作者：ABB中国低压产品业务部营销和销售总工程师   张强 

   在利用可再生能源的各项技术中，光伏发电因其自身的诸多优势，具有远大的发展前景。逆变器作为光伏发电系统的重要组成部分，特别是其中占到大部分份额的集中型逆变器，其市场在近几年中得到快速的发展。尽管政策的变动、市场的不稳定性让整个光伏发电行业的发展经历了一段低谷，但是经过技术创新等途径，逆变器企业依然继续前行。与逆变器企业同步，低压电器厂商也在根据光伏发电行业的需求变化，不断地研发新产品、新技术，因而市场上涌现出许多性能优异的光伏发电专用低压产品。下面将从太阳能能源系统对低压电器的要求，结合ABB公司低压产品在光伏行业的实际应用经验来介绍这些专用低压产品。
 
太阳能能源系统对低压电器的要求
    相关国际标准和规范对于太阳能发电设备早有明确的规定。IEC标准60364-7-712（太阳光电能源供应系统）536.2.1.1中要求，“维修太阳能发电系统的逆变单元时必须在其直流侧和交流侧都加隔离”,536.2.2.5中要求“在太阳能发电系统的逆变单元直流侧必须用隔离开关”。美国国家电气规范条款690要求“必须将太阳能发电系统中的带电导体与建筑物中的导体完全隔离开”，“必须将逆变器、蓄电池组、充电控制器等设备与其它所有的不接地导体隔离开”。从以上标准可看出，太阳能能源系统要求在逆变器的直流侧和交流侧必须选用相关的低压电器实现隔离、保护及控制。参见图1所示。
   为了便于分析和认识光伏发电领域对于低压电器的技术要求，首先从逆变器的技术数据来看，以ABB公司 PVS800-57-0250kW-A250kW集中型逆变器（图2）的技术数据为例（见表1）。
 
   参考上述集中型逆变器直流侧的主要技术数据可以发现：直流侧的电压范围在450~750V，最高电压达900V。对于低压断路器来说在高电压等级下分断直流非常困难，因为不同于交流电路，直流电路的整个分断过程没有过自然零点和反电势的情况。所以，整个灭弧过程都必须由触头和灭弧室来消耗分断产生的电弧能量，对动触头、静触头的耐压性能和灭弧室的电弧导引设计都提出相对更高的要求。普通的交流断路器在没有经过专门的设计和相关分断试验的情况下，无法保证其在直流电网的分断能力，实际分断能力会远远低于交流电的情况，甚至发生分断失败导致逆变柜烧毁。由此可见，光伏逆变器直流侧的高电压和直流的应用环境给低压电器带来严峻挑战。在此将重点对直流应用的低压电器的新技术做阐述。