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光伏屋顶起火,谁惹的祸?

日期:2018-01-17 来源:网络整理 责编:采集侠 字号:【 】    打印 阅读:140

根据统计,40%以上的光伏电站火灾是因为直流电弧。然而直流电弧好比一个“隐形”的杀手,长期不为人了解和重视。鉴于最近屋顶光伏电站起火报道,希望跟业内人士分享关于直流电弧的知识与细节,并提供相应解决方案。

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随着分布式光伏电站建设如火如荼飞速发展,我们应该更清醒的意识到:设计和建设电站,不仅是跑政府部门备案开发项目,也不只是将买来的设备连接安装起来,有一个不能忽略的重要考虑是:在每一个电站实际运行的二十多年生命周期中,应该如何确保财产及人身的安全!我们不希望居民或者工业的屋顶光伏电站,因为“潜在的火灾隐患”危及到相关财产以及人身的安全!最近,关于“山西户用光伏电站逆变器着火了”的报道在各大媒体被报道,事故的原因扑朔迷离:刚出来的报道解释为“劣质逆变器引起的直流拉弧”,随后后续报道提到是因为“雷电”导致了这次事故。这件事也让我们联想到2016年年初在南京的工业屋顶光伏电站起火一事。逐渐披露的屋顶光伏电站火灾的报道,给所有的行业人士,尤其是从事分布式、户用光伏电站建设、运维等相关人士敲响了警钟!

根据统计,40%以上的电站火灾是由直流电弧引起的,今天我们希望通过这篇文章,想给大家介绍直流电弧的起因以及防范方法等。

什么是直流电弧,起因和破坏力如何?

直流电弧是一种气体放电现象,可以理解为绝缘情况下产生的高强度瞬时电流。根据文献报道:当用电开关断开电流或接触不良时,如果电路电压不低于20 伏,电流不小于80~100mA,电器的触头间便会产生直流电弧。

跟交流电弧不一样的是,直流电弧没有过零点,意味着如果发生了直流电弧,触发部位会维持相当长一段时间稳定燃烧而不熄灭。

实际电站中,接头没有拧紧导致的接触不良、接触件质量问题、运行时间久带来的绝缘部位老化等问题都会直接造成直流电弧现象。不难看出,随着电站的运行时间增加,出现直流电弧的概率也会增加。

直流电弧产生的高温轻易超过3000℃,能够直接导致起火。综合国内外的案例和数据,直流电弧俨然已经成为引发电站火灾的头号杀手。

直流电弧的发生概率有多大?

不考虑其他接触件以及绝缘部位,在一个10MW的分布式电站中,光接触点便超过了80,000个,它们时刻存在发生直流电弧的可能性。即便在25年的电站运行时间中只有1/1000的接触点发生直流电弧,这个电站也会发生80次直流电弧事件,引起火灾的概率非常之高。

直流电弧是否有行业权威标准,是否能够有效检测?

美国的光伏产业发展成熟,且极具理性,因此我们一般采用美国的相关标准作为参考。

就直流电弧的预防和管理方面,2011年美国电工法NEC 690.8规定了:光伏系统中直流电压大于80V必须配备检测故障直流电弧的检测装置和断路器。

美国的UL制定了UL1699B标准,提供了检测、评估光伏直流电弧的具体方法。截至目前,UL的规定和认证最具有国际权威性,具有最为广泛的认可度。

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直流电弧检测器带来的成本压力?据相关数据,国际上已经有5家公司开发出了通过UL认证的直流电弧检测器产品,其中包括中国的丰郅(上海)新能源科技有限公司。

直流电弧检测器给光伏电站带来一定的成本增加,很多人也因此在成本压力下选择性的忽略了这个功能,把风险留给了电站的实际运维人员或者拥有者。

实际上,直流电弧检测器的成本大约在0.01元/W,占分布式电站建设成本的1%左右。对比下来,一次火灾的损失、治理和修复成本就远比安装直流电弧检测器的成本要高得多。如果火灾造成了人身安全,其代价与公司声誉品牌的负面影响则是无法衡量的了。

直流电弧检测器如何使用?

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导轨安装设计可将直流电弧检测器直接卡在汇流箱的35mm导轨上,实现快捷安装。丰郅直流电弧检测器如下图所示,该产品通过导轨安装,采用穿孔设计和模块化设计:

采用穿孔设计,能够在有效检测每个通道的直流电弧时,避免了通道之间的相互影响。

模块化设计,每个检测器最多可以检测4路通道,每个汇流箱能够集成最多6个直流电弧检测器,共24路通道。

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