登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图一:热磁式断路器内部原理图
以一个热磁式断路器来说,图一中“热脱扣器”一般采用双金属片设计,热双金属是由两种或两种以上不同膨胀系数的金属或合金沿整个接触面牢固复合在一起,是具有随温度变化而发生形状变化的复合功能材料。当回路电流发生过负荷时(一般是额定电流的1.45~5倍),因为电流增大,导致双金属片的温度升高,此时双金属片发生变形,触发相邻的分闸机构动作,断路器动静触头打开,完成分闸。这种“热脱扣器”结构简单,价格便宜。但也有其自身的缺点,触发其动作不光与回路的电流有关,也与周围的环境温度有关。以一个32A的断路器来说,其额定电流通常是在25度的环境温度下设定,如果环境温度为70度,此时额定的电流可能只有20A左右;如果环境温度降低到-40度,此时额定电流的电流又会提高到40A左右。如果该断路器工作于在一个年温度变化很大的地方,其额定电流是很难整定的,存在误动或者不动的可能。
上图中的“磁脱扣器”,采用螺旋管式设计,当短路电流流过时,变化的电流产生磁场,驱动动铁芯运动,触发分闸机构,断路器完成分闸。磁脱扣器结构简单,被大量用于终端配电的断路器。但基于其结构,其也有如下缺点:在要求具有短路耐受的场合(标准中定义的“B”类断路器, 通常在配电的上级,靠近变压器出口端),是比较难采用该脱扣器的,另外受制于电磁铁的设计,该脱扣器的最小脱扣电流一般为额定电流的3~5倍。
2.1.2 电子式断路器保护原理
电子式断路器应用普遍,在各种配电和光伏应用场景,均会采用电子式脱扣器,且完全符合IEC 60947.2标准。其原理如下图所示:
图二:电子脱扣器原理框图
当电流检测单元检测到电流互感器的电流超过预设值时, 将相关信号送给控制器, 控制器给“弹簧/电磁机构”驱动信号,分闸电磁铁驱动弹簧操作机构动作,从而控制断路器分闸。从“电子脱扣器”的原理可以看出,其检测准确度,易于实现低压电器的“数字化”,符合低压电器数字化、智能化的趋势。但电子脱扣器对设计、制造的水平要求也非常高, 业界大的电气公司通常采用自主研发的模式来控制产品的可靠性和质量。
2.1.3 电子式、热磁式断路器对比
表一 电子式、热磁式断路器对比
2.2 光伏场景中典型的电子式断路器使用举例及分析
以行业某主流集中式逆变器宣传DataSheet中的电气框图举例分析,其交流断路器,直流开关均采用具有“电子脱扣器”的框架式断路器或者开关。
举例:当逆变器内部出现电压、电流异常需要保护,或者电网异常等需要逆变器与电网脱离时,所有的电网脱网的动作都是通过DSP控制交流断路器断开;特别的,针对逆变器直流母线短路故障时,需要同时通知交流断路器断开、直流开关断开。
图三 行业某主流集中式逆变器电气图
进一步的以该集中式集成一体化方案举例分析,该逆变器对外的DataSheet中的电气框图包括直流输入保护、逆变器输出保护和中压保护。其在输出和中压保护中均使用电子脱扣器开关。
A)逆变器输出保护:其检测电路全部由逆变器内部的电流采样、电压采样实现,当DSP发现内部故障后发送信号给到AC Breaker,通过AC Breaker脱网保护;
B)中压输出保护:由中压环网柜内的电流传感器进行电流采样,送到中压综保装置进行电流信号分析处理,当综保检测到故障时发送指令到中压Circuit Breaker进行跳闸保护。
图四 集中式保护电路中采用电子断路器
从上面集中式的保护电路及原理分析看,电子式断路器(传感器+DSP+断路执行)广泛的使用在逆变器的总输出保护、中压保护等系统中。
三. 具有“电子脱扣器”断路器更适合光伏组串的保护, 保护更可靠
直流侧的安全保护手段,传统采用熔丝或普通直流开关等方案具有先天不足的问题;目前常规手段无法有效解决。交流侧保护当前已经十分成熟,光伏直流侧保护应进一步加强。交流侧短路时,短路电流来源于电网,短路电流高达几十kA,断路器能够可靠、快速地分断保护;然而光伏直流侧短路电流来自于组件,一般最大仅为组件峰值电流的1.1倍,在光照不足的时候其短路电流甚至无法达到额定电流;由于而熔丝和普通断路器可靠分断都需要较大的短路电流,所以其不能快速分断短路能量,大量的能量在短路点集聚,极易导致起火风险。
对于光伏直流侧的防护器件,下表对比传统的熔断器、 热磁式断路器以及“电子式脱扣器”的断路器各方面的性能:
表二 各类型断路器、熔断器对比
从上表的对比明显可以看出,“电子式脱扣器”的断路器,无论从保护范围,温度适用性,长期可靠性,功耗方面都具有较大优势,因此对于光伏直流侧的保护,其才是最合适的器件。
四.只有智能关断,才能实现主动安全
基于可控的带有自动脱扣装置的直流分断开关和数字化的组串级监控,行业提出智能组串分断概念。它具有:检测精度高,响应一致性好,响应及时等特点。
借助于逆变器的组串级检测和控制系统,结合直流分断开关,整个系统满足IEC 60947-2对于断路器(circuit breaker)的认证标准。整个系统满足IEC 62548 7.3.4对于过电流保护的基本理念和要求,多维度保护电站中直流电气安全。
智能直流关断功能的核心是:具有自动分断能力的直流断路器、组串级检测功能的逆变器,如图所示。
图五 组串式智能直流关断检测原理示意图
其工作原理是:逆变器对组串电流、母线电压进行实时监测,遭遇异常情况时,如组件反灌、内部短路等,逆变器将发生组串电流将超出设定阈值、或内部开关电路功能异常等不故障现象。通过数字化技术,软件主动将“分闸信号”传递给直流开关;直流开关跳脱后可以有效断开直流电流能量,避免光伏组件直流能量引起逆变器内部的故障扩展。在极端失效模式下,如逆变器内部短路时,直流分断功能会进一步提高系统安全性。组件功率越大,输入串数越多,短路电流越大,直流分断功能的价值越大。
与传统熔丝方案相比,智能直流分断无需频繁更换,检测故障及时保护。同时,电子式监控可以有效阻止在直流母线短路、设备内部短路故障时直流组件能量向母线短路点/设备内部的持续能量注入,避免故障扩散、极大的降低火灾的发生概率,且具有检测精度好、保护一致性好,响应及时受控。
四.被动安全到主动安全
智能关断技术真正的价值在于实现了从被动安全到主动安全。通过技术创新,牢牢构筑电站安全基石;防患于未然,才是真安全,我们呼吁行业更多厂家尽快推出相应的分断产品和解决方案,一起为光伏电站保驾护航。
作者简介:过孝刚,配电领域资深技术专家,现任大全集团凯帆电器技术顾问,曾就职于上海人民电器,负责配电相关技术工作,具有30多年的配电行业从业经验。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
4月29日,锦浪科技发布2025年第一季度报告。报告期内,锦浪科技营收1,517,642,435.90元,同比上涨8.65%,归属于上市公司股东的净利润194,703,647.78元,同比大涨859.78%。
4月25日,浙江华昱欣科技有限公司(以下简称“华昱欣”)、国网浙江省电力有限公司营销服务中心电力负荷管理室(以下简称“国网浙江营销服务中心”)、浙江华电器材检测研究院有限公司能源低碳研究所(以下简称“华电检测研究院”)正式签署技术合作框架协议,标志着三方将在能源综合利用领域开展深度
在第十三届储能国际峰会(ESIE2025)上,固德威副总裁王英歌系统阐释企业战略,彰显新能源企业绿色转型的先锋力量。随着可再生能源在电力系统中的占比逐年提高,以新能源为主体的新型电力系统正在加速构建。近期,国家发改委、国家能源局联合发布的《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量
全球绿色能源转型浪潮下,新能源展会已成为行业技术交流与产品展示的重要平台。4月23至25日,2025韩国国际绿色能源展览会(GreenEnergyExpo)在大邱会展中心盛大举行,吸引全球行业巨头齐聚。作为一家全球领先的光伏和储能解决方案提供商,首航新能源携多款重磅产品精彩亮相,备受瞩目。2025年,受政府
4月25日,中核集团2025-2026年度光伏组件设备一级集中采购项目及中核集团2025-2027年度逆变器设备一级集中采购项目公布中标候选人。据知情人士透露,本次光伏组件集采规模为29GW。公告显示,本次组件集采共有36家企业投标,入围候选人为:第一名晶澳太阳能科技股份有限公司,第二名隆基绿能科技股份有限
在光储逆变器这一核心系统中,功率器件堪称电能高效转换与精准控制的“核心枢纽”,其性能表现直接决定了光储系统的整体效能、运行稳定性以及经济性。随着全球能源结构向低碳化、智能化加速演进,光储市场对功率器件的效率、可靠性、经济性提出了更高维度的技术需求。这种需求正促使产业不断推进技术迭
在京港澳高速河北路段,石家庄-保定-廊坊高速收费站10兆瓦光伏项目目前已正式并网发电。这是河北省全面推进“高速#x2B;光伏”绿色能源项目的重要举措,也是河北省立足“交能融合”,推进新能源规模化的创新典范。据了解,该高速路段的光伏项目主要是通过在高速服务区的停车场搭建光伏车棚、在闲置空地
上文中我们对于微电网的终端设备所需要具备的“四遥”和“四可”等概念进行了分析。而这些终端设备是通过怎样的形式来构成微电网的,就涉及到相应的组网方式了。一次电气设备的组网在前,二次通信设备的组网在后。这些都是微电网或者虚拟电厂相关从业者需要了解的,今天我们先谈谈有关电气组网方面的事
4月22日,大唐集团2025-2026年度光伏逆变器框架采购招标发布,采购大功率组串式逆变器,集中式逆变器,招标规模16GW。招标公告显示,本次招标不接受联合体投标,接受代理商投标。开标时间为2025年5月13日09时00分整。
2025年4月15-19日,第137届广交会在广州盛大开幕,本届广交会以绿色化、智能化和数字化为亮点,展现中国发展新动能。作为光伏逆变器ODM智造领域的领军者,盛能杰再次重磅出击,推出新一代单相并网逆变器SE2-10.5KTL系列,离网逆变器SE6KFG-S1/LV,以及覆盖多元应用场景的低压储能系统与高压储能系统解
4月29日-30日,第八届数字中国建设峰会在福建福州举办。在国家“双碳”战略持续推动的背景下,城市绿色高质量发展成为社会广泛关注的重要议题。4月30日,以“共建绿色城市新生态”为主题的城市绿色高质量发展峰会在福州市海峡国际会展中心5号馆成功举办。本次峰会聚焦“源网荷储一体化”建设路径等重点
4月23日至25日,韩国国际绿色能源展(GreenEnergyExpo2025)在韩国大邱EXCO会展中心盛大举行。作为全球领先的太阳能科技公司,本次展会隆基携高效、高可靠的BC组件重磅亮相,以创新实力再次成为展会焦点。眼见为实,BC实力惊艳全场在隆基展台的核心区域,BC组件的动态演示吸引了众多观展者驻足。现场与
4月29日,江苏省发展改革委与江苏能源监管办联合印发《关于贯彻落实〈分布式光伏发电开发建设管理办法〉的实施意见》(苏发改规发〔2025〕2号),通过优化上网模式、简化备案流程、保障接网消纳、规范整村开发、强化安全管理,多维度破解分布式光伏发展痛点,为企业、投资者及从业者注入信心。上网模式
4月29日,山西省能源局发布关于《分布式光伏发电开发建设管理实施细则(征求意见稿)》第二次征求公众意见的公示。文件提出,采用自发自用余电上网的工商业光伏,自发自用电量占年发电量的比例应在50%以上,鼓励通过储能等方式优化涉网安全与电网友好性。年自发自用电量占发电量的比例未达到要求时,调
供给、消费、技术、制度、国际合作全方位支持民营企业参与新能源建设水电水利规划设计总院新能源院院长辛颂旭今年年初,习近平总书记在民营企业座谈会上发表重要讲话,明确提出“促进民营经济健康发展、高质量发展”。随后,各相关部委和地方政府积极行动,加快完善鼓励、支持、引导民营经济健康、高质
为深入贯彻落实习近平生态文明思想,积极推动光伏发电与生态修复协同发展,加快构建云南新型能源体系,云南能源监管办聚焦新能源开发堵点难点问题,持续强化监管力度,护航云南以光伏为主的新能源高质量发展。近日,云南首个尾矿库光伏电站—背阴山尾矿库分布式光伏发电项目顺利投产,打造“光伏+生态
在能源电力供需格局持续演变的新形势下,电力行业的高质量发展面临诸多挑战。作为我国“西电东送”的主力军,云南省秉持资源经济与能源产业“一盘棋”的战略布局,加速推进能源全产业链建设,为绿色能源强省建设提供支撑。双轮驱动破解“三缺”矛盾记者在云南多地调研时发现,缺电、弃电和调节能力不足
4月29日,江苏省发展改革委与江苏能源监管办联合印发《关于贯彻落实〈分布式光伏发电开发建设管理办法〉的实施意见》(苏发改规发〔2025〕2号),通过优化上网模式、简化备案流程、保障接网消纳、规范整村开发、强化安全管理,多维度破解分布式光伏发展痛点,为企业、投资者及从业者注入信心。上网模式
近来,风声鹤唳。随着分布式光伏新规4月30日和新能源入市政策6月1日两个窗口期的陆续到来,“抢装潮”将告一段落,同时也意味着前所未有的未知甚至恐惧,接踵而至。2025年3月,国内光伏新增装机20.1GW,同比增长124%,1-3月新增装机59.71GW,同比增长30.5%。但是,“抢装潮”并没有带来多少喜乐,反而
“借问酒家何处有,牧童遥指杏花村”。在古老的山西汾阳市杏花村镇,一座承载着深厚酿酒历史的古城正昂首阔步迈入绿色低碳的新时代。4月27日,由中核汇能(山西)能源有限公司投资,清源科技全资子公司清源易捷设计承建的中汾酒城50MW分布式光伏项目成功并网发电。该项目不仅是国内规模最大的白酒企业
用光伏发出的绿色电能,将水电解成纯度99.99%的氢气;岩洞储氢技术让废弃矿山变身“氢能仓库”;加满氢能的新型公交车,奔驰在街头……湖北省大冶市,曾经矿灯闪烁的工业重镇,一条“制、储、输、加、用”氢能全产业链正加快形成,绿氢绿电点燃绿色转型希望之光。大冶是一座矿冶名城,也是全国首批资源
“光伏的建材就是让建筑既体现它的功能性、美观性,同时这个建筑能够发电。我相信零碳建筑未来会成为全社会的一种潮流。”近日,隆基绿能董事长钟宝申参加央视财经频道“绿”动未来#x2014;#x2014;《对话》栏目录制时表示,全球深度脱碳的大背景下,零碳建筑将成为潮流并对全球深度脱碳意义重大。当天的
“借问酒家何处有,牧童遥指杏花村”。在古老的山西汾阳市杏花村镇,一座承载着深厚酿酒历史的古城正昂首阔步迈入绿色低碳的新时代。4月27日,由中核汇能(山西)能源有限公司投资,清源科技全资子公司清源易捷设计承建的中汾酒城50MW分布式光伏项目成功并网发电。该项目不仅是国内规模最大的白酒企业
4月27日,中国电力企业联合会、德国莱茵TÜV集团、鉴衡认证中心、爱旭股份、隆基绿能联合于北京发布了《背接触(BC)电池技术发展白皮书》(以下简称《白皮书》)。作为全球首份面向光伏行业和社会公众的BC技术权威报告,《白皮书》系统阐释了BC技术的产业化路径、核心优势与可持续发展潜力,标志着这一
近日,正泰新能与秘鲁领先的可再生能源企业INSOELECSOLAR携手推进的3.2MW光伏项目正式投入运营。该项目位于秘鲁伊卡市的Agrolatina工厂,距离首都利马仅数小时车程。该项目不仅为当地葡萄种植产业注入绿色动能,更以高效光伏技术推动区域可持续发展。项目采用5080块正泰新能自主研发的ASTRON5系列组件
近日,扬州举行钙钛矿产业专题招商会,扬州开发区钙钛矿创新中心现场揭牌。报道中介绍,专题招商会现场8个项目集中签约,总投资约17亿元。8个项目中,产业类项目4个,科创类项目4个,项目签约,标志着扬州开发区在钙钛矿产业领域又迈出了坚实的一步,也为产业的发展注入了新的活力。据悉,本次活动签约
4月21日,钧达股份发布公告称,截至本公告出具之日,香港联交所上市委员会已举行上市聆讯,审议了公司本次发行上市的申请。根据本次发行上市的安排,公司按照有关规定在香港联交所网站刊登本次发行上市聆讯后资料集,该聆讯后资料集为公司根据香港联交所、香港证券及期货事务监察委员会的要求而刊发,
4月21日,全球知名知识产权综合信息服务提供商IPRdaily发布了《全球太阳能电池及组件发明专利排行榜(TOP50)》《全球钙钛矿太阳能电池发明专利排行榜(TOP30)》和《全球TOPCon太阳能电池发明专利排行榜(TOP30)》三大榜单。其中,在全球钙钛矿专利布局前三的企业中,天合光能作为唯一的中国企业,以
4月16日,由中国光伏行业协会指导、晶澳科技主办的沙戈荒专场论坛暨光伏极限挑战团「极境寻光」之旅第二站盛大启幕。继漠河“极寒攻坚”后,本次活动直接跨越至中国排名第四的沙漠#x2014;#x2014;浩瀚壮丽的腾格里,开展“大漠平沙”。政企领导、权威专家、合作伙伴及行业媒体齐聚于此,共同探讨沙漠光
绿色工厂拔地而起,新能源汽车等产业加速布局……作为海南自贸港的重要窗口,海口国家高新区大力培育以绿色为底色的新质生产力,降碳、减污、扩绿与经济增长协同推进,展现出绿色发展新气象。绿色园区建设引领发展2023年12月,海口国家高新区成功入选生态环境部首批城市和产业园区减污降碳协同创新试点
宁夏银川,素有“塞上江南”之称,独特的地理环境使其成为光伏技术极限性能的试金石。这里光照资源丰富,但严苛的环境条件——夏季组件表面温度高达65℃以上、年均80多天的沙尘天气以及昼夜极端温差——对光伏组件的性能和可靠性提出了极高要求。在这一背景下,异质结技术凭借其卓越的发电性能、更低的
4月7日,海南省发展和改革委员会发布关于我省申报第五批能源领域首台(套)重大技术装备推荐名单的补充公示。原文如下:海南省发展和改革委员会关于我省申报第五批能源领域首台(套)重大技术装备推荐名单的补充公示各有关单位:根据《国家能源局综合司关于组织开展第五批能源领域首台(套)重大技术装
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!