光伏汇流箱标准备案光伏汇流箱技术规范

光伏汇流箱标准备案光伏汇流箱技术规范CGC北京鉴衡认证中心认证技术规范CGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011光伏汇流箱技术规范TechnicalSpecificationsofPVCombinerBox2011-02-14发布2011-02-14实施北京鉴衡认证中心发布CGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标准电子及纸质文件以任何方式的下载复制也包括摘抄均需得到北京鉴衡认证中心的书面允许。I目次目次I前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14使用条件25技术要求26试验方法57试验规则88标志、包装、运输、贮存9CGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标准电子及纸质文件以任何方式的下载复制也包括摘抄均需得到北京鉴衡认证中心的书面允许。II前言北京鉴衡认证中心是经国家认证认可监督管理委员会批准由中国计量科学研究院组建专业从事新能源和可再生能源产品标准化研究和产品质量认证的第三方认证机构。为推动和规范我国光伏产业的发展规范产品性能指标促进产品产业化适应国际贸易、技术和经济交流的需要特制定本认证技术规范。本技术规范由全国能源基础与管理标准化技术委员会新能源与可再生能源分技术委员会提出。本技术规范由北京鉴衡认证中心归口。本技术规范起草单位北京鉴衡认证中心、合肥阳光电源有限公司、国家发展和改革委员会能源研究所、北京科诺伟业科技有限公司、北京计科新能源开发有限公司、北京能高自动化有限公司。本技术规范参编单位中国电力科学研究院、北京意科通信技术有限责任公司、泰科电子上海有限公司、北京日佳电源有限公司、中国科学院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心、北京能源通电气技术有限公司、上海广电电气集团有限公司、艾迪尔斯天津能源科技有限公司、艾思玛北京商贸有限公司、宁夏发电集团有限责任公司、上海雷尔盾电气有限公司、上海臻和防雷电气技术有限责任公司、上海诺雅克电气有限公司、山东圣阳电源股份有限公司。本技术规范主要起草人谢秉鑫、王宗、曹仁贤、江燕兴、叶东嵘、雷涛、闫华光、赵为、李金荣、张友权、姚丹、翟永辉、高佳、杨晓宇、刘利、周春夫、李涛、詹峰、傅朝辉、王大太、孙赵苗、王超、王刚、张磊、纳明亮、戴佩刚、付浩、隋延波。CGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标准电子及纸质文件以任何方式的下载复制也包括摘抄均需得到北京鉴衡认证中心的书面允许。1光伏汇流箱技术规范1范围本规范规定了光伏汇流箱的术语和定义、技术要求、试验方法、试验规则及标志、包装、运输和贮存等。本规范适用于光伏组串汇流箱具有类似功能汇流设备可参考本规范。2规范性引用文件下列文件对于本规范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规范。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1-2008电工电子产品基本环境试验规程试验A低温试验方法IEC60068-2-1:1990IDTGB/T2423.2-2008电工电子产品基本环境试验规程试验B高温试验方法IEC60068-2-2:1974IDTGB/T2423.3-2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热方法IEC60068-2-78:2001IDTGB4208-2008外壳防护等级IP代码IEC60529EQVGB4943-2001信息技术设备的安全GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌冲击抗扰度试验IEC61000-4-5:2005IDTGB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备第1部分型式试验和部分型式试验成套设备GB2297-1989太阳光伏能源系统术语GB16895.32-2009建筑物电气装置第7-712部分特殊装置或场所的要求—太阳能光伏PV电源的供电系统IEC60364-7-712IDTGB18802.1低压配电系统的电涌保护器SPDIEC61730-1:2004光伏PV组件安全鉴定第1部分:结构要求IEC61730-2:2004光伏PV组件安全鉴定第2部分:试验要求技术资料委托检测和验收测试的最低要求IEC62446:2009并网光伏发电系统EN61800-5-1:2007可调速电力传动系统第5-1部分:安全要求电、热和能量3术语和定义3.1光伏组串PVstring将若干光伏组件依次串接构成一组其电压与所需要的光伏方阵的输出电压相一致。3.2光伏汇流箱PVcombinerbox将光伏组串连接实现光伏组串间并联的箱体并将必要的保护器件安装在此箱体内。以下circuitcurrent在一定的温度和辐照度条件下简称汇流箱。3.3短路电流Iscshort–光伏发电器在端电压为零时的输出电流通常用Isc来表示。GB2297-1989的3.6条3.4标准测试条件StandardTestConditionsSTCCGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标准电子及纸质文件以任何方式的下载复制也包括摘抄均需得到北京鉴衡认证中心的书面允许。2太阳电池的标准测试条件为25?2?用标准太阳电池测量的光源辐照度为1000W/m2并具有标准的太阳光谱辐照度分布。3.5光伏组件反向额定电流PVmodulereversecurrentratingIr光伏组件允许注入的不致使其发生热斑的与光电流方向相反的最大电流。注光伏组串中某些组件被遮挡或发生故障时其它并联组串将向故障组串注入与光电流方向相反的电流严重时会造成故障组件热斑。3.6污染pollution能够影响电强度或表面电阻率的所有外界物质的状况如固态、液态或气态游离气体。IEC947-1的2.5.573.7污染等级环境条件的pollutiondegreeofenvironmentalconditions根据导电的或吸湿的尘埃游离气体或盐类和由于吸湿或凝露导致表面介电强度或电阻率下降事件发生的频度而对环境条件做出的分级。注1设备或元件的绝缘材料所处的污染等级是与设备或元件所处的宏观环境的污染等级不同的因为由外壳或内部加热提供了防止吸湿和凝露的保护。注2本部分中的污染等级系指微观环境中的污染等级。3.8电气间隙clearance不同电位的两个导电部件间最短的空间直线距离。3.9爬电距离creepagedistance不同电位的两个导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离。注两个绝缘材料之间的接合处亦被视为上述表面。4使用条件4.1正常使用的环境条件a使用环境温度-25?55?无阳光直射相对湿度?95无凝露b符合GB7251.1中6.1.2.3中污染等级?3的规定c海拔高度?2000md无剧烈震动冲击垂直倾斜度?5??e空气中应不含有腐蚀性及爆炸性微粒和气体。4.2特殊使用条件如果汇流箱在异于4.1规定的条件下使用用户应在订货时提出并与制造厂商或供货商取得协议。5技术要求5.1箱体和结构汇流箱的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装等应符合下列要求a机架组装有关零部件均应符合各自的技术要求b箱体应牢固、平整表面应光滑平整无剥落、锈蚀及裂痕等现象c机架面板应平整文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确d标牌、标志、标记应完整清晰e各种开关应便于操作灵活可靠。5.2光伏组串过流保护对不装组串过流保护装置的汇流箱光伏组件反向电流额定值Ir应大于可能发生的反向电流直流电缆的过流能力应能承受来自并联组串的最大故障电流或满足GB16895.32-7-712.433规定即不小于1.25倍的IscSTC。CGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标准电子及纸质文件以任何方式的下载复制也包括摘抄均需得到北京鉴衡认证中心的书面允许。3对装有组串过流保护装置如熔丝的汇流箱组串过流保护装置应满GB16895.32-7-712.433.2规1.25倍的IscSTC。对装有隔离二极管的汇流箱隔离二极管的反定即不小于向电压应不低于UocSTC的2倍。注1光伏组件反向电流额定值Ir一般由光伏组件的制造商提供应至少为光伏组件过电流保护额定值的1.35倍。光伏组件过电流保护额定值应与光伏组件供应商提供的数据相一致IEC61730-1规定组件供应商应当提供这一参数。注2IscSTC为标准测试条件下光伏组件的短路电流。汇流箱输出注3UocSTC为标准测试条件下光伏组件的开路电压。5.3防雷端应配置防雷器正极、负极都应具备防雷功能。规格应满足如下要求a最大持续工作电压Uc:Uc1.3UocSTCb最大放电电流Imax:Imax8/20:?40kA标称放电电流In:In8/20:?20kAc电压保护水平Up:Up是在标称放电电流In下的测试值具体应用要求见表1d防雷器应具有脱离器和故障指示功能。表1电压保护水平汇流箱额定直流电压UnV电压保护水平UpkVUn?601.160Un?2501.5250Un?4002.5400Un?6903.0690Un?10004.0可以采用两只低电压的防雷器串联来提高电压等级但两只串联防雷器的保护水平之和应小于4kV5.4通讯如需要监测每个光伏组串的工作状态汇流箱内应选配本地通讯接口实现远程通讯。5.5显示功能汇流箱如具有显示功能应至少显示组串电流。5.6外壳防护等级应符合GB4208-2008的规定室内型不低于IP20室外型不低于IP54。5.7安全5.7.1绝缘耐压5.7.1.1绝缘电阻在电路与裸露导电部件之间每条电路对地标称电压的绝缘电阻应不小于1000Ω/V。5.7.1.2绝缘强度应符合GB7251.1中8.2.2的规定。5.7.2电气间隙和爬电距离电气间隙和爬电距离应不小于表2的规定值。表2电气间隙和爬电距离额定直流电压NV最小电气间隙mm最小爬电距离mmCGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标准电子及纸质文件以任何方式的下载复制也包括摘抄均需得到北京鉴衡认证中心的书面允许。4N?250610250N?690816690N?100014255.7.3警告标示汇流箱应按IEC62446:2009的规定标有箱内金属部件带电的警告标示。5.7.4接地要求除非电路中电压有效值小于25VAC或60VDC或可接触导电部件与带电部件采用双重/加强绝缘隔开的情况汇流箱中可接触的导电部件都要接到接地端子上。接地电路中的任何一点到接地端子之间的电阻应不超过0.02Ω。保护地导线的电气连接应采用下列连接方法1通过金属直接接触连接2通过其他安装固定的可接触导电部件连接3通过专门的保护接地导线连接4通过汇流箱中的其他金属零部件连接。保护地电路中不应包含开关器件、过流保护器件和电流检测器件。接地标志用黄绿色表示在接地端子处用表示在外接电缆的端子处标示PE。接地保护电路的阻抗应足够低使得在汇流箱正常工作状态下可接触导电部件与接地导线的接地点之间的电压不超过5VAC或12VDC。若接地导线和相导线所用材料一致接地导线的截面积按照表3选取。否则在提供机械防护的情况下接地导线的截面积应不小于2.5mm22无机械防护时应不小于4mm。表3接地导线的截面积导线的截面积S接地导线的截面积mm2mm2S?16S16S?351635SS/25.8浪涌按照GB/T17626.5-2008规定选择表4所述的一个试验等级来做试验浪涌电压波形为1.2/50us浪涌电流波形为8/20us。试验结果应满足GB/T17626.5-2008的要求。表4浪涌试验等级等级开路试验电压?10kV备注10.521.0线-线32.0线-地44.0X特别要求参考产品规格书等级要求CGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标准电子及纸质文件以任何方式的下载复制也包括摘抄均需得到北京鉴衡认证中心的书面允许。55.9环境要求5.9.1低温工作汇流箱在无包装试验温度为-25?3?的条件下正常工作保持16h部件无过热现象在标准大气条件下恢复2h后正常工作期间和恢复后无异常或导致潜在危害的现象出现5.9.2高温工作汇流箱在无应能正常工作安全性指标也应满足5.7的各项规定。包装试验温度为55?2?条件下正常工作保持16h部件无过热现象在标准大气条件下恢复2h后正常工作期间和恢复后无异常或导致潜在危害的现象出现应能正常工作安全性指标也应满足5.7的各项规定。5.9.3恒定湿热汇流箱在无包装试验温度为55?2?相对湿度95?3恒定湿热条件下不通电经受48h试验后在标准大气条件下恢复2h后应能正常工作安全?灾副暌灿β?.7的各项规定。5.9.4振动汇流箱按6.10.4规定进行试验后外观及结构应无损伤变形螺丝无松动脱落应能正常工作。5.9.5冲击汇流箱应当具有足够的机械强度当承受在正常使用时可能遇到的冲击和碰撞时不得引起危险。元器件应当可靠地固定且电气连接应当是牢固的。5.10温升在环境温度为10?40?、额定运行条件下时汇流箱各部件的温升应不超过规定的极限温升。表5给出了汇流箱主要部件和部位的极限温升。表5汇流箱主要部件和部位的极限温升部件和部位极限温升K内装元器件功率半导体器件a等由元器件自身的技术条件规定汇流电路中的导体连接处裸铜45有锡镀层55有银镀层70母线非连接处铜铝3525可接近的外壳和覆板金属表面30b绝缘表面40b手动操作器件金属15c绝缘材料25c用于连接外部绝缘导线的端子70a功率半导体器件的温升极限可以是规定部位例如外壳的最高温升也可以是等效结温由制造厂决定b除非另有规定对可以接触但在正常工作情况下不需要触及的外壳和覆板允许其温升提高10Kc仅在设备打开后才能接触到的操作手柄由于不经常操作允许其有较高温升。6试验方法6.1试验环境条件除非另有规定测量和试验在以下条件下进行。a温度15?35?CGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标准电子及纸质文件以任何方式的下载复制也包括摘抄均需得到北京鉴衡认证中心的书面允许。6b相对湿度4575c气压86kPa106kPa。6.2箱体和结构质量检查按5.1规定进行目检和操作试验。6.3光伏组串过流保护试验对光伏汇流箱施加标称的最大工作电压且电流不小于1.25倍的最大故障电流时组串过电流保护装置如熔丝应能够正常动作如熔断且组串过电流保护装置如熔丝复位后如更换光伏汇流箱应能正常工作。6.4防雷试验防雷器应符合GB18802.1-2002标准的试验要求防雷器的技术参数应符合5.3的规定。6.5通讯接口试验将PC机的通讯接口与汇流箱的通讯接口相连汇流箱应能按通讯协议正常接收和发送数据。6.6显示功能试验汇流箱正常工作时检查通道电流的显示情况。6.7外壳防护等级试验按GB4208-1993规定进行汇流箱所能达到的防护等级应符合5.6的规定。6.8安全试验6.8.1绝缘耐压试验6.8.1.1绝缘电阻测定试验用兆欧表或绝缘电阻测试仪以1000V试验电压分别测量汇流箱的输入电路对地、输出电路对地的绝缘电阻值其值应符合本规范中5.7.1.1规定。测量绝缘电阻合格后才能进行绝缘强度试验。6.8.1.2绝缘强度试验用耐压测试仪分别对汇流箱的输入电路对地、输出电并符合5.7.1.2要求。试验电压应从零开始以每级为规定值路对地施加试验电压的5的有级调整方式上升至规定值后持续1min。6.8.2电气间隙和爬电距离测定试验按GB7251.1附录F规定的方法测得的电气间隙和爬电距离应符合5.7.2的规定。6.8.3警告标示测定目测。6.8.4接地试验用接地电阻仪测量从接地端子到接地电路的相关连接点的电阻值接地电阻仪开路电压24V通以至少10A的电流计算应符得到的接地电阻值应不超过0.02Ω。观察接地标示和接地导线上所标的截面积合5.7.4的相关规定。6.9浪涌试验按照GB/T17626.5-2008规定和所选试验等级施加浪涌电压和浪涌电流试验结果应满足5.8的要求。6.10环境试验6.10.1低温工作试验试验方法按GB/T2423.1-2001中―试验A‖进行。产品无包装在试验温度为-25?3?的条件下通电正常工作保持16h在标准大气条件下恢复2h后进行试验汇流箱应符合5.9.1的规定。6.10.2高温工作试验试验方法按GB/T2423.2-2001中―试验B‖进行。产品无包装在试验温度为55?2?条件下通电正常工作保持16h在标准大气条件下恢复2h后进行试验汇流箱应符合5.9.2的规定。6.10.3恒定湿热试验CGC/GF002:2010CNCA/CTS0001-2011本技术规范仅供授权的检测机构及企业生产时参考使用对本标