Trung Tâm Điều Hành
Hệ Thống Điện Mặt Trời Việt Nam

Tấm pin và inverter thường được chú ý nhiều nhất, nhưng chính dây dẫn và thiết bị bảo vệ mới quyết định hệ điện mặt trời có an toàn và bền bỉ hay không. Chọn sai tiết diện dây hay dùng nhầm loại CB có thể gây sụt áp, quá nhiệt, thậm chí cháy nổ. Bài viết này trình bày các nguyên tắc cốt lõi để chọn dây dẫn, CB, cầu chì và thiết bị chống sét cho hệ.

Tiết diện dây và sụt áp

Dây dẫn phải đủ lớn để chịu dòng điện làm việc tối đa mà không quá nóng, đồng thời hạn chế sụt áp trên đường dây.

Phía DC từ tấm pin thường có dòng lớn và khoảng cách xa tới inverter, nên sụt áp dễ trở thành vấn đề. Nguyên tắc chung là dây càng dài và dòng càng lớn thì tiết diện càng phải lớn. Sụt áp nên được giữ ở mức thấp, thông thường trong khoảng dưới vài phần trăm, để không lãng phí điện.

Cần chọn dây chuyên dụng cho điện mặt trời phía DC, có khả năng chịu tia UV, nhiệt độ cao và điện áp một chiều khi đi ngoài trời. Không dùng dây điện dân dụng thông thường cho các đoạn phơi nắng.

CB một chiều khác CB xoay chiều

Một sai lầm nguy hiểm là dùng nhầm CB xoay chiều cho mạch một chiều. Dòng một chiều (DC) khó ngắt hơn dòng xoay chiều (AC) vì không có thời điểm điện áp về không, khiến hồ quang khi ngắt dễ duy trì.

Vì vậy mạch phía tấm pin và pin lưu trữ phải dùng CB hoặc thiết bị đóng cắt được định mức riêng cho DC, đúng cấp điện áp một chiều của hệ. Mạch phía sau inverter, nối với tải và lưới, dùng CB xoay chiều thông thường.

Luôn kiểm tra nhãn thiết bị: một CB ghi định mức AC không được dùng thay cho CB DC, kể cả khi dòng định mức trùng nhau.

Cầu chì chuỗi và lý do cần có

Khi hệ có nhiều chuỗi tấm pin đấu song song, cầu chì chuỗi (string fuse) đóng vai trò bảo vệ quan trọng.

Nếu một chuỗi bị sự cố (chập, hỏng), các chuỗi còn lại có thể dồn dòng ngược vào chuỗi lỗi, gây quá dòng và nguy cơ cháy. Cầu chì chuỗi cắt kịp dòng sự cố này để bảo vệ dây và tấm pin.

Với hệ chỉ có một hoặc hai chuỗi, thường không cần cầu chì chuỗi vì không đủ chuỗi để tạo dòng ngược nguy hiểm. Số lượng chuỗi và thông số dòng ngược cho phép của tấm pin quyết định có cần cầu chì hay không, nên cần dựa theo khuyến nghị của nhà sản xuất.

Thiết bị chống sét lan truyền

Hệ điện mặt trời có dây dẫn dài và tấm pin đặt ngoài trời nên dễ chịu ảnh hưởng của sét lan truyền, đặc biệt ở vùng nhiều giông.

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) giúp dẫn xung điện áp cao xuống đất, bảo vệ inverter và các thiết bị điện tử đắt tiền. Nên lắp SPD phù hợp cho cả phía DC và phía AC tại các vị trí thích hợp.

Hiệu quả của SPD phụ thuộc vào hệ thống tiếp địa tốt. Không có tiếp địa đúng cách, SPD gần như không phát huy tác dụng, nên đây là hạng mục không nên bỏ qua khi thi công.

Đầu nối DC đúng chuẩn

Các mối nối phía DC thường dùng đầu nối chuyên dụng để đảm bảo tiếp xúc tốt và kín nước. Đây là điểm dễ bị xem nhẹ nhưng lại là nguyên nhân phổ biến gây hỏng hóc.

Một vài lưu ý quan trọng:

• Chỉ ghép đầu nối cùng loại, cùng thương hiệu với nhau; ghép lẫn các loại tưởng như giống nhau dễ gây tiếp xúc kém và phát nhiệt.
• Bấm đầu nối bằng dụng cụ chuyên dụng, đúng cỡ dây, để mối nối chắc và không tăng điện trở.

Mối nối DC lỏng hoặc sai chuẩn có thể phát sinh hồ quang âm ỉ, gây nóng chảy và cháy, nên cần thi công cẩn thận và kiểm tra định kỳ.

Kết luận thực tế

An toàn của hệ điện mặt trời nằm ở những chi tiết ít được để ý: chọn đúng tiết diện dây để hạn chế sụt áp, dùng CB định mức DC cho mạch một chiều, lắp cầu chì chuỗi khi có nhiều chuỗi song song, bổ sung SPD với tiếp địa tốt và dùng đầu nối DC đúng chuẩn.

Đội kỹ thuật AutoSPC luôn tính toán và lựa chọn thiết bị bảo vệ theo đúng thông số thực tế của từng hệ, bởi phần "vô hình" này chính là thứ giữ cho khoản đầu tư của bạn an toàn suốt vòng đời sử dụng.

Bài liên quan

• "Tỷ lệ công suất DC/AC và oversizing tấm pin hợp lý"
• Thiết kế hệ điện mặt trời độc lập (off-grid) cho vùng thiếu điện
• "AC coupling và DC coupling: chọn kiểu hệ lưu trữ nào?"

Nội dung mang tính tham khảo kỹ thuật, không thay thế văn bản pháp luật hay tư vấn thiết kế cho công trình cụ thể. Số liệu có ngày cập nhật ở đầu bài; khi chính sách hoặc giá thay đổi, AutoSPC sẽ cập nhật.