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태양광 패널 퓨즈는 태양광 시스템에서 장비 손상과 화재 위험을 방지하는 중요한 과전류 보호 기능을 제공합니다. 적절한 태양광 패널 퓨즈 선택, 크기 및 설치를 이해하면 태양광 어레이가 안전하게 작동하는 동시에 국가 전기 규정 요건을 충족하고 태양광 에너지에 대한 투자를 보호할 수 있습니다.
이 종합 가이드는 태양광 패널 퓨즈에 대해 설치자와 시스템 설계자가 알아야 할 모든 것을 다루며, 태양광 발전 등급 및 크기 계산부터 보증을 무효화하고 안전 위험을 초래하는 일반적인 설치 실수까지 설명합니다.
태양광 패널 퓨즈는 표준 AC 퓨즈로는 안전하게 차단할 수 없는 고유한 DC 전기적 특성을 처리해야 합니다. 태양광 장비를 보호할 때는 전문화된 DC 퓨즈 태양광 애플리케이션용으로 설계되어 까다로운 작동 조건에서도 안정적인 보호를 보장합니다.
AC 퓨즈와의 주요 차이점:
DC 아크 소멸 문제는 AC 보호보다 훨씬 더 어렵습니다. AC 회로에서는 전류가 초당 120회 자연적으로 0을 교차하여 아크 소멸에 도움이 됩니다. DC 전류는 일정한 극성을 유지하므로 안전하게 차단하기 위해 특수 퓨즈 설계가 필요한 지속적인 아크를 생성합니다.
태양광 전용 gPV 정격은 역전류 조건, 클라우드 에지 효과 중 높은 서지 전류, 태양광 모듈의 고유한 I-V 곡선 동작 등 태양광 어레이 특성을 해결합니다. 표준 퓨즈에는 이러한 시나리오에 필요한 테스트 및 구성이 부족합니다.
온도 계수는 주변 온도가 70°C(158°F)를 초과할 수 있는 옥상 설치에서 퓨즈 성능에 다르게 영향을 미칩니다. 태양광 등급 퓨즈는 뜨거운 다락 공간과 지붕에 설치된 컴바이너 박스에서 안정적인 작동을 보장하기 위해 극한의 온도에서 테스트를 거칩니다.
💡 주요 인사이트: 에 따르면 IEC 60269-6 표준gPV 등급 퓨즈는 범용 DC 퓨즈에는 적용되지 않는 역전류 차단 및 최대 전력점 추적 시나리오를 포함한 22가지 특정 테스트를 통과해야 합니다.
"gPV" 명칭은 태양광 애플리케이션을 위해 특별히 설계 및 테스트된 퓨즈를 나타냅니다. 이 등급은 다음에서 정의됩니다. IEC 60269-6 에서 인정하고 UL 2579퓨즈는 모든 작동 조건에서 태양광 어레이를 안전하게 보호합니다.
gPV 인증이 보장하는 것:
퓨즈는 정상 스트링에서 결함이 있는 스트링으로 흐르는 역전류를 차단할 수 있습니다. 다중 스트링 어레이에서 단락된 하나의 스트링은 병렬 스트링에서 전류를 끌어와 순방향 작동 전류를 초과하는 역전류 조건을 생성할 수 있습니다.
600V DC ~ 1500V DC의 시스템 전압에서 고전압 DC 차단 기능. 유틸리티 규모의 설비에서 1500V 아키텍처를 채택함에 따라 퓨즈 정격은 최대 시스템 전압과 일치하거나 이를 초과해야 합니다.
모듈 및 도체 정격에 맞게 조정하면 퓨즈가 다운스트림 장비를 방해 없이 보호할 수 있습니다. 퓨즈의 통과 에너지(I²t 정격)는 케이블 및 모듈 내전압 등급보다 낮아야 합니다.
⚠️ 중요: 태양광 애플리케이션에서 비 PV 정격 퓨즈를 사용하는 것은 다음을 위반합니다. NEC 690.9조 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 표준 자동차 또는 범용 DC 퓨즈는 PV 고장 전류를 안전하게 차단할 수 없으며 역전류 조건에서 폭발할 수 있습니다.
개별 스트링 퓨즈는 병렬 구성의 각 태양광 어레이 스트링을 보호합니다. NEC 690.9(A) 는 세 개 이상의 스트링이 병렬로 연결될 때 과전류 보호가 필요합니다.
스트링 퓨징으로 보호합니다:
각 스트링은 일반적으로 모듈 단락 전류(Isc) 정격에 따라 10A ~ 20A 퓨즈를 사용합니다. 퓨즈 크기는 NEC 690.8(A)(1)에서 요구하는 1.56배 승수를 고려해야 합니다.
메인 어레이 퓨즈 또는 회로 차단기는 컴바이너 박스 출력과 충전 컨트롤러 또는 인버터 입력 사이에 백업 보호 기능을 제공합니다. 이 보호 기능은 다음을 방지합니다:
다운스트림 장비 오류:
주 퓨즈는 일반적으로 주거용부터 상업용 시스템까지 30A에서 300A까지 다양합니다. 적절한 조정을 위해서는 선택적 작동을 보장하기 위해 주 퓨즈의 정격이 개별 스트링 퓨즈보다 높아야 합니다.
특정 장비 위치에서는 추가 퓨징이 필요할 수 있습니다:
배터리 연결: 충전 컨트롤러 출력과 배터리 뱅크 사이의 퓨즈는 배터리 단락 전류로 인한 장비 손상을 방지합니다. 배터리 퓨즈는 일반적으로 뱅크 크기에 따라 100A에서 400A까지 다양합니다.
DC 옵티마이저 시스템: 일부 마이크로인버터 및 옵티마이저 아키텍처에는 모듈 수준의 퓨징이 필요하지만, 많은 제조업체는 대신 내부 보호 기능을 사용합니다.
모니터링 장비: 전류 센서와 모니터링 회로를 보호하기 위해 저전류 퓨즈(일반적으로 1A ~ 5A)가 필요할 수 있습니다.
NEC 690.8(a)(1) 는 표준 테스트 조건에서 156%의 단락 전류에서 도체 및 과전류 장치의 크기를 조정해야 합니다. 이를 설명합니다:
조도 변화: 직사광선과 반사광이 결합하는 구름 가장자리 효과 동안 태양 조도는 1000W/m²를 초과하여 모듈 출력을 일시적으로 정격 Isc보다 15-25% 높일 수 있습니다.
온도 효과: 춥고 화창한 겨울날은 높은 전류 출력을 유지하면서 Voc를 증가시켜 보호 장치에 스트레스를 줄 수 있습니다.
노화 요인: 모듈 성능은 시간에 따라 달라지며, 승수는 성능 저하 패턴에 대한 안전 마진을 제공합니다.
계산 공식: 최소 퓨즈 정격 = 모듈 Isc × 1.56
계산 예시:
퓨즈 등급을 선택할 때 절대로 반올림하지 마세요. 이 예에서 15A 퓨즈를 사용하면 코드를 위반하고 조도가 높은 조건에서 퓨즈 작동에 문제가 생길 수 있습니다.
최소 크기는 1.56배 규칙을 따르지만, 최대 퓨즈 크기는 도체 암페어와 장비 정격에 따라 제한됩니다:
도체 보호: 퓨즈 정격은 도체의 전류 용량을 초과할 수 없습니다. NEC 690.9(B). 정격 40A의 10AWG USE-2 와이어의 경우 최대 퓨즈는 40A입니다.
모듈 OCPD 등급: 모듈 데이터시트에는 최대 과전류 보호 장치 정격이 명시되어 있으며, 일반적으로 주거용 모듈의 경우 15A ~ 25A입니다. 전선 크기가 허용되더라도 이 정격을 초과해서는 안 됩니다.
컴바이너 박스 등급: 컴바이너 박스의 퓨즈 홀더와 버스바에는 초과할 수 없는 최대 정격 전류가 있습니다. 표준 컴바이너 박스는 스트링 위치당 15A ~ 30A 퓨즈를 지원합니다.
직렬 전용 구성(하나 또는 두 개의 문자열)에서는 퓨징이 필요하지 않을 수 있습니다. NEC 690.9(A). 그러나 많은 설치 프로그램에는 퓨징이 포함되어 있습니다:
안전한 서비스 제공: 퓨즈 분리로 유지보수 시 전체 어레이를 종료하지 않고도 안전하게 스트링을 분리할 수 있습니다.
향후 확장성: 사전 설치된 퓨징을 사용하면 나중에 시스템 재설계 없이 병렬 문자열을 간편하게 추가할 수 있습니다.
추가 보호: 직렬 전용 구성에서도 다운스트림 배선에 과전류 보호 기능을 제공합니다.

태양광 퓨즈는 일반적인 모듈 구성과 일치하는 표준 정격 전류로 제공됩니다:
| 퓨즈 등급 | 최대 모듈 Isc | 일반적인 애플리케이션 | 시스템 크기 |
|---|---|---|---|
| 10A gPV | 6.4A | 구형/소형 모듈 | 주거용 |
| 15A gPV | 9.6A | 표준 300-350W 모듈 | 주거용/소규모 상업용 |
| 20A gPV | 12.8A | 최신 370-450W 모듈 | 주거용/상업용 |
| 25A gPV | 16.0A | 고출력 500W+ 모듈 | 상업용 |
| 30A gPV | 19.2A | 메인 어레이 보호 | 주거용 2-3 문자열 |
| 40A gPV | 25.6A | 메인 어레이 보호 | 상업용 3-4 문자열 |
| 50A gPV | 32.0A | 메인 어레이 보호 | 상업용 4~5개 문자열 |
| 63A+ gPV | 40.4A+ | 대형 어레이 메인 | 유틸리티 규모 |
태양광 패널 퓨즈는 안전 여유가 있는 최대 시스템 전압에 맞게 정격화되어야 합니다:
600V DC 퓨즈: 주거용 시스템(일반적으로 최대 300-450V)
1000V DC 퓨즈: 상업용 시스템(일반적으로 최대 600-850V)
1500V DC 퓨즈: 유틸리티 규모 시스템(일반적으로 최대 1200~1400V)
항상 예상 최저 온도에서 최대 시스템 개방 회로 전압(Voc)보다 최소 25% 높은 퓨즈 전압 정격을 선택하세요. 춥고 화창한 아침에는 Voc가 정격값보다 15-20% 높아질 수 있습니다.
주거용 및 상업용 태양광 설치에 가장 일반적인 유형인 원통형 gPV 퓨즈는 정격 전류에 따라 표준 10×38mm 또는 14×51mm 크기를 사용합니다.
물리적 사양:
구성 기능:
일부 주거용 컴바이너 박스에는 gPV 등급의 자동차 스타일 블레이드 퓨즈가 사용됩니다. 이러한 제안:
장점:
제한 사항:
적절한 태양열 퓨즈 보호 DC 서비스용으로 설계된 UL 및 IEC 등급 퓨즈 홀더가 필요합니다:
DIN 레일 마운트 홀더: 컴바이너 박스 설치를 위한 공간 효율적인 모듈식 디자인. 각 홀더에는 교체가 용이한 원통형 퓨즈 1개가 장착되어 있습니다.
패널 마운트 퓨즈 블록: 영구 설치를 위한 기존의 나사 단자 블록. 종종 LED 또는 기계식 플래그를 통해 퓨즈 끊김 표시가 포함됩니다.
인라인 퓨즈 홀더: 배터리 연결 및 장비 보호에 사용됩니다. 일반적으로 내후성 인클로저와 함께 30A ~ 200A 등급입니다.
터치에 안전한 디자인: 접근 가능한 위치에서 다음 기준에 따라 필수 NEC 690.15. 퓨즈 교체 시 실수로 라이브 단자와 접촉하는 것을 방지하는 커버입니다.
올바른 설치는 안정적인 작동과 안전한 서비스를 보장합니다:
간격 요구 사항:
오리엔테이션: 대부분의 퓨즈 홀더는 어떤 위치에서든 작동하지만 연결부가 아래쪽으로 향하도록 수직으로 장착하면 실외 설치 시 습기가 쌓이는 것을 방지할 수 있습니다.
접근성: NEC 690.15 쉽게 접근할 수 있는 분리 수단이 필요합니다. 지붕에 올라가거나 전기가 흐르는 장비 구역에 들어가지 않고도 퓨즈를 안전하게 교체할 수 있는 곳에 퓨즈를 설치하세요.
터미널 토크 사양:
약하게 조이면 부하가 걸렸을 때 발열하는 고저항 연결이 발생합니다. 과도하게 조이면 단자와 도체가 손상됩니다. 중요한 연결부에는 보정된 토크 드라이버를 사용하세요.
지휘자 준비: 나사 단자의 경우 전선 절연을 10~12mm 벗겨냅니다. 연선에 페룰을 사용하여 연선 파손을 방지하고 견고한 접촉을 보장합니다. 알루미늄 도체에 산화 방지제를 도포합니다.
온도 강하: 더운 환경(옥상, 다락방)에 설치된 퓨즈는 전류 전달 용량이 감소합니다. 표준 정격은 주변 온도 25°C(77°F)에서 적용됩니다. 40°C를 초과하는 설치의 경우:
실제로 주변 온도가 50°C를 초과하는 경우 적절한 보호 기능을 유지하려면 다음으로 큰 표준 퓨즈 크기를 선택하세요.
습기 보호: 실외 퓨즈 설치에는 IP65 이상의 정격 컴바이너 박스를 사용하세요. 개별 퓨즈 홀더 커버는 습도가 높거나 해안가 환경에서 추가적인 보호 기능을 제공합니다.
자외선 노출: 컴바이너 박스 인클로저는 자외선 안정화 소재를 사용해야 합니다. 직사광선은 보호되지 않은 플라스틱을 2~3년 내에 열화시켜 균열과 물의 침입 경로를 만듭니다.
❌ gPV 등급 대신 자동차용 또는 표준 DC 퓨즈 사용: 차량용 퓨즈는 역방향 PV 전류를 안전하게 차단할 수 없으며 고장 조건에서 폭발할 수 있습니다. 이는 NEC 690.9를 위반하며 장비 보증을 무효화합니다.
❌ 모듈 OCPD 등급을 초과하는 대형 퓨즈: 최대 OCPD가 15A인 모듈에 30A 퓨즈를 설치하면 심각한 화재 위험이 발생할 수 있습니다. 퓨즈는 내부 결함이나 핫스팟으로부터 모듈을 보호하지 못합니다.
❌ 모듈 크기를 줄여 "저장"합니다: 일부 설치자는 모듈 손상을 방지하기 위해 NEC 1.56배 계산보다 작은 퓨즈를 사용합니다. 이로 인해 조도가 높은 기간 동안 퓨즈가 지속적으로 작동하여 시스템 생산량이 감소합니다.
❌ 병렬 문자열에 퓨즈 브랜드/유형을 혼합합니다: 퓨즈 특성이 다르면 전류 공유가 균등하지 않고 빠른 퓨즈가 조기에 고장날 수 있습니다. 모든 병렬 스트링에 동일한 퓨즈(제조업체, 정격 및 부품 번호가 동일)를 사용하세요.
❌ 정션박스에 홀더가 없는 퓨즈 설치: 적절한 홀더가 없는 맨 퓨즈 클립은 NEC 터치 안전 요구 사항을 위반하며 교체 시 심각한 감전 위험을 초래할 수 있습니다.
❌ 전압 정격 확인을 무시합니다: 1000V 시스템의 600V DC 퓨즈는 고장 중단 시 외부에서 아크가 발생하여 화재 또는 장비 파손의 원인이 될 수 있습니다. 항상 정격 전압이 시스템 최대 전압과 일치하거나 초과하는지 확인하세요.
적절한 보호 조정을 통해 오류와 가장 가까운 퓨즈만 작동하고 나머지 시스템은 온라인 상태를 유지합니다:
목표: 스트링 퓨즈는 스트링 오류 시 메인 어레이 퓨즈보다 먼저 열어야 합니다.
조정 비율: 주 퓨즈는 안정적인 선택성을 위해 가장 큰 스트링 퓨즈 정격의 2배 이상이어야 합니다.
예시:
퓨즈 제조업체는 작동 시간 대 전류 레벨을 보여주는 시간-전류 곡선을 게시합니다. 적절한 조정을 위해:
커브를 검토합니다:
스트링 퓨즈의 최대 클리어 시간은 모든 전류 레벨에서 메인 퓨즈의 최소 용융 시간보다 짧아야 합니다. 이렇게 하면 주 퓨즈가 작동을 시작하기 전에 스트링 퓨즈가 완전히 소멸됩니다.
🎯 프로 팁: 시간 전류 곡선을 요청하세요. PV 등급 퓨즈 공급업체에 문의하세요. 전체 전류 범위에서 적절한 분리(최소 2~3배 시간 비율)를 확인하기 위해 스트링과 메인 퓨즈 곡선을 오버레이합니다.

연간 육안 검사:
반기별 전기 테스트:
안전 프로토콜:
끊어진 퓨즈는 근본 원인을 파악하고 수정하지 않고 교체하지 마세요. 퓨즈 작동이 반복되면 배선 결함, 모듈 문제 또는 조사가 필요한 잘못된 사이징이 있음을 나타냅니다.
즉시 교체하세요:
교체하기 전에 조사하세요:
유틸리티 규모의 설비에서는 효율성 향상을 위해 1500V DC 아키텍처를 채택하는 경우가 점점 더 많아지고 있습니다. 이러한 시스템을 융합하려면 특별한 주의가 필요합니다:
더 높은 차단 용량 요구 사항: 대규모 어레이의 고장 전류는 50kA를 초과할 수 있습니다. 퓨즈는 차단 용량(정격 단락 전류)이 30kA 이상이어야 하며, 대규모 설치의 경우 50kA+가 바람직합니다.
강화된 안전 조치: 1500V에서는 아크 플래시 위험이 급격히 증가합니다. 원격으로 작동하는 퓨즈 스위칭 시스템은 작업 중 직원 노출을 방지합니다.
문자열 퓨징 대안: 일부 1500V 설계는 원격 작동 기능과 소모품 교체 부품을 없애기 위해 스트링 레벨에서 퓨즈 대신 회로 차단기를 사용합니다.
모듈 수준의 전력 전자장치는 기존의 퓨징 요구 사항을 변화시킵니다:
옵티마이저 시스템: 많은 제조업체는 모듈 수준의 오류에 대해 옵티마이저 내부 보호 기능에 의존하여 컴바이너 수준에서만 퓨징할 것을 권장합니다. 스트링 퓨즈를 추가하기 전에 제조업체 요구 사항을 확인하세요.
마이크로인버터 시스템: 이러한 AC 커플링 아키텍처는 DC 퓨징을 완전히 제거합니다. 각 마이크로인버터에는 통합 과전류 보호 및 GFCI 기능이 포함되어 있습니다.
하이브리드 디자인: 스트링 인버터와 부분 옵티마이저 적용 범위를 혼합하는 시스템에는 여러 수준에서 보호 기능을 신중하게 조정해야 합니다.
태양광 패널 스트링이 두 개만 병렬로 연결되어 있는 경우 퓨즈가 필요한가요?
에 따르면 NEC 690.9(A)두 개의 스트링만 병렬로 연결할 경우 최대 역전류가 도체 용량을 초과할 수 없으므로 퓨즈가 필요하지 않습니다. 그러나 많은 설치자는 안전, 향후 확장 기능 및 손쉬운 문제 해결을 위해 퓨즈를 추가합니다. 적은 추가 비용으로 상당한 이점을 얻을 수 있습니다.
값비싼 gPV 등급 퓨즈 대신 일반 DC 퓨즈를 사용할 수 있나요?
표준 DC 퓨즈는 역방향 태양광 전류를 안전하게 차단할 수 없으며 고장 조건에서 폭발할 수 있습니다. 다음에 대해 테스트 및 인증된 퓨즈만 IEC 60269-6 그리고 UL 2579 표준을 태양광 애플리케이션에 사용해야 합니다. 잠재적인 화재 위험 및 책임에 비해 비용 차이는 미미합니다.
태양광 패널 퓨즈는 얼마나 자주 교체해야 하나요?
태양광 퓨즈는 고장 상태에서 작동하지 않는 한 일상적인 교체가 필요하지 않습니다. 열악한 환경에서 접촉부 부식 및 내부 성능 저하가 발생할 수 있으므로 10~15년 주기로 예방적 교체가 필요합니다. 매년 검사하여 변색, 부풀어 오름 또는 물리적 손상이 나타나면 교체하세요.
퓨즈 차단 용량과 정격 전류의 차이점은 무엇인가요?
정격 전류는 퓨즈가 무한정 안전하게 전달하는 최대 연속 전류입니다. 차단 용량(차단 용량 또는 단락 정격이라고도 함)은 퓨즈가 폭발하지 않고 안전하게 차단할 수 있는 최대 고장 전류입니다. 20A 퓨즈의 차단 용량은 600V/10kA로, 20A를 연속적으로 전달하지만 최대 10,000A의 고장 전류를 차단할 수 있습니다.
뇌우 중에 태양열 퓨즈가 끊어진 이유는 무엇인가요?
번개로 인한 서지는 퓨즈 정격을 초과하는 과도 과전류를 생성할 수 있습니다. 퓨즈가 일부 서지 보호 기능을 제공하는 반면, 전용 서지 보호 장치는 1차 낙뢰 보호 기능을 제공합니다. 퓨즈는 서지 이벤트 중에 개방되어 올바르게 작동하여 장비 손상을 방지합니다. DC SPD 설치 NEC 690.35 를 사용하여 폭풍우 시 퓨즈 작동을 방지할 수 있습니다.
태양광 어레이에 다른 퓨즈 브랜드를 혼합할 수 있나요?
코드에서 명시적으로 금지하고 있지는 않지만 퓨즈 브랜드를 혼합하면 서로 다른 시간-전류 특성으로 인해 예측할 수 없는 조정이 발생할 수 있습니다. 모든 스트링 위치에 동일한 퓨즈(가능한 경우 동일한 제조업체, 부품 번호 및 생산 로트)를 사용하여 동일한 전류 공유와 일관된 보호를 보장하는 것이 가장 좋습니다.
한 줄의 퓨즈가 계속 끊어지면 어떻게 해야 하나요?
퓨즈 작동이 반복되면 단순한 교체가 아니라 조사가 필요한 결함임을 나타냅니다. 일반적인 원인으로는 케이블 절연 손상, 느슨한 연결로 인한 높은 저항 발생, 내부 모듈 결함 또는 극성 반전 등이 있습니다. 영향을 받은 전선을 분리하고 모든 연결부와 케이블을 검사한 후 절연 저항을 측정한 후 다시 전원을 공급하세요. 근본 원인을 파악하지 않고 퓨즈를 교체하지 마세요.
적절한 태양광 패널 퓨즈 선택과 설치는 태양광 투자를 보호하는 동시에 규정 준수와 시스템 안전을 보장합니다. gPV 등급 퓨즈와 표준 과전류 장치 간의 중요한 차이점을 이해하면 비용이 많이 드는 실수와 잠재적인 안전 위험을 방지할 수 있습니다.
주요 고려 사항에는 NEC 1.56배 승수를 사용하여 퓨즈 등급 계산, 시스템 전압에 적합한 gPV 등급 퓨즈 선택, 스트링과 메인 어레이 보호 간의 적절한 조정 보장, 장착, 토크 및 환경 보호를 위한 설치 모범 사례 준수 등이 있습니다.
주거용 옥상 시스템을 설계하든 유틸리티 규모의 태양광 발전소를 설계하든 SYNODE의 고품질 태양광 정격 과전류 보호 장치에 투자하면 안정적인 작동과 장기적인 시스템 성능을 보장할 수 있습니다.