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

熔丝，也称为保险丝、熔断器，它是一种串联在电路中，保障电路安全运行的元件，广泛用于配电系统和控制系统，主要进行过电流保护。熔丝的结构如下图所示，其工作原理都是利用金属的热熔特性。

图2 光伏熔丝内部结构

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。光伏熔丝的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，最主要的原因是降低成本。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。

图3 集中式光伏组件故障时的电流流向

相比集中式、集散式方案，当前部分厂家的组串式电站方案是没有使用熔丝的，他们是如何进行保护的呢？

该组串式方案最多2串组件并联，即使有一串发生短路故障，反灌电流最大也不会超过10A，所以是安全的，无需熔丝进行保护。