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光伏熔丝知多少
发布时间:2015-05-27 15:18:00     来源: 艾莱光伏网
本文摘要:笔者作为光伏从业人员,在走访电站期间,经常会看到运维人员奔波在子阵间去更换熔丝,也经常会看到烧毁的熔丝盒及接线端子。那么光伏中为什么要使用熔丝?在使用中存在哪些问题?有没有更好的解决方法?带着这些疑问,笔者经过大量的信息搜集,现场调研,掌握了光伏熔丝的一手资料,供业界同行参考。
 
  3.1熔丝增加了直流节点,埋下安全隐患
 
  集中式1MW需要使用熔丝400个,每个熔丝与熔丝盒夹片之间有2个接触点,每个熔丝盒与接线有2个接触点。所以每个熔丝将有4个接触点,集中式因使用了熔丝就有1600个直流节点。熔丝盒对线缆可靠安装要求高,现场实际不容易做到,经常出现接触不良的现象,引起烧毁或者直流拉弧,是汇流箱着火的主要原因。
 
 


图8熔丝安装质量堪忧,一段时间后肯定会发热烧毁
 
  3.2熔丝在低倍过载时,熔断慢,发热高,存在着火风险
 
  熔丝的保护原理是利用金属的热熔特性,这一特性决定了熔丝的熔断时间与过电流的大小呈反时限的关系,电流越大,其熔断时间越短,电流越小,其熔断时间越长。电池板的电流受天气影响,大小不可控制,当熔丝处在小电流过载时,其熔断时间将变得很长,在这种"将断未断"的情况下,熔丝将处于一个非常高温的热平衡状态。这么高的温度将破坏线缆和熔丝盒的绝缘,最终引发着火事故。
 

 
  图9熔丝发热使熔丝盒烧毁
 
  另外,部分熔丝在熔断时会出现喷弧现象,电弧温度非常高,会使相邻的塑料元件、线缆绝缘等着火。
 

 
  图10熔丝熔断时喷弧烧毁相邻元件
 
  3.3熔丝并不能有效地保护组件
 
  熔丝的工作原理是利用金属的热熔特性,那么15A的熔丝肯定要在大于15A的电流下才能够熔断,那么到底是多大的电流呢?笔者查阅相关标准,得到了如下答案:15A的熔丝,标准要求在16.95A下(1.13倍),1小时不能熔断,在21.75A下(1.45倍),1小时内熔断。


 
  图11标准IEC60269-6对熔丝的要求
 
  组件有一个参数是"最大保险丝额定电流15A",那么组件的这个参数是怎么来的,代表什么意思?笔者查阅相关标准,得到了如下答案:最大保险丝额定电流15A的组件,标准要求在20.25A(1.35倍)下,2小时不能燃烧。值得一提的是,标准只是要求组件不起火,却不能保证组件不损坏,实际上组件一直在承受反向电流而发生热斑效应,性能会下降,输出功率会降低。


 
  图12标准IEC61730-2对组件的要求
 
  从上面可以看到,熔丝的标准要求是1.45倍的电流熔断,而组件的标准要求是1.35倍的电流,那么在1.35倍到1.45倍之间就出现了一个保护空挡。在这个保护空挡内,熔丝不能够有效地保护组件,可能出现组件着火的严重事故。
 
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