Việc chọn cầu chì 1000V DC cho hệ thống solar (DC Fuse) cho hệ thống điện mặt trời đòi hỏi tính toán chính xác 3 thông số then chốt: Điện áp (Un), Dòng điện (In) và Đặc tính cắt (Class) để tránh hiện tượng nổ cầu chì ảo khi trời nắng gắt hoặc không đứt khi xảy ra ngắn mạch.

Các bước chọn cầu chì DC chuẩn kỹ thuật

Bước 1: Chọn điện áp định mức (Ufuse)

Điện áp của cầu chì phải lớn hơn hoặc bằng điện áp hở mạch cực đại của chuỗi pin (String) ở nhiệt độ thấp nhất:

Ufuse =>Uoc_max=N x Uoc x 1.15

  • N : Số lượng tấm pin mắc nối tiếp trong 1 string.
  • Uoc: Điện áp hở mạch của 1 tấm pin (xem trên tem datasheet).
  • Hệ số : Hệ số dự phòng khi nhiệt độ môi trường xuống thấp làm điện áp tấm pin tăng lên.

Quy tắc chọn nhanh:

  • Hệ thống hộ gia đình (chuỗi pin<1000V ): Chọn cầu chì loại .
  • Hệ thống công nghiệp/Thương mại (chuỗi pin lớn): Chọn cầu chì loại .

Bước 2: Tính dòng điện định mức (Ifuse)

Dòng điện của cầu chì được tính dựa trên dòng ngắn mạch () của tấm pin theo tiêu chuẩn NEC 690.9 / IEC 62548:

Ifuse_min = Isc x 1.16

(Tích hợp 2 hệ số an toàn:1.25 do bức xạ mặt trời cao bất thường và 1.25 do làm việc liên tục trên 3 giờ).

Đồng thời, dòng cầu chì phải nhỏ hơn dòng chịu đựng ngược của tấm pin ( ghi trên nhãn tấm pin):

Isc x 1.56≤ Ifuse ≤ Imod_max_fuse

Ví dụ tính toán thực tế:

Tấm pin công suất  có thông số:

  • Ifuse_min =14A
  • Imod_max_fuse =2A

Tính toán:

Ifuse_min = 14 x 1.56=21.84A

Lựa chọn ruột cầu chì tiêu chuẩn kế tiếp là  (Thỏa mãn 21.84A≤25A”≤25A ).

Bước 3: Chọn đặc tính cắt và kích thước

  • Đặc tính cắt: Bắt buộc chọn loại gPV (Dành riêng cho quang điện). Loại này được thiết kế để ngắt được các dòng sự cố nhỏ nhưng kéo dài, đồng thời dập tắt hồ quang DC an toàn bằng cát thạch anh bên trong.
  • Kích thước phổ biến:
    • Loại : 10x38mm Dòng tải tới 32A (ápv1000V DC ).
    • Loại  10×85 hoặc NH00/NH1: Dùng cho dòng lớn hơn hoặc áp 1500V DC.

Bảng tổng hợp chọn nhanh ruột cầu chì theo tấm pin

Dòng ngắn mạch tấm pin (Isc​) Cầu chì đề xuất (Ifuse​) Kích thước & Điện áp
8.0A−10.0A (Pin thế hệ cũ) 15A 10×38 mm / 1000V DC
10.5A−12.5A (Pin 450W−500W) 20A 10×38 mm / 1000V DC
13.0A−15.0A (Pin 540W−670W) 25A 10×38 mm / 1000V DC
15.5A−18.0A (Pin dòng cao) 30A 10×38 mm / 1000V DC

Khi nào BẮT BUỘC và KHI NÀO KHÔNG CẦN dùng cầu chì DC?

  • Không cần cầu chì DC: Khi Inverter chỉ đấu 1 String hoặc 2 String song song vào 1 MPPT. Dòng ngược cực đại từ 1 string không đủ lớn để làm hỏng string còn lại.
  • Bắt buộc phải lắp cầu chì DC: Khi có từ 3 String trở lên đấu song song vào cùng 1 cổng MPPT. Nếu 1 string bị chập, dòng điện tổng từ các string còn lại sẽ đổ dồn về string sự cố gây cháy nổ tấm pin nếu không có cầu chì cắt mạch.