GB/T.32-英文版低压电涌保护器第32部分：用于光伏系统的电涌保护器选择和使用导则

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1范围

GB/T的本部分给出了连接到交流侧电压有效值不超过V(50Hz或60Hz)和直流侧电压不超过V的光伏系统SPD的选择、安装和配合导则。

光伏系统的范围从光伏阵列或一组互连的光伏组件扩展到包括相关的电缆、保护装置以及逆变器,一直到配电柜连接点或公用并网点。

本部分考虑了以下在不同位置和不同类型光伏系统中使用的SPD:

---位于建筑物顶部的光伏系统;

---位于地面的光伏系统,类似地面电站,其特点是使用多点接地和一个网状的接地系统。

术语“光伏系统”用于指代以上两种光伏系统;术语“光伏电站”仅用于指位于地面上可任意扩展且多重接地的电力系统。

对于保护包含储能电池的光伏系统,可能需要满足额外要求。

注1:GB/T(所有部分)、GB/T(所有部分)和IEC-12也适用。

注2:本部分仅涉及SPD,而不涉及集成在设备内[例如在逆变器,电源转换设备(PCE)]的电涌保护元件。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T.1-低压系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验(IEC-1:,IDT)

GB/T.5-电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(IEC6-4-5:,IDT)

GB/T.3-雷电防护第3部分:建筑物的物理损坏和生命危险(IEC-3:,IDT)

IEC-4-44:/AMD1:低压电气装置第4-44部分:安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护

IEC-5-53:建筑物电气装置第5-53部分:电气设备的选择和安装-隔离、开关和控制设备

IEC-5-54低压电气装置第5-54部分:电气设备的选择和安装接地配置和保护导体

IEC-7-:低压电气装置第7-部分:特殊装置或场所的要求太阳能光伏(光伏)供电系统

IEC-11:低压电涌保护器第11部分:连接到低压电力系统的电涌保护装置要求和试验方法

IEC-12低压电涌保护器第12部分:低压配电系统的电涌保护装置选择和使用导则

IEC-21低压电涌保护器第21部分:电信和信号网络的电涌保护装置性能要求和试验方法

IEC-22低压电涌保护器第22部分:电信和信号网络的电涌保护器选择和使用导则

IEC-31:低压电涌保护器第31部分:光伏系统的电涌保护器性能要求和试验方法

IEC-2雷电防护第2部分:风险管理

IEC-4雷电防护第4部分:建筑物内电气和电子系统

ITU-TK.20电信中心安装的电信设备对过电压和过电流的耐受性能

ITU-TK.21客户驻地中安装的电信设备对过电压和过电流的耐受性能

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

ISO和IEC的标准化术语数据库,网址如下:

3.1

光伏阵列

将光伏组件,光伏串或光伏子阵列组装成电气连接的组合装置。

注1:出于本部分的目的,光伏阵列是指一直到直流负载、电源转化设备(PCE)或其他电源转换设备的直流输入端子的所有组件。光伏阵列不包括其基础,跟踪装置,热控制和其他类似组件。

注2:光伏阵列可以由单个光伏组件与单个或数个并联的光伏串,或数个并联的光伏子阵列及其相关的电子元件组成。根据本标准的目的,定义光伏阵列的边界是指光伏阵列切断装置的输出侧。

3.2

光伏组件

相互连接光伏电池组成的最小的不受环境条件影响的组件。

3.3

光伏串

一个或多个串联光伏组件的电路。

3.4

光伏系统

构成光伏电源供电系统的诸设备。

3.5

电气装置受电点

电能馈入电气设备的点。

3.6

雷电防护装置

用于减小雷击建筑物造成物理损害的整个系统。

注1:LPS由外部和内部雷电防护系统两部分构成。

注2:在本部分中“建筑物”指“光伏系统”。

[GB/T.1-,定义3.42]

3.7

独立的外部

接闪器和引下线安装位置使其雷电流通道与需保护建筑物没有任何接触的LPS。

注1:一个独立的LPS,可避免LPS与光伏系统之间出现危险火花。

注2:在本部分中“建筑物”指“光伏系统”。

[GB/T.3-,定义3.3]

3.8

电涌保护器

用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器,它至少包含一非线性的元件。

注:SPD具有适当的连接装置,是一个装配完整的部件。

3.9

间隔距离

使两个导体之间不会出现危险火花的距离。

3.10

雷电等电位连接

为减小雷电流产生的电位差,直接用导体或通过电涌保护器把分离的导电部件与LPS进行连接。

3.11

连接排

金属连接排,需要接地的金属装置、外部导电部件、电力线路、通信电缆及其他线缆可通过它与LPS连接。

3.12

连接导体

用于将分离的导电部件与LPS进行连接的导体。

3.13

标准试验条件

用作光伏电池和组件试验和评级系列标准的参考条件。

注1:参见产品标准(如IEC)。

注2:IEC中给出的光伏组件的标准试验条件为:

a)光伏电池温度为25℃;

b)光伏电池或组件的平面辐照度为W/m2;

c)对应于AM1.5的大气太阳光谱。

3.14

标准试验条件下的开路电压

标准试验条件下光伏组件、光伏串、光伏阵列、光伏逆变器或电源转换设备的直流侧空载(开路)电压。

注:改写IEC-7-:,定义.3.13。

3.15

最大开路电压

光伏组件、光伏串、光伏阵列、光伏逆变器或电源转换设备的直流侧的最大空载(开路)电压。

注:附录B给出了UOCMAX的计算方法。

3.16

标准试验条件下的短路电流

在标准试验条件下光伏组件,光伏串或光伏阵列的短路电流。

3.17

最大短路电流

光伏组件,光伏串或光伏阵列发生短路时,预期出现的最大电流。

注1:ISCMAX的计算如附录B。

注2:改写IEC-7-:,定义.3.16。

3.18

光伏应用的最大连续工作电压

可连续地施加在SPD保护模式上的最大直流电压。

注:该值应大于或等于UOCMAX。

3.19

SPD的额定短路电流

SPD与指定脱离器连接后可以承受的电源系统的最大预期短路电流额定值。

注:该值应大于或等于ISCMAX。

3.20

开路失效模式

在某些条件下,SPD变成永久高阻抗或者开路状态的失效特性。

注:在达到最终失效模式之前,可能在有限时间范围内处于低阻抗临界状态。

3.21

短路失效模式

在某些条件下,SPD变成永久低阻抗或者短路状态的失效特性。

3.22

耐冲击电压额定值

制造商对设备或其部件规定的冲击耐受电压值,以表征其绝缘规定的耐受瞬时过电压的能力。

注1:本部分只考虑带电导体和接地之间的耐受电压。

注2:UW采用1.2/50μs电压脉冲波形测量。

注3:在其他一些标准中也称为Uimp。

注4:改写GB/T.1-,定义3.9.2。

3.23

总放电电流

在总放电电流试验中,流过多极SPD接地导体的电流。

注1:目的是考虑多极SPD的多种保护模式同时工作时产生的累积效应。

注2:ITotal与Ⅰ类试验的SPD尤为相关,用于符合GB/T相关部分的雷电等电位连接。

注3:改写IEC-11:,定义3.1.44。

4被保护的系统和设备

光伏系统中可能需要保护的设备包括:

---逆变器,包括与低压交流系统的接口和与直流系统的接口;

---光伏阵列;

---光伏系统自带布线;

---安装在逆变器和光伏阵列之间的部件;

---用于控制和监测光伏系统的设备。

过电压会降低或破坏光伏系统的性能甚至导致故障,因此光伏系统应做过电压防护。

评估过电压防护的必要性以及选择恰当的保护方式,需要制造商提供设备耐受电压的信息,如果该信息不易获得,则可以使用9.1.2和表2中提供的设备耐冲击电压额定值UW作为参考。分流的雷电流可能导致意外闪络继而引发火灾,有效的电涌保护措施可有助于降低火灾风险(参见GB/T相关部分)。