東莞市貢福電子有限公司
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1總則
除了IEC 60269-1規定外,補充下列要求。
太陽能光伏(PV)系統保護用熔斷體應符合IEC 60269-1所有要求,并且還應符合本部分規定的補充要求。
注:縮寫“PV(光伏)”用于本部分。
范圍和目的
本部分的補充要求適用于保護設備中光伏組件串和光伏方陣的熔斷體,該熔斷體適用于標稱電壓至直流1500V的電路。
熔斷體的額定電壓可至直流1500V.
注1:此類熔斷體通常稱為“PV熔斷體”。
注2:在多數情況下,組合設備的一部分可用作熔斷器底座。由于設備的多樣性,難以作出一般性的規定;組合設備是否適合作熔斷器底座,應由用戶與制造廠協商。但是,如果采用獨立的熔斷器底座或熔斷器支持件,他們應符合IEC 60269系列標準的相關要求。
注3:在額定分斷能力范圍內,PV熔斷體保護下級逆變器元件(如電容器)或電容器反饋至方陣或方陣布線的放電。
本部分的目的是確定PV熔斷體的特性,從而在相同尺寸的前提下,可以用具有相同特性的其他型式的熔斷體替換光伏熔斷體。因此,本部分中特別規定了:
a)熔斷體的下列特性:
1)額定值;
2)使用類別;
3)正常工作時的溫升;
4)耗散功率;
5)時間一電流特性;
6)分斷能力;
7)尺寸或尺碼(如適用);
b)驗證熔斷體特性的型式試驗;
c)熔斷體標志。
1.2規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
IEC 60269-1:2006低壓熔斷器第1部分:基本要求”(Low-voltage fuses-Part 1: General re-quirements)
修改單1(2009)
IEC 60269-2低壓熔斷器第2部分:專職人員使用的熔斷器的補充要求(主要用于工業的熔斷器)標準化熔斷器系統示例A至J (Lo二voltage fuses-Part 2: Supplementary requirements for fuses for use by authorized persons (fuses mainly for industrial application)一Examples of standardized sys-tems of fuses A to J)
IS0 3優先數―優先數系列(Preferred numbers-Series of referred numbers)
2術語和定義
IEC 60269-1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
2.2一般術語
2.2.101
光伏熔斷體photovoltaic fuse-link
在規定條件下,能分斷其分斷范圍(見7.5)內任何電流的熔斷體。
注:PV熔斷體應在下述2個主要條件下動作:
―組件串或方陣內的短路,該短路導致一個相當低的過電流;
―由PV逆變器通過相當低的感抗放電產生的短路電流。此短路條件導致相當高的電流上升速率(相對于一個低的時間常數值,見表104)。
2.2.102
光伏電池photovoltaic cell
通過吸收光子產生直流電壓的最基本的光伏裝置。
[IEC 61836,3.1.43 a)和d),經修改〕
2.2.103
光伏組件photovoltaic module
由光伏電池互相連接組成的外界受到防護的完整組件。
[IEC 61836,3.1.43 f)]
2.2.104
光伏方陣,方陣場,裝配件,發電機,板,組件串,子方陣photovoltaic array, arr盯field, assembly,generator, panel, string, sub-array
2.2.104.1
光伏方陣photovoltaic array
光伏組件、光伏板或光伏子方陣和它們的支持結構在機械上組成一體,電氣上互相連接的組合件。
2.2.104.2
光伏方陣場photovoltaic array field
給定光伏系統內主要以光伏工藝將全部光伏方陣以機械方式排列的聚合體。
2.2.104.3
光伏裝配件photovoltaic assembly
裝在室外且遠離負載的PST元件,包括組件、支持結構、機座、布線和跟蹤器件,以及熱控制(如有規定)。根據裝配件的安裝結構,還可包括接線盒、負荷控制器和逆變器。
2.2.104.4
光伏發電機photovoltaic generator
利用光伏效應將太陽光轉換成電能的發電機。
2.2.104.5
光伏板photovoltaic panel
機械上組成一體,電氣上互相連接的預組裝的光伏組件。
2.2.104.6
光伏組件串photovoltaic string
串聯連接的光伏組件電路。
2.2.104.7
光伏子方陣photovoltaic sub-array
可視作一個單元的光伏方陣的一部分。
[IEC 61836 , 3.3.56 a) , b) , c) , d) , e) , f)和g)]
2.2.105
逆變器inverter
將直流電流轉換成單相或多相交流電流的電能變流器。
[IEC 61836,3.3.15]和[IEV 151-13-46]
2.2.106
接線盒junction box
內部有電路連接的封閉的或有防護的外殼。
2.2.106.1
光伏方陣接線盒array junction box
具有光伏組件串連接的接線盒。
2.2.106.2
光伏發電機接線盒generator junction box
具有光伏方陣連接的接線盒。
[IEC 61836,3.2.16]
2.2.107
標準T -作條件standard operating conditions
SOC
面內輻照度(1000W·m-1)、等同于標稱工作光伏電池接合溫度(NOCT)的光伏裝置接合溫度以及大氣質量(AM=1.5)等工作值。
[IEC 61836,3.4.16 d)]
2.2.108
標準測試條件standard test conditions
STC
任何光伏裝置測試期間使用的面內輻照度(Gf,ref =1000W·m-2)、光伏電池接合溫度(25℃)以及大氣質量(AM=1.5)等參考值。
[IEC 61836,3.4.16 e)]
2.2.109
光伏電流photovoltaic currents
2.2.109.1
負載電流load current
IL(單位:A)
由光伏系統供給負載的電流。
[IEC 61836,3.4.39 a)]
2.2.109.2
最大功率電流maximum power current
IPA(單位:A)
最大功率條件下的電流。
[IEC 61836,3.4.42 a)]
2.2.109.3
額定電流rated current
IR(單位:A)
在規定工作條件下且在額定電壓時由光伏裝置產生的電流。
[IEC 61836,3.4.69 c)]
2.2.109.4
短路電流short-circuit current
ISc(單位:A)
在特定的溫度和輻照度下,當光伏裝置輸出電壓等于或接近零時,光伏裝置輸出端子處的電流。
[IEC 61836,3.4.80]
2.2.110
光伏電壓photovoltaic Voltages
2.2.110.1
負載電壓load Voltage
VL(單位:V)
由光伏系統供給的跨接負載端子的電壓。
[IEC 61836,3.4.39 c)]
2.2.110.2
最大功率電壓maximum power Voltage
V、二(單位:V)
最大功率條件下的電壓。
[IEC 61836,3.4.42 h)]
2.2.110.3
標準工作條件下的最大功率電壓maximum power Voltage under standard operating conditions
(單位:V)
在標準工作條件((SOC)下光伏裝置最大功率點處的電壓。
[IEC 61836, 3.4.42 i)]
2.2.110.4
標準測試條件T的最大功率電壓maximum power Voltage under standa川test conditions
(單位:V)
在標準測試條件(STC)下光伏裝置最大功率點處的電壓。
[IEC 61836,3.4.42 j)]
2.2.110.5
光伏裝置的開路電壓open-circuit Voltage of PV devices
Voc(單位:V)
在特定的溫度和輻照度下,當光伏裝置的輸出電流為零時,光伏裝置輸出端子處的電壓。
2.2.110.6
標準測試條件下的開路電壓open-circuit Voltage under standa川test conditions
VOC STC
在標準測試條件(STC)下測得的開路電壓。
[IEC 61836,3.4.56a)]
2.2.110.7
額定電壓rated Voltage
VR(單位:V)
在規定工作條件下光伏發電機設計成能發出最大電能時的電壓。
[IEC 61836,3.4.69k)]
3正常工作條件
除了IEC 60269-1規定外,補充下列要求。
3.4電壓
3.4.1額定電壓
熔斷體的額定直流電壓應超過光伏組件串的開路電壓(VOC)最大值。見附錄BB.2.1。
3.5電流
3.5.1額定電流
熔斷體的額定電流應超過光伏組件產生的電流最大值。見附錄B的B.3.1,
3.6頻率、功率因數和時間常數
3.6.1頻率
不適用。
3.6.2功率因數
不適用。
3.6.3時間常數
實用中預期的時間常數被認為符合表104規定的相應值。
3.10外殼內的溫度
熔斷體的額定值是根據規定條件而定的,當安裝地點的實際情況(包括安裝地的空氣條件)與規定條件不符合時,用戶應與制造廠協商是否需要重新規定額定值。
4分類
IEC 60269-1適用。
5熔斷器特性
除了IEC 60269-1規定外,補充下列要求。
5.1特性概要
5.1.2熔斷體
a)額定電壓(見5.2);
b)額定電流(見IEC 60269-1中5.3) ;
c)額定耗散功率(見5.5);
d)時間一電流特性(見5.6);
e)分斷范圍(見5.7.1) ;
f)額定分斷能力(見5.7.2) ;
g)尺寸或尺碼(如果適用);
h)使用類別(見5.7.1).
5.2額定電壓
對于電壓至750V,IEC 60269-1適用。對于更高的電壓,可從IS0 3中的R5或RIO系列中選取。
5.5熔斷體的額定耗散功率
除了IEC 60269-1規定外,制造廠應規定額定耗散功率與70%一100%額定電流的函數關系。
5.6時間一電流特性極限
5.6.1時間一電流特性、時間一電流帶
5.6.1.1一般要求
熔斷體的時間一電流特性隨設計而改變,對于給定的熔斷體,也與周圍空氣溫度和冷卻條件有關。制造廠應按8.3.1規定的條件提供平均時間一電流特性。
5.6.2約定時間和約定電流
5.6.2.2 "gPV”型熔斷體的約定時間和約定電流
約定時間和約定電流在表101中規定。
5.6.3門限
不適用。
5.7分斷范圍和分斷能力
除了IEC 60269-1規定外,補充下列要求。
5.7.1分斷范圍和使用類別
第一個字母表示分斷范圍:
―“g”熔斷體(全范圍分斷能力熔斷體)。
接下的字母表示使用類別:
―“gPV”表示用于光伏電能系統具有全范圍直流分斷能力的熔斷體。
5.7.2額定分斷能力
額定分斷能力是以在含線性元件的電路中、外加平均電壓所進行的型式試驗為依據。額定分斷能力的最低值為直流10kA,
6標志
除了IEC 60269-1規定外,補充下列要求。
6.2熔斷體的標志
除了IEC 60269-1中6.2規定外,補充下列要求:
―使用類別“gPV”
7設計的標準條件
除了IEC 60269-1規定外,補充下列要求。
7.5分斷能力
在額定直流電壓下,熔斷體應能分斷預期電流在約定熔斷電流和額定分斷能力(時間常數不大于表104規定值)之間的任何電路。
8試驗
除了IEC 60269-1規定外,補充下列要求。
8.1一般要求
8.1.4熔斷器的布置和尺寸
熔斷體應無遮蓋安裝在無通風的場所,除非另有規定,熔斷體應垂直安裝(見8.3.1)。
8.1.5熔斷體的試驗
下列表102和表103代替IEC 60269-1中表11、表12和表13。
8.1.5.1完整試驗
試驗開始前,應在周圍空氣溫度為20℃±5℃下測量所有試品的內阻R,測量電流不超過0.1Im,R值應記錄在試驗報告中。
完整試驗匯總見表102。
8.1.5.2同一熔斷體系列的免做型式試驗
如果同一熔斷體系列中最大額定電流的熔斷體已經按8.1.5.1的規定進行過試驗,最小額定電流的熔斷體也已經按表103的規定進行過試驗,其他中間額定電流的熔斷體的型式試驗可以免做。
8.3溫升和耗散功率驗證
8.3.1熔斷體的布置
熔斷體應垂直安裝在約定試驗裝置上。
對于不能裝在約定試驗裝置中的特殊熔斷體,或約定試驗裝置對特殊熔斷體不適用時,應根據制造廠的規定進行特殊的試驗,所有相關資料應記錄在試驗報告中。
8.3.3熔斷體耗散功率的測量
除了IEC 60269-1中8.3.3規定外,補充下列要求。
耗散功率試驗至少在70%和100%額定電流時相繼進行。
8.3.5試驗結果的判別
熔斷體的溫升不應超過IEC 60269-1中表5規定的值。
熔斷體的耗散功率不應超過制造廠規定的值。
8.4動作驗證
8.4.1熔斷體的布置
動作驗證時,熔斷體的布置應按8.1.4和8.3.1的要求。
8.4.3試驗方法和試驗結果的判別
8.4.3.1約定不熔斷電流和約定熔斷電流驗證
可在降低電壓情況下進行以下試驗:
a)熔斷體通以其約定不熔斷電流(Imf),并持續表101中規定的約定時間。在這段時間內,熔斷體不應動作;
b)熔斷體通以約定熔斷電流(if),在表101規定的約定時間內應動作。熔斷體動作時應沒有外部影響或損傷。
注:本試驗被認為在典型的應用中,對于2h內電流為1.351。時的動作能給出滿意的結果。如果本試驗安排不適用,應根據制造廠規定進行特定的試驗,所有相關資料應記錄在試驗報告中。
8.4.3.2額定電流驗證
IEC 60269-1中8.4.3.2規定的試驗要求由下述要求代替。
3個試品經受3000個電流重復循環。每個循環如圖101所示。全部試品的熔斷體本體不應呈現破裂或裂紋。
試驗后,熔斷體的電阻在室溫條件下不應有超過10%的變化。
8.4.3.5約定電纜過載保護試驗
不適用。
8.4.3.6指示裝置和撞擊器(如有)的動作
指示裝置正確動作的驗證與分斷能力的驗證(見8.5.5)結合進行。
驗證撞擊器(如有),應補充一個試品在如下條件下進行試驗:
―Is電流(見表104);
―50V的恢復電壓。
恢復電壓值可以超過10%.
所有試驗過程中,撞擊器應該動作。
8.5分斷能力驗證
8.5.1熔斷器的布置
除了8.1.4和8.3.1規定外,補充如下。
對于分斷能力試驗,熔斷體的安裝和連接應與實際使用情況相同。
8.5.5試驗方法
8.5.5.1為驗證熔斷體是否滿足7.5的.條件,應進行No.1, No.2和No.5試驗。熔斷體試驗數量按表102規定,試驗參數按表104規定。
No.1和No.2試驗:如果在No.1試驗過程中滿足了No.2試驗要求,此試驗可作為No.2試驗,不必重復。
No.5試驗:試驗電流值按表104規定。
8.5.5.2試驗時恢復電壓應保持在100+5%的額定電壓下,時間至少為:
―熔管或填充料不含有有機材料的熔斷體熔斷后時間為30s;
―其他情況下,熔斷體熔斷后時間為5min。如果切換時間(無電壓的時間間隔)不超過0.1s,允許熔斷體在15s后切換至另一電源。
熔斷體熔斷后,至少6min,最多10min,應測量熔斷體觸頭之間的電阻(見IEC 60269-1中8.5.8)并作記錄。如果熔斷體的熔管和填充料中不含有有機材料,在制造廠認可下,可以選用更短的時間。
8.5.8試驗結果的判別
試驗過程中,如發生以下一種或幾種事故,熔斷體則不符合本部分:
―熔斷體引燃,除任何紙質標簽或作指示裝置用的類似物外;
―試驗裝置的機械性損傷;
―熔斷體的機械性損傷;
注:允許熔斷體出現熱開裂,但仍為一整體。
―端帽燃燒或熔化;
―端帽的明顯移位。