Come scegliere una scatola di giunzione fotovoltaica: 8 fattori critici prima dell'acquisto

Scegliere un quadro di parallelo fotovoltaico è una decisione importante durante la progettazione o l'acquisto di apparecchiature per un impianto fotovoltaico. Il giusto quadro di parallelo aiuta a garantire una protezione elettrica adeguata, connessioni affidabili delle stringhe e la compatibilità con l'inverter e l'intero impianto solare.

Per installatori solari, appaltatori EPC, distributori e team di approvvigionamento di progetti, la selezione di un quadro di parallelo comporta molto più del semplice conteggio del numero di stringhe FV o della scelta tra modelli a 1000V e 1500V DC.

È necessario considerare la configurazione dell'inverter, la tensione massima in corrente continua, la corrente di stringa, la protezione tramite fusibili, la protezione contro le sovratensioni, l'isolamento DC, i requisiti dell'involucro e le funzioni di monitoraggio.

Questa guida spiega come scegliere un quadro di parallelo fotovoltaico esaminando 8 fattori critici, aiutandoti a valutare le specifiche tecniche, a comunicare con i produttori e a preparare una richiesta di preventivo più accurata.

Se non hai familiarità con i quadri di parallelo fotovoltaici, puoi anche leggere la nostra guida completa ai quadri di parallelo fotovoltaici per comprenderne la struttura, i componenti e i principi di funzionamento.

1. Come scegliere una scatola di giunzione solare fotovoltaica: ne hai davvero bisogno?

Prima di selezionare un modello, determina se il tuo impianto fotovoltaico richiede una scatola di giunzione separata.

Una scatola di giunzione solare fotovoltaica raccoglie molteplici circuiti in corrente continua (DC) provenienti dalle stringhe fotovoltaiche e li combina in uno o più circuiti in uscita prima che raggiungano l'inverter o altre apparecchiature a valle.

Tuttavia, non ogni installazione solare richiede una scatola di giunzione esterna.

Considera le seguenti situazioni:

La decisione dovrebbe basarsi sull'architettura elettrica piuttosto che semplicemente sul numero di pannelli solari installati.

Ad esempio, se un inverter fornisce già ingressi indipendenti sufficienti e le funzioni di protezione richieste, un quadro di parallelo esterno aggiuntivo potrebbe non essere necessario.

Tuttavia, quando è necessario raggruppare più stringhe in un punto comune, un quadro di parallelo FV dedicato può semplificare il cablaggio, la protezione e la manutenzione.

Concetto chiave: Verificare la configurazione dell'ingresso CC dell'inverter e lo schema unifilare del progetto prima di scegliere un quadro di parallelo.

2. Determinare il numero di stringhe FV e la configurazione di ingresso/uscita

Una delle prime specifiche da confermare è il numero di stringhe FV che devono essere collegate.

Un quadro di parallelo viene comunemente descritto utilizzando una configurazione di ingresso/uscita, come ad esempio:

• 2 ingressi/1 uscita
• 4 ingressi/1 uscita
• 6 ingressi/1 uscita
• 8 ingressi/1 uscita
• 16 ingressi/1 uscita

Il primo numero rappresenta il numero di stringhe in ingresso, mentre il secondo rappresenta il numero di circuiti in uscita.

Ad esempio, una scatola di giunzione 6 ingressi/1 uscita riceve sei stringhe fotovoltaiche e le combina in un unico circuito CC in uscita.

Una configurazione 4 ingressi/2 uscite, invece, fornisce due circuiti in uscita separati.

Come scegliere la configurazione corretta

Prima di selezionare il numero di ingressi e uscite, verificare:

1. Quante stringhe FV sono incluse nel progetto?
2. Quanti ingressi MPPT possiede l'inverter?
3. Quali stringhe è consentito collegare in parallelo?
4. Il progetto richiede uno o più circuiti in uscita?
5. È richiesta una capacità di ingresso aggiuntiva per future espansioni?

Un punto importante è che il numero di ingressi non determina automaticamente il numero di stringhe che possono essere collegate insieme in sicurezza.

È necessario considerare diversi gruppi MPPT, configurazioni dei moduli e limiti di ingresso dell'inverter.

Per installazioni di maggiori dimensioni, potrebbe essere necessario un quadro di parallelo personalizzato.

Ad esempio, KUANGYA ha lavorato a un progetto di quadro di parallelo fotovoltaico personalizzato a 16 stringhe, integrando protezione delle stringhe, protezione contro le sovratensioni CC e monitoraggio remoto.

Leggi di più sulla configurazione effettiva nel nostro Progetto di quadro di parallelo fotovoltaico a 16 stringhe.

3. Selezionare la tensione nominale CC corretta: 600V, 1000V o 1500V

La tensione nominale è una delle specifiche più importanti quando si acquista un quadro di parallelo fotovoltaico.

Le classi di tensione comuni per i sistemi fotovoltaici includono:

Tuttavia, scegliere una string box basandosi solo sulla tensione nominale del sistema non è sufficiente.

Verificare la tensione a circuito aperto (Voc) massima.

La tensione a circuito aperto di un modulo solare aumenta al diminuire della sua temperatura.

Pertanto, la tensione massima della stringa FV deve essere calcolata utilizzando le specifiche elettriche del modulo e la temperatura minima di progetto del progetto.

Il calcolo deve considerare:

• Numero di moduli collegati in serie
• Tensione a circuito aperto del modulo (Voc)
• Coefficiente di temperatura della Voc.
• Temperatura ambiente o di progetto del modulo minima prevista.
• Requisiti di progettazione del sistema FV applicabili.

Il quadro di parallelo (combiner box) selezionato e tutti i componenti interni devono essere idonei per la tensione CC massima risultante.

Controllare ogni componente interno

Non limitarsi a verificare l'etichetta di tensione dell'involucro.

Anche i seguenti componenti necessitano di valori nominali in CC appropriati:

• Collegamenti del fusibile gPV
• Portafusibili
• SPD DC
• Sezionatore o interruttore-sezionatore in CC
• Interruttori automatici, ove specificato
• Barre di distribuzione (busbar)
• Morsetti e conduttori interni

Un involucro da 1000V CC non implica automaticamente che ogni componente installato sia idoneo per un'applicazione a 1000V CC.

Per ulteriori informazioni, fare riferimento al documento ufficiale Requisiti di progettazione degli impianti fotovoltaici secondo la norma IEC 62548-1.

4. Verificare la corrente nominale e la protezione dei fusibili di stringa

La tensione è solo una parte del processo di selezione. La capacità di corrente e la protezione da sovracorrente sono altrettanto importanti.

Un quadro di parallelo (combiner box) correttamente specificato deve essere in grado di gestire la corrente operativa delle stringhe fotovoltaiche collegate e del circuito di uscita combinato.

Comprendere la corrente di stringa

Le seguenti informazioni devono essere raccolte dalla scheda tecnica del modulo solare:

• Corrente di cortocircuito (Isc)
• Corrente alla massima potenza (Imp)
• Corrente nominale massima del fusibile di serie
• Configurazione elettrica del modulo

L'ingegnere di progetto deve quindi calcolare la corrente di progetto richiesta in conformità con le norme applicabili e le condizioni di installazione.

Do not select fuse ratings using a universal multiplier without checking the actual module specifications and local design requirements.

Choose the correct gPV fuse

PV string protection commonly uses dedicated gPV fuse links.

When selecting a fuse, verify:

The fuse link and holder must be evaluated as a compatible protection assembly.

An oversized fuse may fail to provide the intended protection, while an undersized fuse may cause unwanted operation.

For more information, see the official IEC 60269-6 photovoltaic fuse standard.

You can also explore KUANGYA’s DC Fuse and Fuse Holder product range for photovoltaic protection applications.

5. Check the DC SPD and Surge Protection Configuration

Surge protection is another important consideration when purchasing a solar PV combiner box.

PV systems may be exposed to transient overvoltages caused by lightning activity and switching events.

A suitable DC Surge Protective Device (SPD) helps limit transient overvoltages and protect connected equipment.

However, not every project requires the same SPD configuration.

What should you check?

Before confirming the SPD specification, consider:

1. SPD type

Depending on the lightning protection design and installation conditions, the project may require Type 1, Type 2, or a combined Type 1+2 SPD.

2. Maximum continuous operating voltage (Ucpv)

The SPD’s operating voltage must be compatible with the maximum PV system voltage and grounding arrangement.

3. Discharge current

Check the required nominal discharge current (In), maximum discharge current (Imax), or impulse current (Iimp), as applicable.

4. Voltage protection level (Up)

The selected SPD must provide a suitable protection level for the equipment being protected.

5. Backup protection

Confirm the manufacturer’s requirements for backup overcurrent protection and short-circuit coordination.

6. Status indication

A visual status window helps maintenance personnel identify the operating condition of the SPD.

For projects requiring remote fault indication, an SPD with a remote signaling contact may also be considered.

For additional technical information, refer to IEC 61643-31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations.

6. Select the Appropriate DC Isolator and Switching Arrangement

A PV combiner box may also incorporate a DC isolator or switch-disconnector to provide a means of disconnecting the DC circuit for maintenance and servicing.

However, isolation and overcurrent protection are not the same function.

A DC isolator is designed for the specified isolation and switching duty. It should not automatically be treated as a replacement for a properly selected fuse or circuit breaker.

Before purchasing, confirm:

• Tensione operativa nominale
• Rated operational current
• DC switching capability
• Numero di pali
• Switching arrangement
• Applicable utilization category
• Required isolation and locking functions

The selected device must be suitable for the actual DC circuit and installation conditions.

Also check whether the inverter or another downstream device already provides the required switching function. This helps avoid unnecessary duplication.

For projects with different electrical architectures, the isolator configuration should be confirmed before manufacturing.

7. Evaluate the Enclosure, IP Rating, and Installation Environment

The enclosure protects the internal electrical components from environmental exposure and mechanical damage.

Choosing the wrong enclosure can affect long-term reliability, especially in outdoor PV installations.

What IP rating should you choose?

Common enclosure protection levels include:

The required rating depends on the actual installation environment and project specifications.

Ad esempio:

Commercial rooftop installations

Consider direct sunlight, temperature changes, rain exposure, and cable-entry sealing.

Coastal installations

Pay attention to corrosion resistance, material selection, and the effects of salt exposure.

Industrial environments

Evaluate dust, moisture, vibration, chemical exposure, and maintenance accessibility.

Ground-mounted solar farms

Consider UV exposure, enclosure durability, mounting arrangements, and long-term outdoor operation.

Check more than the IP rating

When evaluating a supplier’s enclosure, also check:

• Materiale dell'involucro
• Resistenza ai raggi UV
• Resistenza alla corrosione
• Cable glands and sealing
• Internal temperature conditions
• Struttura di montaggio
• Available maintenance space
• Labeling and identification

Remember that the enclosure’s effective protection depends on the complete installed assembly, including cable glands, unused openings, seals, and installation workmanship.

8. Decide Whether You Need String Monitoring and Remote Control

For larger commercial and industrial PV projects, monitoring functions can provide additional visibility into system operation.

A conventional combiner box mainly provides electrical connection and protection functions.

An intelligent PV combiner box can integrate additional monitoring and communication components.

Common monitoring functions

Depending on the project, communication may use RS485 and protocols such as Modbus RTU.

However, not every PV project needs all these functions.

Before purchasing, confirm:

• Number of monitoring channels
• Parameters to be measured
• Communication protocol
• Auxiliary power requirements
• Remote alarm requirements
• Compatibility with the plant monitoring system

For projects involving many PV strings, remote monitoring can help maintenance teams identify abnormal operating conditions without inspecting every string individually.

You can see how these functions can be integrated into a customized solution in our Progetto di quadro di parallelo fotovoltaico a 16 stringhe.

How to Prepare a PV Combiner Box RFQ: Information to Send Your Supplier

After confirming the eight factors above, the next step is to prepare a clear Request for Quotation (RFQ).

Providing complete project information helps manufacturers evaluate the required configuration and prepare a more accurate quotation.

Here is a practical checklist you can use.

Example: A basic quotation request

Suppose you are purchasing a customized PV combiner box for a commercial solar project.

Your initial inquiry could include:

• System voltage: 1000V DC
• Configuration: 16 inputs / 1 output
• Application: Commercial solar PV system
• Protection: gPV fuse protection and DC SPD
• Switching: DC isolator
• Monitoring: Remote monitoring required
• Installation: Outdoor
• Quantity: To be confirmed

This information provides a starting point for the manufacturer to review the configuration.

However, it is not a complete engineering specification. The module datasheets, inverter input limits, current calculations, grounding arrangement, and project-specific protection requirements must also be checked before the design is approved.

Common Mistakes to Avoid When Purchasing a PV Combiner Box

Even when the basic specifications appear correct, several purchasing mistakes can create problems during installation.

Mistake 1: Selecting a model based only on voltage

A 1000V label does not guarantee that every internal component is correctly rated.

Mistake 2: Ignoring inverter MPPT configuration

Not all PV strings can be combined into one output. Check the inverter architecture first.

Mistake 3: Choosing fuses based only on current

Fuse selection requires coordination with module limits, conductor capacity, fault conditions, and the applicable design requirements.

Mistake 4: Assuming every outdoor project needs the same IP rating

Environmental conditions differ. Specify the enclosure based on the actual installation location.

Mistake 5: Requesting monitoring without defining its functions

Simply asking for an intelligent combiner box is not enough. Specify the channels, measured parameters, communication protocol, and remote alarm requirements.

Mistake 6: Confirming production before reviewing the drawings

Always review the wiring diagram, component list, terminal arrangement, and enclosure layout before mass production.

What to Check Before You Choose a Solar PV Combiner Box

Choosing a solar PV combiner box requires careful consideration of electrical ratings, protection devices, enclosure specifications, and monitoring requirements. Before placing an order, compare the manufacturer’s technical proposal with your project’s actual requirements to ensure that the selected configuration is suitable for your solar installation.

Frequently Asked Questions About Solar PV Combiner Box Selection

1. How many strings can a PV combiner box support?

The number of strings depends on the model and customized design. Common configurations include 2, 4, 6, 8, and 16 inputs.

The final selection must also consider inverter architecture, MPPT grouping, current capacity, and protection requirements.

2. Is a 1000V DC combiner box suitable for a 1500V DC solar system?

No. A 1000V-rated assembly should not be used in a 1500V DC application unless the complete assembly has been specifically designed and verified for the required voltage. All internal components must have suitable ratings.

3. Does every PV combiner box need a DC SPD?

The requirement depends on the project’s surge protection design, lightning risk assessment, installation arrangement, and applicable standards.

Where an SPD is required, its type, operating voltage, protection modes, and discharge ratings must be properly specified.

4. What is the difference between a standard and an intelligent PV combiner box?

A standard combiner box primarily provides string collection and electrical protection.

An intelligent combiner box can additionally integrate monitoring sensors, communication modules, remote alarms, and other monitoring functions.

5. Can a PV combiner box be customized?

Yes. Depending on the manufacturer’s capabilities, the input/output configuration, voltage class, protection devices, enclosure, monitoring functions, and labeling can be customized to meet project requirements.

6. What documents should I request from a PV combiner box manufacturer?

Depending on the project, request:

• Product datasheets
• General arrangement drawings
• Single-line diagrams
• Internal wiring diagrams
• Bill of materials (BOM)
• Component certificates and declarations
• Relevant assembly verification records
• Routine test records

Make sure the documentation corresponds to the actual model, component configuration, and ratings being supplied.

Looking for a Reliable PV Combiner Box Manufacturer?

Choosing the right solar PV combiner box is not simply about finding a product with the correct number of inputs.

It requires a complete evaluation of electrical ratings, protection coordination, enclosure requirements, inverter compatibility, and project-specific monitoring functions.

A KUANGYA, we provide PV combiner box solutions for different solar applications, including commercial and industrial photovoltaic systems.

Our product and customization capabilities cover:

• Different PV string input/output configurations
• 600V and 1000V DC product configurations
• Protezione con fusibili gPV
• DC surge protection
• DC isolation and switching
• Customized enclosure and wiring arrangements
• Monitoring and remote control solutions

We can also discuss OEM/ODM requirements for distributors, panel builders, and project contractors.

Explore our PV Combiner Box product range to learn more about available configurations.

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Send us your system voltage, number of PV strings, input/output configuration, protection requirements, monitoring needs, and estimated quantity.

Our team can help review your requirements and discuss a suitable PV combiner box solution.

Sito web: https://www.cnkuangya.com/

Contact: sales@cnkuangya.com

KUANGYA – Reliable DC Protection Solutions for Solar PV Systems.

Riferimenti e ulteriori letture

1. IEC 62548-1: Photovoltaic (PV) Arrays – Design Requirements
2. IEC 60269-6: Fuse-links for Photovoltaic Systems
3. IEC 61643-31: SPDs for Photovoltaic Installations
4. KUANGYA PV Combiner Box Guide
5. KUANGYA PV Combiner Box Layout Guide