光伏安全卫士丨快速关断器
光伏快速关断器是一种用于光伏系统中的安全装置,可实现光伏系统快速关断,通常安装在光伏组件或逆变器之间,其主要功能是在紧急情况下快速切断光伏组件或整个光伏系统的电源,从而消除直流高压,降低触电风险,并便于救援和维护工作。
组件级快速关断器可实现对每一块光伏组件的独立控制,在紧急情况下能够快速切断每块组件之间的连接;组串级快速关断器负责切断整个电池板和逆变器之间的直流电压,相较于组件级快速关断器,对整个光伏系统的成本优势更明显。 ---工作原理--- ①被动方式:当电网掉电发生孤岛保护后,电源箱停电,关断箱继电器停止工作断开,每个光伏组串与逆变器设备之间也断开,避免设备继续带电。 ②主动方式:当电网发生紧急故障或人员触电时,可手动按下控制电源箱紧急控制开关,切断关断箱的电源,隔断系统的电气连接,避免故障进一步扩大升级,并上传快速关断箱状态信息给逆变器设备。
---规范和标准--- 光伏快速关断器的标准规范主要包括对直流串联电弧保护、电压限制、以及快速关断功能的具体要求。 ①直流串联电弧保护:对于直流侧最大系统电压大于或等于120V的系统,应具备直流串联电弧保护功能。这一措施旨在减少光伏系统中直流线路的使用,从而降低火灾风险。 ②电压限制:在施工、维护和检修等情况下,应控制人体可能接触的直流部分电压在120V安全限值范围内。这一规定确保了工作人员的安全,防止因电压过高导致的电击事故。 ③快速关断功能:快速关断装置启动后30秒内,以光伏方阵边缘外延305mm为边界,边界范围内的电压应降低到120V以下。这一功能在紧急情况下非常关键,能够迅速降低电压,保障人员和设备的安全。
光伏快速关断器的标准主要包括SunSpec认证和NEC标准。 SunSpec认证:SunSpec快速关断标准是专门针对光伏系统组件功能制定的基于电力线通信(PLC)的相关通信协议。 NEC标准:NEC(美国国家电气法规)标准对光伏系统的快速关断提出了具体要求。早在2014年,NEC2014 690.12《组件级自我关断解决方案》标准发布,对光伏系统的快速关断作出了要求。2017版的NEC690.12中,对此快速关断又做了严格的要求,要求实现“组件级关断”。在最新2020版的标准中,提出了“光伏危险控制系统”(PV hazard control systems),要求光伏系统中具有“光伏危险控制系统”,使光伏系统在危急情况时处于可控制状态。NEC2017和NEC2020的标准要求在快速关断启动后30S内,界线范围内电压降低到80V以下。
---特点和优势--- ①提高安全性:光伏系统在正常运行时会产生较高的直流电压,如果操作不当或发生意外,可能导致触电事故。光伏快速关断器能够在紧急情况下迅速切断电源,消除直流高压,从而显著降低触电风险。 ②安装灵活:可根据光伏系统的具体需求进行选择和安装,满足不同场合的需求。 ③符合法规要求:许多国家和地区对光伏系统的安全性能有严格的要求,光伏快速关断器作为重要的安全装置之一,能够帮助光伏系统满足这些安全标准。 ④增强系统可靠性:在电网故障或光伏系统内部发生问题时,快速关断器能够迅速切断电源,防止故障进一步扩大和升级,保护光伏系统的其他部分免受损害。 ---发展趋势--- 当前,实现“碳中和”目标已经成为全球共识,以光伏为代表的新能源产业蓬勃发展,光伏系统安全日渐成为全球关注的焦点。光伏快速关断器的安全性和效率也在逐步提升并且越来越智能化、自动化,通过技术创新和自主研发,满足国内外对光伏系统安全性和


