随着国家政策不断向分布式光伏倾斜【xié】,光伏创新【xīn】技术提【tí】高【gāo】,度电成本下降,国家补贴维持不变,投资【zī】分布式光伏发电站,现在非常划算。但是,很多人还是有些担扰:屋顶装那么多光伏组件,逆【nì】变器【qì】输出【chū】那么大电流,有【yǒu】没有电磁辐射,对人体和家用电器有没有影【yǐng】响?

1什么叫电磁辐射

辐射究【jiū】竟【jìng】是什么【me】?它是指物体以波或粒子的【de】形式【shì】向周围【wéi】空【kōng】间发射能量的【de】过程。自然界中【zhōng】的【de】一切物体只要其温度在绝对零度以上,都会以【yǐ】电磁波【bō】或【huò】粒子【zǐ】的形式不停地向外【wài】界传送能量,换句话说【shuō】,世间万物都有辐射,包括人体自身,都在时时刻刻向外辐射,比如晒太阳,其实就【jiù】是【shì】接受太阳【yáng】的辐射【shè】。但【dàn】是,并非所有的辐【fú】射都是【shì】有害的,有些【xiē】甚至【zhì】还离【lí】不开呢,比如太阳的【de】辐射——阳【yáng】光,大地万物的【de】生长都需要阳光。

电磁【cí】辐射虽然不会改变生【shēng】物体的分【fèn】子性质,造成直接伤害,但【dàn】如果能量【liàng】较【jiào】大,也会对生物体造成【chéng】一定的影响,体现【xiàn】在两个【gè】方【fāng】面:热效应【yīng】和感应电流。对家用【yòng】设备也会造成干扰【rǎo】,如手机、收音机和电视机的【de】信【xìn】号。

《电磁辐【fú】射防护规定【dìng】》(GB8702-88)和【hé】《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)。对电磁辐【fú】射照【zhào】射限值作【zuò】了【le】规定:50Hz工频按磁场【chǎng】强【qiáng】度大小【xiǎo】为【wéi】标准【zhǔn】计算,具【jù】体单位为【wéi】μT,如果【guǒ】辐射在0.4μT以上属【shǔ】于较强辐射,对人体【tǐ】有【yǒu】一定的【de】危害【hài】。如果辐【fú】射在【zài】0.4μT以下,相对安全。射频电磁场以【yǐ】功率密度【dù】或【huò】者场【chǎng】强大小【xiǎo】为标准计算,具体单位为μW/c m2或者V/m,30-3000 MHz这一公众最敏感范围内【nèi】的标准限【xiàn】值为40μW/c m2。在这个【gè】标准下,就是安全的。

2电磁辐射的产生

根据电磁【cí】学基【jī】本理【lǐ】论,带电粒子【zǐ】周围会有相应的电场【chǎng】分布,随时【shí】间变化的带电【diàn】粒子会产生变化的电场;由于带【dài】电粒子周围电【diàn】位不同【tóng】的两点之【zhī】间存在电位【wèi】差,因此在两【liǎng】点【diǎn】间形成了【le】电压;当大量的带电【diàn】粒子定向移动时便形成了【le】电流,电【diàn】流【liú】周围产生【shēng】磁场,随时【shí】间【jiān】变化的电流则【zé】会产生变化的磁场。同样,随时间变【biàn】化的磁场也能【néng】产【chǎn】生电场,这样变【biàn】化的电场和磁【cí】场交【jiāo】替的产生,互相垂直并不断向【xiàng】空间传播,就产生【shēng】了电【diàn】磁辐射。电磁辐射所携带的能【néng】量大小取决于其频率的高低,频率越高,能量就越大。

3光伏系统的电磁辐射

光【guāng】伏系【xì】统是【shì】由光伏组件,支【zhī】架,直流电缆,逆变器,交流电缆【lǎn】,配电柜,变压器等组成,其中支架不带电,自【zì】然不会产生电磁干扰【rǎo】。光伏组【zǔ】件和直流电【diàn】缆,里面是直流电流,方向没有【yǒu】变化【huà】,只【zhī】能产生电场,不能产生【shēng】磁场。输出【chū】变压器虽然【rán】是交【jiāo】流电,但频率很低,只【zhī】有【yǒu】50Hz,产生的磁场很低【dī】。逆【nì】变器【qì】是把直流【liú】电转为交流电【diàn】的【de】设备,里面【miàn】有电力电子变【biàn】换,频【pín】率一般【bān】为5-20KHz,因此会产生【shēng】交变电场【chǎng】,所以也会【huì】产生电磁辐射。国家对光伏逆变器电磁兼容性有严格的标准。

辐【fú】射发射【shè】:家用【yòng】或直接连接到住宅的【de】低压供电网设施中使用的逆变器应满足GB 4824-2004中1组【zǔ】B类【lèi】限值,如下表所示【shì】。

光伏逆【nì】变器的电【diàn】磁辐射,同家用电器【qì】相比,大约和笔记【jì】本电脑差不【bú】多【duō】,低于电磁炉,电吹风,冰箱【xiāng】。因此不用担扰【rǎo】。

4光伏逆变器EMC电磁干扰解决方法

光【guāng】伏逆变【biàn】器作为一个电力电子设备,开【kāi】关【guān】频率较高,组串式逆变器通常【cháng】达20K左右,电流【liú】也比较大,如果不采取措施【shī】,就【jiù】会有【yǒu】很大的电磁干扰。通【tōng】常的方法有屏蔽,滤【lǜ】波【bō】和接地3种方法。屏【píng】蔽能够有【yǒu】效的抑制通过空间传播的电【diàn】磁干扰【rǎo】。采【cǎi】用屏【píng】蔽的目的【de】有两个,一个是【shì】限制内部的辐射电磁能量外泄出【chū】控制区域,另【lìng】一个就是防止外来【lái】的【de】辐射电磁能【néng】量【liàng】入内【nèi】部控制区【qū】,逆【nì】变器采用【yòng】铝或者铁等导体全金属封装。滤【lǜ】波是控【kòng】制EMI传导【dǎo】干扰,通常采用三种器件【jiàn】来实现:去耦电【diàn】容、EMI滤波器和磁性元件。逆变器输入端和输出端有X电【diàn】容和【hé】Y电容、共【gòng】模电感、磁珠、磁环等磁【cí】性【xìng】元件。不论采用【yòng】何种方法抑【yì】制【zhì】EMI干扰,最终都要通【tōng】过接【jiē】地把静【jìng】电泄放,因此逆变器【qì】的【de】接地非常重要。除了抑制EMI干扰,接地还有提供零电位参考点和安全保护等作用。

传导发射:家用或直接连【lián】接到住宅的低【dī】压供电网【wǎng】设施中使用的逆变器【qì】应满足【zú】GB 4824-2004中1组【zǔ】B类限值【zhí】.

总结【jié】:光伏系统的电磁辐【fú】射,比较微弱,采用【yòng】合格的设备,不会对人体【tǐ】造成伤害,也不会对家用电器造【zào】成【chéng】干【gàn】扰。光【guāng】伏组件是直流电,不会产生辐射,逆【nì】变【biàn】器的【de】辐射【shè】严格控制【zhì】在安全范围内。安装要注意以下几点:逆变器不要安装在【zài】卧室和客厅【tīng】内【nèi】,尽量安装在室外【wài】,地线(PE)必须接,相【xiàng】应的接地系【xì】统装【zhuāng】置必【bì】须完【wán】整且符合规范。