光伏电站安全论：抑制+诊测+关断！为你消除漏电流风险

近年来，随着光伏发电的发展，特别是随着分布式光伏市场的崛起，各种屋顶上安装光伏发电装置也越来越普遍。既然与“电”有关，老百姓就有疑惑了，这些发电装置是不是和电器一样也会漏电？如何才能避免呢？

漏电流形成的原因

光伏发电系统中，电网、逆变器、组件及其对地寄生电容之间会形成回路，回路中光伏直流侧对地电压变化会引起漏电流问题（图1）。一般来说， 受雨天等潮湿环境、组件或电缆绝缘损伤等因素影响，漏电流会升高甚至发生异常。
正常情况下，如果人体触碰光伏组件或支架，因为人体阻抗大于接地阻抗，流过人体的电流就很小，绝大部分电流从接地体流过（分流作用），从而可以避免人体受到伤害。但是，倘若人体有意或无意触碰到绝缘不良的带电体，并且保护措施不到位，导致漏电流经过人体流向大地形成回路（图2）。只要通过人体的漏电流超过限值和时间，人体无法及时跳脱带电体，就有可能引起安全事故。


漏电流防护标准

根据《NBT 32004-2013光伏发电并网逆变器技术规范》要求，光伏系统中，接触漏电流需低于30mA，着火漏电流需低于300mA（对30kVA以下机型，不得超过300mA；对30kVA以上机型，不得超过10mA/kVA）。

当通过人体的接触漏电流超过限值和时间就会导致人员触电危险；当着火漏电流超过限值则可能导致系统着火事故。逆变器作为光伏系统的核心设备，再次担起了消除这两种漏电流风险的重任。但逆变器如何将漏电流抑制在安全阈值内？如何应对外界复杂环境变化？如何能精确诊测并准确快速采取保护动作？这些都是对逆变器的考验。

高品质逆变器才能更好的消除漏电流风险

目前市场上的逆变器一般会通过漏电流抑制+诊测+关断方式为光伏系统提供保护。但逆变器产品质量良莠不齐，在漏电流达到限值时，有些品牌逆变器可能无法有效抑制、及时诊测，或者无法及时断开而引起安全事故，如何选择一台安全可靠的逆变器成为广大电站业主关心的问题。

经过调查，阳光电源引起了笔者的注意。阳光电源逆变器装配了滤波电路，通过精确的算法处理，优化开关组合逻辑，更好的协调开关动作，可有效抑制系统电压波动。同时其内置的高精度漏电流传感器，通过先进的滤波算法滤除噪音信号，能够精确诊测漏电流数值变化，从而确保能够准确判断。

当保护措施不到位的人无意触碰到光伏带电体时，若漏电流突变值达到人体极限值30mA（接触漏电流）时，阳光电源逆变器能够立即切断电源，保护人体免受伤害。

针对着火漏电流，一方面，通过抑制方式将漏电流抑制在很小的范围内，与300mA的标准数值之间保持了充足的安全余量，容忍度极强，能够抵挡外界复杂环境变化，少报故障，多发电。另一方面，即使着火漏电流超过300mA，也能够在0.3s时间内快速切断回路脱网，避免电站火灾事故。

小结

漏电流过大给光伏电站和人身安全带来巨大隐患，而逆变器作为光伏电站的核心设备，除了逆变功能，更是光伏电站的“安全管家”。所以在设备选型时，需要选择高品质有保障的产品，让光伏系统更加安全稳定高效的运行。