết kế này hạ điện áp từng tấm và điện áp chuỗi xuống dưới 2 V trong khoảng 280 ms.[2] Mức 280 ms bằng 0,28 / 30 ≈ 0,9% thời hạn 30 giây của NEC. Quy tắc VDE-AR-E 2100-712 của Đức cũng có ví dụ thiết bị tắt đặt trong hộp đấu dây tấm pin.[14]

Hệ kiểm soát nguy cơ quang điện (PV hazard control system) là gì?

Hệ kiểm soát nguy cơ quang điện (PV hazard control system) là tổ hợp thiết bị dàn pin được chứng nhận chung như một hệ kiểm soát nguy cơ.[4] Hệ này viết tắt là PVHCS.[4] PVHCS thuộc nhóm sản phẩm chứng nhận QIJR, và chứng chỉ liệt kê từng sản phẩm trong hệ.[4] UL 3741 có thể cho phép lính cứu hỏa chạm tới 160 V hoặc hơn, mức UL đã xét khi xây dựng tiêu chuẩn.[4]

Tiêu chuẩn UL 3741 cho kiểm soát nguy cơ quang điện

UL công bố UL 3741 ngày 10/12/2020, là văn bản chung của Hoa Kỳ và Canada.[6] UL 3741 đánh giá các chức năng kiểm soát nguy cơ PV, giúp lính cứu hỏa tránh các đường dòng điện nguy hiểm.[6] UL 3741 dùng dữ liệu dự án năm 2011 của UL và dự án năm 2017 cùng Sandia về trở kháng cơ thể lính cứu hỏa.[20]

Ưu và nhược điểm của ngắt nhanh cấp tấm

Hệ MLPE có chi phí ban đầu cao và kiến trúc phức tạp.[2] Nhiều linh kiện hơn làm tăng xác suất hỏng và nhu cầu bảo trì.[2] Chi phí đầu tư ban đầu của hệ có MLPE thường cao hơn hệ biến tần trung tâm tương đương.[19] Bù lại, MLPE tạo an toàn điện áp thấp khi ngắt khẩn cấp.[19]

Huawei là một hãng dùng optimizer trên từng tấm để ngắt nhanh.[8] Mục 7 đọc tài liệu của Huawei như một ví dụ cụ thể.

Huawei RSD chỉ chạy khi mọi tấm có optimizer

Huawei RSD chỉ được hỗ trợ khi mọi tấm pin trong hệ đều lắp optimizer.[8] Hướng dẫn optimizer của Huawei áp cho các model SUN2000-450W-P, SUN2000-450W-P2 và SUN2000-600W-P.[8] Theo hướng dẫn này, chuỗi chỉ lắp optimizer cho một phần tấm pin không được hỗ trợ chức năng ngắt nhanh.[8]

Ba cách kích hoạt ngắt nhanh trên hệ Huawei

Hệ Huawei có optimizer ở mọi tấm kích hoạt ngắt nhanh theo một trong ba cách[8]:

1. Tắt công tắc AC giữa biến tần và lưới điện.[8]
2. Tắt công tắc DC trên biến tần.[8]
3. Nối một công tắc vào cổng DI và GND của biến tần; công tắc mặc định đóng, mở công tắc ra để kích hoạt ngắt nhanh.[8]

Cổng DI dùng cho cách thứ ba được ghi trong hướng dẫn của từng model biến tần.[8]

Ngưỡng 120 V trong 15 giây và 30 V trong 30 giây

Khi mọi tấm có optimizer, hệ Huawei hạ điện áp ra xuống dưới 120 V trong 15 giây và dưới 30 V trong 30 giây.[8] Mức 30 V trong 30 giây trùng giới hạn cho dây dẫn ngoài ranh giới dàn pin của NEC 690.12.[1] Ngưỡng 120 V đạt ở giây thứ 15, tức một nửa thời hạn: 15 / 30 = 0,5.

Đọc thông số ngắt nhanh trên datasheet optimizer Huawei SUN2000-450W-P2

Datasheet optimizer Huawei SUN2000-450W-P2 ghi điện áp ra khi chờ, trở kháng ra khi chờ và tiêu chuẩn an toàn cháy.[21]

Khi optimizer ngừng làm việc, điện áp ra giảm về 0 V.[21] IEC 62109-1 là tiêu chuẩn an toàn cho thiết bị chuyển đổi công suất trong hệ PV, chống điện giật, năng lượng, cháy và các nguy cơ khác.[22] Nội dung tiêu chuẩn này được tóm tắt ở bài IEC 62109-1.

Optimizer Huawei ghi tiêu chuẩn an toàn cháy NEC 2020

Huawei SUN2000-600W-PA0 ghi tiêu chuẩn an toàn cháy NEC 2020.[23] Điện áp ra khi chờ của SUN2000-600W-PA0 là 1 V mỗi optimizer.[23] Huawei không cho dùng lẫn SUN2000-450W-P2, SUN2000-600W-P, SUN2000-600W-PA0 và MERC-1100/1300W-P dưới cùng một bộ điều khiển.[23]

Kiểm định kỳ chức năng ngắt nhanh Huawei

Huawei khuyên kiểm định kỳ xem chức năng ngắt nhanh còn hoạt động bình thường hay không.[8] Optimizer SUN2000-450W-P2 có thể tự tắt do bảo vệ quá nhiệt khi nhiệt độ làm việc lên 70 °C đến 85 °C.[21] Cơ chế này được trình bày ở bài Bảo vệ quá nhiệt.

Các con số của Huawei và của NEC có thể đặt vào cùng một phép tính cho một chuỗi cụ thể. Mục 8 làm phép tính đó.

Bước 1: tính điện áp bình quân mỗi tấm

Dàn 26 tấm trong thử nghiệm UL đạt điện áp hở mạch 964 V.[3] Điện áp bình quân mỗi tấm là 964 / 26 ≈ 37,1 V. Dàn 4 tấm dưới nắng đo được 148 V,[3] tức 148 / 4 = 37 V mỗi tấm. Hai con số bình quân 37,1 V và 37 V chênh nhau 0,1 V.

Bước 2: so với mức 80 V trong ranh giới dàn pin

Mức 80 V trong ranh giới dàn pin[1] tương ứng 80 / 37,1 ≈ 2,2 tấm. Hai tấm nối tiếp có khoảng 2 × 37,1 = 74,2 V, dưới mức 80 V. Ba tấm nối tiếp có khoảng 3 × 37,1 = 111,3 V, vượt mức 80 V.

Bước 3: so với mức 30 V ngoài ranh giới

Mức 30 V ngoài ranh giới[1] thấp hơn điện áp của một tấm: 30 / 37,1 ≈ 0,81. Một tấm có điện áp bình quân 37,1 V vì vậy đã vượt mức 30 V. Điện áp hở mạch của tấm pin được giải thích ở bài Điện áp hở mạch Voc.

Bước 4: giả định chuỗi 20 tấm trước khi ngắt nhanh

Giả định một chuỗi 20 tấm có điện áp bình quân như bước 1. Điện áp hở mạch của chuỗi là 20 × 37,1 = 742 V. Điện áp trên dây dẫn giữa tấm pin và thiết bị cách ly vẫn còn vào ban ngày, kể cả khi đã mở thiết bị cách ly.[3] Cách tính điện áp chuỗi ở nhiệt độ thấp được trình bày ở bài Điện áp DC đầu vào tối đa.

Bước 5: điện áp chuỗi sau ngắt nhanh với optimizer Huawei

Với optimizer Huawei SUN2000-450W-P2 trên cả 20 tấm, điện áp ra khi chờ của mỗi optimizer là 0 V.[21] Tổng điện áp chuỗi khi chờ là 20 × 0 = 0 V. Hướng dẫn Huawei ghi mức dưới 120 V trong 15 giây và dưới 30 V trong 30 giây.[8] Từ 742 V xuống dưới 30 V là giảm hơn (742 - 30) / 742 ≈ 96%.

Bước 6: tính thời gian và điện áp theo đặc tả SunSpec

Với hệ dùng tín hiệu SunSpec, bốn bước thời gian cộng lại 2 + 2 + 13 + 13 = 30 giây.[7] Mức tắt của giải pháp SunSpec là 1 V mỗi tấm,[9] nên chuỗi 20 tấm còn khoảng 20 × 1 = 20 V. Mức 20 V thấp hơn mức 30 V là 30 - 20 = 10 V.

Bước 7: lưu số đo để nghiệm thu

Với phương án 80 V, thanh tra nên yêu cầu nhà thầu nộp nhật ký đo điện áp làm bằng chứng tuân thủ.[4]

Các mức trong bảng lấy từ báo cáo UL, tài liệu Huawei, đặc tả SunSpec và NEC 2020. Mục 9 gom các điểm cần đọc trên datasheet và khi lắp đặt.

Các dòng ghi ngắt nhanh trên datasheet optimizer Huawei

Datasheet optimizer Huawei ghi điện áp ra khi chờ và tiêu chuẩn an toàn cháy, như bảng ở mục 7.[21] Hai model ghi hai tiêu chuẩn an toàn cháy khác nhau: SUN2000-450W-P2 ghi VDE-AR-E 2100-712:2018-12, SUN2000-600W-PA0 ghi NEC 2020.[21][23]

Chứng nhận UL 1741 PVRSE và UL 3741

UL 1741 ấn bản 2 có yêu cầu cho PVRSS và PVRSE từ ngày 22/12/2017.[5] UL 3741 đánh giá thành phần, thiết bị và hệ kiểm soát nguy cơ PV.[20] UL là phòng thử nghiệm được SunSpec ủy quyền thử sản phẩm ngắt nhanh.[5] Tới ngày 15/05/2020, chín dòng sản phẩm của sáu hãng đạt chứng nhận SunSpec.[5]

Tương thích giữa bộ phát và bộ thu

Đặc tả SunSpec tạo cách cho sản phẩm của nhiều hãng làm việc cùng nhau an toàn.[5] Sản phẩm được thử theo yêu cầu SunSpec tại phòng thử nghiệm bên thứ ba được ủy quyền.[9] Optimizer Huawei SUN2000-450W-P2 có danh sách biến tần tương thích riêng, gồm các dòng biến tần Huawei SUN2000 và SUN5000.[21]

Ngắt nhanh, công tắc DC và cầu chì chuỗi

Trên hệ Huawei có optimizer ở mọi tấm, tắt công tắc DC trên biến tần là một cách kích hoạt ngắt nhanh.[8] Dây dẫn giữa tấm pin và thiết bị cách ly vẫn mang điện vào ban ngày.[3] Công tắc cách ly phía DC được trình bày ở bài Công tắc DC. Bảo vệ quá dòng cho từng chuỗi được trình bày ở bài Cầu chì chuỗi DC. Thiết bị đóng cắt có tải phía DC được giới thiệu ở bài CB DC chuyên dụng cho điện năng lượng mặt trời.

Mục 10 gom các câu hỏi thường gặp về ngắt nhanh RSD.