專業(yè)的太陽能光伏應(yīng)用技術(shù)服務(wù)商

2020年，光伏組件的技術(shù)快速迭代，對光伏電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更多的挑戰(zhàn)和困擾，今天我們分享的是光伏系統(tǒng)之平衡部件-光伏匯流箱中熔斷器的選型經(jīng)驗(yàn)。

第一部分

依據(jù)IEC 62548：2016 光伏陣列設(shè)計(jì)要求，6.5.5.1條款要求1.5Isc＜In＜2.4Isc，并闡明具體的設(shè)計(jì)還需要考慮輻照和溫度條件等原因，見下表原文： 

標(biāo)準(zhǔn)二

依據(jù)NEC 690 Solar Photovoltaic (PV) Systems

     STEP1.判定最大線路電流

　   對于光伏線路輸出的最大電流Imax根據(jù)NEC 690.8（A）（1）/（2），應(yīng)該按照并聯(lián)在一起的各個組串的電流的最大值來計(jì)算，公式如下（以n串為例）：

Imax=（Isc1+ Isc2+ Isc3+…+ Iscn）*1.25

STEP2. 判定名義上的熔斷器安培等級

　　 NEC690.8（B）（D）規(guī)定考慮過電流保護(hù)裝置保險系數(shù)時不能低于125%，換句話說就是過電流保護(hù)裝置不能在其名義安培等級下超過80%范圍內(nèi)持續(xù)工作（1/0.8=1.25，125%）。

　　In= Imax*1.25

　　In= Imax*1.25= （Isc1+ Isc2+ Isc3+…+ Iscn）*1.25*1.25

≈（Isc1+ Isc2+ Isc3+…+ Iscn）*1.56

STEP3. 如有必要，需要對超出的正常工作范圍的極端環(huán)境進(jìn)行降容處理

Irated= In/Kf（Kf為溫度降容系數(shù)），可以按照熔斷器制造廠提供的降容系數(shù)表進(jìn)行考慮。

STEP4. 確定熔斷器的電流等級

Irated 通常情況下不是正好等于熔斷器的標(biāo)準(zhǔn)電流等級，應(yīng)該按照就大不就小的原則確定屬于標(biāo)準(zhǔn)電流等級的熔斷器。

匯流箱內(nèi)使用的熔斷器電流等級有如下安培數(shù)：

1，2，3，4，5，6，7，8，10，12，15，20，25，30，32

STEP5. 驗(yàn)證熔斷器保護(hù)的電纜

最后需要驗(yàn)證選取的標(biāo)準(zhǔn)電流等級的熔斷器安培數(shù)小于或等于選取的電纜導(dǎo)體的安培等級，若不符合要求處于安全考慮需要將電纜的線徑提升。

　　總結(jié)：光伏熔斷器安培等級確定五步驟的結(jié)論公式：

標(biāo)準(zhǔn)三

依據(jù)北京鑒衡CGC/GF 037: 2014(CNCA/CTS 0001–2011A)光伏匯流設(shè)備技術(shù)規(guī)范

熔斷器是熱量和溫度相對敏感的元件，其額定值是在在常溫（近似20度）氣溫條件下確定的，依光伏熔斷器標(biāo)準(zhǔn)IEC60269-6(等同于GB13539.6 光伏熔斷器要求)中附錄BB（光伏熔斷體保護(hù)光伏組件串和光伏方陣應(yīng)用指南）規(guī)定：在較高的周圍溫度或外殼內(nèi)裝有多個熔斷器的情況下，可與制造廠商榷，進(jìn)行降容處理。

注：海拔對熔斷器額定電流也會有影響，現(xiàn)場海拔低于2000米，不用考慮海拔對額定電流的影響。若高于2000米，需要考慮海拔-額定電流降容系數(shù)。

  以好利來HC10LPV為例：

海拔-額定電流修改系數(shù)如下：

計(jì)算方法I rated=Isc*1.56/Kf*H,（Kf為溫度降容系數(shù),H為海拔降容系數(shù)）

   結(jié)論：綜合以上標(biāo)準(zhǔn)，熔斷器額定電流選擇1.5Isc＜In＜2.4Isc和考慮溫度降容系數(shù)、海拔降容系數(shù)、多個熔斷器并排等降容系數(shù)，選擇合適熔斷器等級的型號，選擇未超出組件廠家推薦的最大熔絲額定值。

第二部分

以JKM410M-72H-V為例

02二：熔斷器信息：

以好利來HC10LPV 為例

額定電流-環(huán)境溫度（Ampera Rating VS. Ambient Temperature）曲線如下：

從表中可得出溫度系數(shù)Kf

20℃ Kf=1，額定電流1In（In=20A）；

30℃ Kf=0.97，額定電流0.97In=19.4A；

40℃ Kf=0.92，額定電流0.92In=18.4A；

50℃ Kf=0.88，額定電流0.88In=17.6A；

60℃ Kf=0.84，額定電流0.84In=16.8A；

65℃ Kf=0.82，額定電流0.84In=16.4A；

70℃ Kf=0.79，額定電流0.79In=15.8A；

以組件Isc來計(jì)算，依據(jù)熔斷器選型標(biāo)準(zhǔn)，熔斷器選型1.5Isc＜In＜2.4Isc，以最低＞1.5Isc計(jì)算，Isc=10.6，計(jì)算得知In＞15.9A。

在戶外現(xiàn)場的匯流箱，內(nèi)部溫度會達(dá)到55~65℃，需要按照熔斷器制造廠提供的降容系數(shù)表進(jìn)行考慮。

項(xiàng)目現(xiàn)場匯流箱正常工作下問題，

情況一、內(nèi)部溫度以60℃計(jì)算，60℃溫度系數(shù)Kf=0.84，Irated= In/Kf＞18.9A，查熔斷器額定電流，需要選額定電流20A熔斷器；

情況二、以65℃計(jì)算，65℃溫度系數(shù)Kf=0.82，Irated= In/Kf＞19.4A，查熔斷器額定電流，需要選額定電流20A熔斷器。

組件規(guī)格書中也推薦了最大熔絲電流20A。因此選擇20A為宜。

注：如果項(xiàng)目現(xiàn)場海拔高于2000m，需要再考慮海拔降容系數(shù)，此處不再計(jì)算。

依據(jù)組件Isc，考慮熔斷器工作環(huán)境溫度和熔斷器電流-環(huán)境溫度降容系數(shù)，選出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的熔斷器，這樣就可保證熔斷器具有較長的壽命，不至于運(yùn)行一段后出現(xiàn)較大比率的熔斷器熔斷而需要更換維護(hù)的現(xiàn)象，同時也保證了良好的保護(hù)功能；選的系數(shù)低就存在熔斷器使用一段時間后就失效的風(fēng)險。

注：經(jīng)過降容考慮的熔斷器的安培等級可能會更高但這個電流等級不要超過電纜的安培等級和組件規(guī)格書標(biāo)注的最大熔絲電流。

以上分享希望對大家在熔斷器選型上能有所幫助，也歡迎大家在文章下方留言。