光伏逆变器作为光伏电站的核心，主要作用是把光伏组件不规【guī】则的【de】直流【liú】电，转【zhuǎn】换为正弦波交流电，同时还有过压、过流保护、绝缘阻抗保护【hù】、漏【lòu】电流保护、电网【wǎng】电压频率异常保护等功能。随着光伏组件价格下调【diào】和【hé】效率的提升，光【guāng】伏平价上网的时间越来越近【jìn】，光【guāng】伏开始【shǐ】走【zǒu】近千家万【wàn】户，人们还希望【wàng】逆变器能在系【xì】统中发挥更重要的作用【yòng】，使【shǐ】光伏系统更稳【wěn】定，更安全，收效【xiào】更高【gāo】。古【gǔ】瑞瓦特公司【sī】顺【shùn】应发展潮流【liú】，经过多年研究，开发了【le】多【duō】项实用功能，如组【zǔ】串监【jiān】测功【gōng】能、组件防PID(Potential Induced Degradation)功能，电【diàn】弧故障分断【duàn】器AFCI(Arc Fault Circuit Interrupters)、快速关断RSD(Rapid Shut down)等，这些技术的【de】应用【yòng】，让光伏系统的安全【quán】可靠性得【dé】到进一步提【tí】高，延缓了组件【jiàn】的衰减，提【tí】高经济【jì】效【xiào】率。

本篇将重点介绍逆变器的直流拉弧监测功能和快速关断装置。

火灾是光【guāng】伏电站【zhàn】经济【jì】效益损失最大的事故，如果是安装在厂房或者民居屋顶【dǐng】上，还很容易危及【jí】人身安全【quán】。光伏【fú】电站一旦发【fā】生火【huǒ】灾，不能【néng】直接用水【shuǐ】来灭火，首先要以最【zuì】快的速度【dù】切断电源，光伏电站中的【de】火【huǒ】灾事故【gù】因素很多【duō】，直流拉弧是主【zhǔ】要的原因。

在【zài】整个光伏系统【tǒng】中【zhōng】直【zhí】流【liú】侧电压通常高达【dá】600-1000V，由于光伏组件接头接点【diǎn】松脱，接【jiē】触不良、电线受潮【cháo】、绝缘破裂等原因而极易引起直流拉弧【hú】现象【xiàng】。

       直流拉【lā】弧会导致接触部分【fèn】温【wēn】度急剧升【shēng】高，持续的电弧【hú】会产生3000-7000℃的高温【wēn】，并伴【bàn】随【suí】着高【gāo】温碳化【huà】周【zhōu】围器【qì】件，轻者熔【róng】断保险【xiǎn】、线缆，重者烧【shāo】毁组件和设【shè】备引【yǐn】起火【huǒ】灾。目前，UL和NEC安【ān】规对【duì】80V以上的直流系统【tǒng】，都【dōu】有拉弧检测功能的强制要求。由于光伏系统发【fā】生火灾后【hòu】不能直接用水扑【pū】灭，预警和预防，显得十分重要，特【tè】别是对于彩钢瓦【wǎ】屋顶，维【wéi】护【hù】人员很难检查出故障点和隐患，所【suǒ】以安装具有拉弧检测功能的逆变器是【shì】十分必要的。

       禾力清【qīng】能【néng】推出一种电路保护装置AFCI，其主【zhǔ】要【yào】作用是防止故障电弧引起火灾。它【tā】有检测【cè】并区别逆变器在启停或开关时产生的【de】正常电弧和【hé】故【gù】障电弧的【de】能力，发现故障电【diàn】弧后及【jí】时切断【duàn】电【diàn】路。除【chú】此之【zhī】外，AFCI还具有【yǒu】如下特点：

       具备有【yǒu】效的直流电弧识【shí】别能力，允【yǔn】许最大直流【liú】电【diàn】流可达【dá】60A;

具备友好的接口，可遥接控制断路器或连接器等;

具备RS232转485通信功能，可实时监控模块状态;

LED、蜂鸣器可作为快速识别模块工作状态，声光报警;

功能模块化，易于移植到各个系列产品中;

分布式系统普及，户用光伏系统增长迅猛，使得越【yuè】来【lái】越【yuè】多的人接触光【guāng】伏，但【dàn】还是很【hěn】大一部分人【rén】对光伏系统的工作原理、系统【tǒng】故障【zhàng】处理方法一无所知，当光伏系统重大【dà】故障发【fā】生后，需要有专【zhuān】业【yè】的装置在保证人生安全【quán】的情况下尽量减小【xiǎo】损【sǔn】失。

      为维护广【guǎng】大人民群众的生【shēng】命【mìng】和【hé】财产安全【quán】，江【jiāng】苏禾力清能率先推出【chū】一种针对家庭光伏分【fèn】布【bù】式项目，能远程快速【sù】关断【duàn】光伏系【xì】统直流侧【cè】组【zǔ】串的快速关【guān】断装置，简称RSD。此【cǐ】设备的主要特点是能够在电网【wǎng】发生故障或人为切断【duàn】等情况下，自动断开每个光【guāng】伏组【zǔ】串的【de】连接，从【cóng】而减少【shǎo】组串的电【diàn】压，保证系统中无【wú】高压电，降低触电风险，提高其【qí】安全性和实【shí】用性。

根据根据NEC690.12标准要求，当市电停电或【huò】者认为【wéi】逆变【biàn】器【qì】设备启动远程关机【jī】的情况【kuàng】下【xià】，快速关断【duàn】装置启动后，在光伏阵列10英尺范【fàn】围或【huò】进【jìn】入建筑【zhù】物5英尺范围，光伏【fú】系统电压必【bì】须在10秒【miǎo】钟的时【shí】间内降【jiàng】低到30V以下，功率降低到240VA以下。

那么【me】RSD快速关断系【xì】统是如何实现的呢?快速关【guān】断装置原理图如【rú】下：系统由快速【sù】判【pàn】断箱和电源箱【xiāng】两组部组【zǔ】成，关【guān】断箱装在【zài】组件【jiàn】阵列和逆变【biàn】器之间，由两组常开继【jì】电【diàn】器组成【chéng】，继【jì】电器由电源箱提供电源。

       快速关断装置关断方式有主动和被动两种方式：

1、被动方式：当电网【wǎng】掉电发生孤岛【dǎo】保护后，电源箱停【tíng】电，关断箱继电器停【tíng】止工【gōng】作断开【kāi】，每个光伏组串与逆变器设备【bèi】之【zhī】间也断开，避免【miǎn】设备继续【xù】带电。

2、主动方式，当电网发生紧急【jí】故障或人员触电时，可手动按【àn】下控制电源箱紧急控制【zhì】开关【guān】，切【qiē】断关【guān】断箱的电源，隔断系统的电气连【lián】接，避免故障【zhàng】进一【yī】步扩大升级【jí】，并上传快速关【guān】断箱【xiāng】状态信息【xī】给逆变器设【shè】备。

快速关断系统【tǒng】的最【zuì】大特点在于：快速断开设备与【yǔ】电网以及组件的【de】电气【qì】连【lián】接，使电气系统在故障时快速【sù】断开，保护组件和【hé】设备安全，隔断【duàn】设备安【ān】全隐【yǐn】患。最大程度上降低了电气与人接触的【de】可能性，大大增加系【xì】统【tǒng】安【ān】全【quán】性，特【tè】别适合在分布式户用系统【tǒng】中【zhōng】使用。