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从组件标准IEC61730-2中可以看出:反向电流15A的组件,标准要求在20.25A下,2小时不能起火。标准只是要求组件不起火,却不能保证组件不损坏,实际上组件一直在承受反向电流而发生热斑效应,性能会下降,输出功率会降低。
图11标准IEC61730-2对组件的要求
熔断器的标准要求是1.45倍的电流,而组件的标准要求是1.35倍的电流,那么在1.35至1.45倍额定电流之间就出现了一个保护空挡。在这个保护空挡内,熔断器不能够有效地保护组件,可能造成光伏组件本体损坏。
图12光伏熔断器熔体结构
从光伏熔断器熔体结构上可以看出,熔断器狭径非常细,对制造工艺要求很高,普通厂家很难控制好熔断器的质量。由于生产工艺的局限,可能造成生产的熔断器额定电流出现一定的偏移,若不能够在规定的电流和时间下及时熔断,更会加剧电池板的损坏,带来火灾风险。所以,从电站安全的角度出发,为了保护组件,不仅需要增加熔断器,还需要使用带防反二极管的直流汇流箱。
2.3.3熔断器在过载电流情况下,熔断慢,发热高,易引发着火
熔断器的保护原理是利用金属的热熔特性,这一特性决定了熔断器的熔断时间与过电流的大小呈反时限的关系,电流越大,其熔断时间越短,电流越小,其熔断时间越长。熔断器主要还是用在短路的保护上,而对于过载,熔断器的保护效果将大打折扣,甚至带来负面影响。因为在过载情况下,尤其是小电流过载,熔断器的熔断将变得很慢,在这种“将断未断”情况下,熔断器将处于一个非常高温的热平衡状态。
图13熔断器的熔断时间和电流特性曲线
光伏熔断器的熔体主要是银,银的熔点高达961℃,为了使熔断器在较低温度时也能够熔断,在银上增加了一个焊锡点,该焊锡的熔点一般在260℃以上。
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