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光伏逆变电源系统中的安全器件

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-14 10:11    点击量:

    光伏电站一般安装在荒郊野外,或者屋顶,组件必须安装在露天状态下,自然环境恶劣,不可避免会遇到天灾人祸,台风,雪灾,沙尘等自然灾害会损坏设备,老鼠等小动物咬坏设备,电缆也有可难被小偷剪断.电站的安全性非常重要,不管是分布式小型电站,还是集中式大型地面电站,都具有一定的危险性,所以必须在光伏逆变电源系统的设备中,都配有专门的安全器件,如熔断器和防雷器,平时默默无闻,关键的时候挺身而出,时刻保卫电站安全.

光伏逆变电源系统中的安全器件
    1、熔断器熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开的原理制成的一电流保护器.熔断器广泛应用于低压配电逆变电源系统和控制逆变电源系统及用电设备中,作为短路和过电流保护,是应用最普遍的保护器件之一.光伏电站的熔断器分为直流电源熔断器和交流熔断器.

    光伏电站直流电源侧根据光伏逆变电源方案配置的不同,分别将多个组串并联汇集至直流电源汇流箱(集中式逆变电源方案)或组串式逆变电源(组串式逆变电源方案)的直流电源母线.当若干光伏组串并联,如某组串发生短路故障,直流电源母线上的其它组串的和电网将向短路点提供短路电流.如缺少相应的保护措施,将导致光伏组件、与之联接的电缆等设备烧毁.同时,可能引起设备附近的附着物的燃烧.目前国内发生多起类似的屋顶光伏火灾事故,因此需在各组串的并联回路安装保护器件以增强光伏电站安全.

    逆变电源系统安全器件-熔断器目前直流电源熔断器应用于汇流箱、逆变电源中,用于过电流保护.主流逆变电源厂家也都将熔断器作为直流电源保护的基本元件.同时,熔断器厂家如Bussman、Littelfuse等也推出了光伏专用直流电源熔断器.

    随着光伏行业对直流电源熔断器的需求日益增多,如何正确选用直流电源熔断器进行有效的保护,是用户和制造厂都应认真关注的问题,选用直流电源熔断器时,不能简单地照搬交流熔断器的电气规格和结构尺寸,因为两者之间有许多不同的技术规范和设计理念,关乎到能否安全可靠分断故障电流和不发生意外事故的综合考量.

    1)由于直流电源电流没有电流的过零点,因此在开断故障电流时,只能依靠电弧在石英砂填料强迫冷却的作用下,自行迅速熄灭进行开断,比开断交流电弧要困难许多,熔片的合理设计与焊接方式,石英砂的纯度与粒度配比、熔点高低、固化方式等因素,都决定着对直流电源电弧强迫熄灭的效能和作用.

    2)在相同的额定电压下,直流电源电弧产生的燃弧能量是交流燃弧能量的2倍以上,为了保证每一段电弧能够被限制在可控制的距离之内同时迅速熄灭,不会出现各段电弧直接串联导通酿成巨大的能量汇集,导致持续燃弧时间过长发生熔断器炸裂的事故,直流电源熔断器的管体一般要比交流熔断器长,否则在正常使用时看不出的尺寸差异,当故障电流出现时就会产生严重的后果.

    3)根据国际熔断器技术组织的推荐数据,直流电源电压每增加150V,熔断器的管体长度即应增加10mm,依次类推直流电源电压为1000V时,管体长度应为70mm.

    4)熔断器在直流电源回路使用时,必须考虑电感、电容能量存在所产生的复杂影响,因此时间常数L/R是不可忽略的重要参数,应根据具体线路逆变电源系统的短路故障电流发生和衰减率做准确评估,不是随意选大或选小都可以.由于直流电源熔断器时间常数L/R大小决定着分断燃弧能量和分断时间及允通电压,所以管体的粗细与长短必须合理而安全的选择使用.

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