1總則
除了IEC 60269-1規(guī)定外,補(bǔ)充下列要求。
太陽能光伏(PV)系統(tǒng)保護(hù)用熔斷體應(yīng)符合IEC 60269-1所有要求,并且還應(yīng)符合本部分規(guī)定的補(bǔ)充要求。
注:縮寫“PV(光伏)”用于本部分。
范圍和目的
本部分的補(bǔ)充要求適用于保護(hù)設(shè)備中光伏組件串和光伏方陣的熔斷體,該熔斷體適用于標(biāo)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(shù)情況下,組合設(shè)備的一部分可用作熔斷器底座。由于設(shè)備的多樣性,難以作出一般性的規(guī)定;組合設(shè)備是否適合作熔斷器底座,應(yīng)由用戶與制造廠協(xié)商。但是,如果采用獨(dú)立的熔斷器底座或熔斷器支持件,他們應(yīng)符合IEC 60269系列標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
注3:在額定分?jǐn)嗄芰Ψ秶鷥?nèi),PV熔斷體保護(hù)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(guī)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?jǐn)嗄芰Γ?
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(biāo)志。
1.2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)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(bǔ)充要求(主要用于工業(yè)的熔斷器)標(biāo)準(zhǔn)化熔斷器系統(tǒng)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(yōu)先數(shù)―優(yōu)先數(shù)系列(Preferred numbers-Series of referred numbers)
2術(shù)語和定義
IEC 60269-1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
2.2一般術(shù)語
2.2.101
光伏熔斷體photovoltaic fuse-l
ink
在規(guī)定條件下,能分?jǐn)嗥浞謹(jǐn)喾秶ㄒ?.5)內(nèi)任何電流的熔斷體。
注:PV熔斷體應(yīng)在下述2個主要條件下動作:
―組件串或方陣內(nèi)的短路,該短路導(dǎo)致一個相當(dāng)?shù)偷倪^電流;
―由PV逆變器通過相當(dāng)?shù)偷母锌狗烹姰a(chǎn)生的短路電流。此短路條件導(dǎo)致相當(dāng)高的電流上升速率(相對于一個低的時間常數(shù)值,見表104)。
2.2.102
光伏電池photovoltaic cell
通過吸收光子產(chǎn)生直流電壓的最基本的光伏裝置。
[IEC 61836,3.1.43 a)和d),經(jīng)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(hù)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(fā)電機(jī),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(jié)構(gòu)在機(jī)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(tǒng)內(nèi)主要以光伏工藝將全部光伏方陣以機(jī)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(yuǎn)離負(fù)載的PST元件,包括組件、支持結(jié)構(gòu)、機(jī)座、布線和跟蹤器件,以及熱控制(如有規(guī)定)。根據(jù)裝配件的安裝結(jié)構(gòu),還可包括接線盒、負(fù)荷控制器和逆變器。
2.2.104.4
光伏發(fā)電機(jī)photovoltaic generator
利用光伏效應(yīng)將太陽光轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電機(jī)。
2.2.104.5
光伏板photovoltaic panel
機(jī)械上組成一體,電氣上互相連接的預(yù)組裝的光伏組件。
2.2.104.6
光伏組件串photovoltaic string
串聯(lián)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(zhuǎn)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(nèi)部有電路連接的封閉的或有防護(hù)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(fā)電機(jī)接線盒g(shù)enerator junction box
具有光伏方陣連接的接線盒。
[IEC 61836,3.2.16]
2.2.107
標(biāo)準(zhǔn)T -作條件standard operating co
nditions
SOC
面內(nèi)輻照度(1000W·m-1)、等同于標(biāo)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(zhì)量(AM=1.5)等工作值。
[IEC 61836,3.4.16 d)]
2.2.108
標(biāo)準(zhǔn)測試條件standard test co
nditions
STC
任何光伏裝置測試期間使用的面內(nèi)輻照度(Gf,ref =1000W·m-2)、光伏電池接合溫度(25℃)以及大氣質(zhì)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(fù)載電流load current
IL(單位:A)
由光伏系統(tǒng)供給負(fù)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(guī)定工作條件下且在額定電壓時由光伏裝置產(chǎn)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(dāng)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(fù)載電壓load Voltage
VL(單位:V)
由光伏系統(tǒng)供給的跨接負(fù)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(biāo)準(zhǔn)工作條件下的最大功率電壓maximum power Voltage under standard operating co
nditions
?。▎挝唬篤)
在標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)測試條件T的最大功率電壓maximum power Voltage under standa川test co
nditions
?。▎挝唬篤)
在標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)測試條件下的開路電壓open-circuit Voltage under standa川test co
nditions
VOC STC
在標(biāo)準(zhǔn)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(guī)定工作條件下光伏發(fā)電機(jī)設(shè)計成能發(fā)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(guī)定外,補(bǔ)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(yīng)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(yīng)超過光伏組件產(chǎn)生的電流最大值。見附錄B的B.3.1,
3.6頻率、功率因數(shù)和時間常數(shù)
3.6.1頻率
不適用。
3.6.2功率因數(shù)
不適用。
3.6.3時間常數(shù)
實用中預(yù)期的時間常數(shù)被認(rèn)為符合表104規(guī)定的相應(yīng)值。
3.10外殼內(nèi)的溫度
熔斷體的額定值是根據(jù)規(guī)定條件而定的,當(dāng)安裝地點的實際情況(包括安裝地的空氣條件)與規(guī)定條件不符合時,用戶應(yīng)與制造廠協(xié)商是否需要重新規(guī)定額定值。
4分類
IEC 60269-1適用。
5熔斷器特性
除了IEC 60269-1規(guī)定外,補(bǔ)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?jǐn)喾秶ㄒ?.7.1) ;
f)額定分?jǐn)嗄芰Γㄒ?.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(guī)定外,制造廠應(yīng)規(guī)定額定耗散功率與70%一100%額定電流的函數(shù)關(guān)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(shè)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(guān)。制造廠應(yīng)按8.3.1規(guī)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(guī)定。
5.6.3門限
不適用。
5.7分?jǐn)喾秶头謹(jǐn)嗄芰?
除了IEC 60269-1規(guī)定外,補(bǔ)充下列要求。
5.7.1分?jǐn)喾秶褪褂妙悇e
第一個字母表示分?jǐn)喾秶?
―“g”熔斷體(全范圍分?jǐn)嗄芰θ蹟囿w)。
接下的字母表示使用類別:
―“gPV”表示用于光伏電能系統(tǒng)具有全范圍直流分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟囿w。
5.7.2額定分?jǐn)嗄芰?
額定分?jǐn)嗄芰κ且栽诤€性元件的電路中、外加平均電壓所進(jìn)行的型式試驗為依據(jù)。額定分?jǐn)嗄芰Φ淖畹椭禐橹绷?0kA,
6標(biāo)志
除了IEC 60269-1規(guī)定外,補(bǔ)充下列要求。
6.2熔斷體的標(biāo)志
除了IEC 60269-1中6.2規(guī)定外,補(bǔ)充下列要求:
―使用類別“gPV”
7設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)條件
除了IEC 60269-1規(guī)定外,補(bǔ)充下列要求。
7.5分?jǐn)嗄芰?
在額定直流電壓下,熔斷體應(yīng)能分?jǐn)囝A(yù)期電流在約定熔斷電流和額定分?jǐn)嗄芰Γ〞r間常數(shù)不大于表104規(guī)定值)之間的任何電路。
8試驗
除了IEC 60269-1規(guī)定外,補(bǔ)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(yīng)無遮蓋安裝在無通風(fēng)的場所,除非另有規(guī)定,熔斷體應(yīng)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(yīng)在周圍空氣溫度為20℃±5℃下測量所有試品的內(nèi)阻R,測量電流不超過0.1Im,R值應(yīng)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(jīng)按8.1.5.1的規(guī)定進(jìn)行過試驗,最小額定電流的熔斷體也已經(jīng)按表103的規(guī)定進(jìn)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(yīng)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(yīng)根據(jù)制造廠的規(guī)定進(jìn)行特殊的試驗,所有相關(guān)資料應(yīng)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(guī)定外,補(bǔ)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(jìn)行。
8.3.5試驗結(jié)果的判別
熔斷體的溫升不應(yīng)超過IEC 60269-1中表5規(guī)定的值。
熔斷體的耗散功率不應(yīng)超過制造廠規(guī)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(yīng)按8.1.4和8.3.1的要求。
8.4.3試驗方法和試驗結(jié)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(jìn)行以下試驗:
a)熔斷體通以其約定不熔斷電流(Imf),并持續(xù)表101中規(guī)定的約定時間。在這段時間內(nèi),熔斷體不應(yīng)動作;
b)熔斷體通以約定熔斷電流(if),在表101規(guī)定的約定時間內(nèi)應(yīng)動作。熔斷體動作時應(yīng)沒有外部影響或損傷。
注:本試驗被認(rèn)為在典型的應(yīng)用中,對于2h內(nèi)電流為1.351。時的動作能給出滿意的結(jié)果。如果本試驗安排不適用,應(yīng)根據(jù)制造廠規(guī)定進(jìn)行特定的試驗,所有相關(guān)資料應(yīng)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(guī)定的試驗要求由下述要求代替。
3個試品經(jīng)受3000個電流重復(fù)循環(huán)。每個循環(huán)如圖101所示。全部試品的熔斷體本體不應(yīng)呈現(xiàn)破裂或裂紋。
試驗后,熔斷體的電阻在室溫條件下不應(yīng)有超過10%的變化。
8.4.3.5約定電纜過載保護(hù)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?jǐn)嗄芰Φ尿炞C(見8.5.5)結(jié)合進(jìn)行。
驗證撞擊器(如有),應(yīng)補(bǔ)充一個試品在如下條件下進(jìn)行試驗:
―Is電流(見表104);
―50V的恢復(fù)電壓。
恢復(fù)電壓值可以超過10%.
所有試驗過程中,撞擊器應(yīng)該動作。
8.5分?jǐn)嗄芰︱炞C
8.5.1熔斷器的布置
除了8.1.4和8.3.1規(guī)定外,補(bǔ)充如下。
對于分?jǐn)嗄芰υ囼?,熔斷體的安裝和連接應(yīng)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(yīng)進(jìn)行No.1, No.2和No.5試驗。熔斷體試驗數(shù)量按表102規(guī)定,試驗參數(shù)按表104規(guī)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(fù)。
No.5試驗:試驗電流值按表104規(guī)定。
8.5.5.2試驗時恢復(fù)電壓應(yīng)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(jī)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(yīng)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(jī)材料,在制造廠認(rèn)可下,可以選用更短的時間。
8.5.8試驗結(jié)果的判別
試驗過程中,如發(fā)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(zhì)標(biāo)簽或作指示裝置用的類似物外;
―試驗裝置的機(jī)械性損傷;
―熔斷體的機(jī)械性損傷;
注:允許熔斷體出現(xiàn)熱開裂,但仍為一整體。
―端帽燃燒或熔化;
―端帽的明顯移位。
8.11機(jī)械試驗及其他試驗
8.11.2.4可接受的熱感應(yīng)漂移水平的驗證
9個最大額定電流的熔斷體試品和5個最小額定電流的熔斷體試品各經(jīng)受50個加熱和冷卻的溫度循環(huán)。每個循環(huán)包括熔斷體本體承受15min的-40℃±5℃,接著15min的90℃±5℃溫度變化(以任何合適的升降溫速率進(jìn)行)。50個循環(huán)結(jié)束后,試品應(yīng)恢復(fù)至室溫(25℃±5℃)至少3h。
溫度循環(huán)結(jié)束后,最大額定電流的熔斷體試品應(yīng)進(jìn)行下述試驗:
-8.4.3.1約定不熔斷電流(Inf);
約定熔斷電流(If) ;
―8.5 No.1分?jǐn)嗄芰蛣幼魈匦裕ū?04);
No.2分?jǐn)嗄芰蛣幼魈匦裕ū?04);
No.5分?jǐn)嗄芰蛣幼魈匦裕ū?04),
溫度循環(huán)結(jié)束后,最小額定電流的熔斷體試品應(yīng)進(jìn)行下述試驗:
―8.4.3.1約定不熔斷電流(Ij);
約定熔斷電流(If);
―8.5 No.1分?jǐn)嗄芰蛣幼魈匦裕ū?04);
見表102和表103。
8.11.2.5在極端溫度條件下的功能驗證
a) 1個最大額定電流的熔斷體試品和1個最小額定電流的熔斷體試品各經(jīng)受溫度為50℃±5℃,時間為3h或直到溫度達(dá)到穩(wěn)定的溫度處理。每個熔斷體通以其額定電流(In),時間等于表101規(guī)定的約定時間。在約定時間內(nèi)熔斷體不應(yīng)動作;
b)1個最大額定電流的熔斷體試品和1個最小額定電流的熔斷體試品各經(jīng)受溫度為50℃±5℃,時間為3h或直到溫度達(dá)到穩(wěn)定的溫度處理。每個熔斷體通以其約定熔斷電流((If),在表101規(guī)定的約定時間內(nèi)熔斷體應(yīng)動作。熔斷體動作時應(yīng)無外部效應(yīng)或損壞。
見表102和表103。