在光【guāng】伏系统中,直流电缆暴露在室外,有可能发生短路和接地故障,这时候就需【xū】要保护。熔断器作【zuò】为一种过电流保护器件,串联在【zài】电路中,可在【zài】系【xì】统出现【xiàn】短路故障【zhàng】时【shí】及时切【qiē】断故障【zhàng】回路,保障系统安全,逆变器和【hé】汇【huì】流箱一【yī】般采用光伏熔丝,但是【shì】熔丝也【yě】是不【bú】可靠的,如【rú】果【guǒ】设【shè】计得【dé】不好【hǎo】,容易发生误判。

熔【róng】丝常见失效模式【shì】分为【wéi】过电流熔断,老化熔断,过温熔断。过电流熔断是在过载,短路等超出额定的情况【kuàng】下发生【shēng】的保【bǎo】护性熔断【duàn】;老化【huà】熔断【duàn】是指在长期的工作中,同于自身老化,截流能【néng】力下降,在没【méi】有过【guò】流的情况下【xià】发生的故障性熔断;熔【róng】丝的电流和温度有很【hěn】大【dà】关系,熔【róng】丝【sī】如【rú】果【guǒ】在【zài】高温下【xià】工作,截流能力下降【jiàng】,发生故障性熔【róng】断可能性比较大。

常用的光伏熔丝是15A,光伏组件是一个非线【xiàn】性电源,里面有内阻,一般【bān】在5欧左右,组件发生【shēng】短路,电流也【yě】不会【huì】太【tài】大,以天合【hé】单晶组件【jiàn】的规格书为例,300W,开路电压是39.9V,短【duǎn】路电流是9.55A,算出来组件内阻【zǔ】约4.2欧。


一个MPPT配置【zhì】1到2路组串,即使某一路组【zǔ】件发生短路,总电流【liú】也不会超过【guò】15%,因此不需要【yào】配【pèi】置熔【róng】断【duàn】器 ,一【yī】个【gè】MPPT如果配【pèi】置N路【lù】(N≥3)组串 ,某一路组件发生短路,这一路组串就会出现(N-1)*短路电流,这时【shí】候就需要配置熔【róng】断器。经过理论分析【xī】和多【duō】年的实践,证【zhèng】明这个方法是正确的,原理如下【xià】:


如【rú】上图所示【shì】,一个MPPT接【jiē】两路【lù】组件,分别为S1和S2,当S2某个地方【fāng】发【fā】生对地短路,由图可以看到,S2的负极电【diàn】流不经过【guò】熔断【duàn】器流向接地点,S1的【de】负极电【diàn】流经过【guò】公共汇集点和S2的熔断器流向接地点,熔断器的总电流不【bú】超过额定电流【liú】的【de】15%,达不到【dào】熔断的条件,也不【bú】会【huì】有火灾隐患,因此不【bú】需要熔断器。


当一个MPPT如果配置N路(N≥3)组【zǔ】串时,短路【lù】电路就会增加,如上图所示,一个【gè】MPPT接三路组件【jiàn】,分别为S1、S2和S3,当S3某个地方发【fā】生对地短路,由【yóu】图可以看到,S3的【de】负极电【diàn】流【liú】不经过熔断器流向接【jiē】地点【diǎn】,S1和S2的负极电【diàn】流经过公共汇集点【diǎn】,和S3的熔断【duàn】器流向【xiàng】接【jiē】地点【diǎn】,熔断器的总电流为【wéi】短路电流的2倍,达【dá】到【dào】熔断的【de】条件,会有【yǒu】火【huǒ】灾隐【yǐn】患,因此多路组串需要【yào】配置熔断器来【lái】保护。