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摘要:当前,光伏电站普遍存在熔丝故障多、维护工作量大等问题。本文就光伏熔丝的失效机理、应用场景、保护原理与实践等通过理论分析与现场考察相结合,分析了直流熔丝应用于光伏电站的失效率、安全可靠性风险等,供广大从业者参考借鉴。 关键词:光伏,熔断器,热疲劳,反灌电流,直流拉弧,运维 1 前言 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。 图1:失效的熔丝、烧毁的熔丝盒及接线端子 2 熔丝概述 2.1 熔丝的发展历史 熔丝的使用历史超过了100多年,最早的记载出现在1864年,当时熔丝被用来保护海底电缆。光伏熔丝是随着光伏产业的发展而出现,其国标GB/T13539.6在2013年发布,是一个相对比较新鲜的事物。其标准及产品设计还处于不断优化的过程中,并不成熟,实际应用中质量难免出现问题。 光伏熔丝的设计难点在于体积小(10x38mm),直流高压灭弧难。前两年,国内很多企业都认为在这么小的体积上做到1000Vdc是不可能完成的事情,这也从侧面反映了光伏熔丝的设计和制造难度。 2.2 熔丝在光伏中的应用 光伏中为什么要使用熔丝,熔丝在光伏中起到什么作用? 在光伏电站用,不采用断路器,采用熔丝,最主要的原因是降成本。直流断路器贵,价格是熔丝的5倍。因此集中式电站、部分组串式解决方案和目前刚推出的集散式方案,都不约而同的采用了大量熔丝。 以典型的集中式电站为例,在当前的集中式电站中,并联的组串数量高达100串,当有一串发生短路故障,所有组串的电流均会反灌故障组串,反灌电流可能超过800A,远远超出了线缆和组件的安全要求,易引发火灾事故,所以必须使用熔丝来切断故障电流,保护线缆和组件。 |