太陽能光伏系統中不可忽視的小設備

一座20MW光伏電站，總投資約1.6億元。 其中匯流箱投資不足100萬元，僅占總投資的0.6%。 所以，在很多人眼里，匯流箱就是一個微不足道的小設備。 但據統計，匯流箱是現場故障的重要原因。

圖1：光伏項目現場故障率統計

下圖為匯流箱燒毀事故：

一、匯流箱的基本結構 普通匯流箱的內部結構如下圖所示。

    1.箱子

一般采用鋼板噴塑、不銹鋼、工程塑料等材料，防護等級在IP54以上。 其功能是：防水防塵，滿足匯流箱長期戶外使用的要求。 IP54防護等級系統根據電器的防塵、防潮特性對電器進行分類。 **個數字“5”表示對異物的防護等級，第二個數字“4”表示設備對濕氣和水侵入的氣密程度。 數字越大，保護級別越高。

2 直流斷路器

直流斷路器是整個匯流箱的輸出控制裝置，主要用于電路的分合。 其工作電壓高達DC1000V。 由于太陽能組件所產生的電能為直流電，開路時容易產生電弧，因此在夏季高溫環境下檢查時應注意其溫度。

3. 浪涌保護裝置

浪涌也稱為浪涌保護器，是超過正常運行的瞬時過電壓。 浪涌保護器是一種為匯流箱提供安全保護的電氣設備。 當電路或通訊電路因外界干擾而突然產生尖峰電流或瞬態過電壓或雷電過電壓時，浪涌保護器可在極短的時間內導通和分流，從而避免浪涌對電路中其他設備的損壞。

4. 直流保險絲

電路中的過載電流和短路電流會導致電線電纜溫度過高，造成電線電纜絕緣損壞，甚至斷線。 熔斷器布置在導體或電纜的進出端，用于電線電纜的過載保護，熔斷器的額定電流約為線路電流的1.25倍； 對于短路保護，保險絲必須安裝在電線或電纜的進線端。 熔斷器的額定電流約為脫扣電流的 1.45 倍。

1.各種可能導致組合盒燒壞的原因

1 組合框本身是自身原因造成的。

1）母線和熔斷器的布局不合理，不應相互重疊。另外，母線寬度小，不利于散熱，不合理。結構分布導致短路燒毀。

2）母線寬度較窄，端子與母線接觸面積小，發熱起火。

3) 母線采用鋁母線，操作箱整體溫度過高。推薦使用TMY或TMR銅母線；外殼的保護涂層的質量是有問題的。

4)匯流箱缺乏有效的保護裝置。匯流箱內沒有監控各支路電流的通訊單元和保護單元。一旦某個支路的虛接松動并被點燃，該電路的電流就會發生波動，應報警并驅動斷路器跳閘；該匯流箱沒有斷路器。即使發現事故，手動斷開也很難。

 5）控制板輸入處高壓電氣間隙爬電距離不足導致燃燒；

6）熔斷器質量問題：熔斷器通過載流電流時發生爆裂，或熔斷器熔斷器過大，無法保護。熔體與基體的配合（接觸電阻過大）；

7）IP等級不符合要求；

 8) 接線端子的絕緣質量和耐壓低。

9) 斷路器相距未安裝，或斷路器離外殼太近，引弧距離不夠。2 Caused by 非標施工

1）光伏組串與匯流箱之間的接線不牢固。由于施工人員在施工過程中用力過大，將固定螺釘擰上，滑線未更換，或用力過小未擰緊螺釘，接觸不良導致電流在施工過程中產生電弧。操作，高溫使保險絲座熔化，造成短路燒毀。放下匯流箱。

2) 接線錯誤造成的短路。光伏組串接入匯流箱時，施工人員沒有正確區分電池組的正負極，將其中一個電池組的正極與其他電池組的負極相接，造成短路。甚至有施工人員誤接光伏組件，導致部分組串電壓達到1500V甚至2500V以上，接入匯流箱，出現組件燒壞現象。

3) 由進線端子和接線引起。光伏母線輸入線從匯流箱底部進入匯流箱。直接與接線端子連接，無需固定措施。接線頭由一個小螺絲固定。與端子的接觸面積小，承受電線的重力。當接線頭受溫度變化和電流加熱而松動時，會產生火花并逐漸產生電弧并燃燒，從而逐漸導致其他設備甚至整個盒子發熱并完全燃燒。

4）匯流箱出線電纜頭生產工藝不足，鋼鎧剝皮不夠，離接線鼻太近，造成接地短路；元件串連接插頭因接觸不良而發熱，導致電纜著火；匯流箱出線開關銅端子螺絲松動 發熱；

5）現場防護門未安裝。

3 運行維護中的原因

 1）由于設備長期運行，功率模塊內部出現故障，導致引弧，燒毀匯流箱。 2) 匯流箱下部防水端子未將光伏組串或匯流器輸出接線緊固。由于光伏組件只在白天發電，所以在發電過程中接觸點會發熱膨脹。到了晚上，溫度不會降低，接觸點會縮小。如果防水端子沒有將電纜扣緊，向下的力可能會導致線路超時。電纜松動，導致電弧燒毀端子，甚至短路。

3）老鼠、蛇等小動物進入匯流箱，造成母線短路。

4）保險絲板端子螺絲松動，導致保險絲板著火；

5) 一個單元出現故障，出現回流。

3、匯流箱檢修

1 檢修內容為掌握光伏組件設備運行狀態，及時發現和排除設備缺陷，預防事故發生，確保完成發電計劃，應認真做好設備檢修工作。

1）匯流箱應至少每月檢查一次，及時發現，及時排除缺陷，并詳細記錄在操作日志中。

2) 檢查匯流箱的整體完整性，有無損壞、變形、塌陷。

3）檢查整體匯流箱清潔無雜物，密封完好。

4) 檢查螺絲是否松動或生銹。

5）檢查接線端子是否燒壞，螺絲是否松動。

6）檢查保險是否燒壞，檢查保險絲盒是否燒壞。

7) 檢查防反接二極管是否燒壞。

8) 檢查電路電壓和電流是否正常。

9) 檢查浪涌保護器是否正常。

10) 檢查線路是否風化正常。

11) 檢查與匯流箱相連的電線是否包扎嚴密，絕緣是否老化。

12) 檢查匯流箱的通訊和后臺是否中斷。

13）檢查直流斷路器接線端子螺絲是否松動，夏季高溫天氣檢查直流斷路器溫度。

 14) 檢查匯流箱的標識牌是否張貼牢固。 2 維修匯流箱時的注意事項

1）修理匯流箱的一個支路時，必須先斷開斷路器，然后打開待修支路的熔斷器，再合上斷路器，再去修母線。切記不要在未斷開直流斷路器的情況下拔掉M4插頭，也不要在未斷開直流斷路器的情況下直接打開保險盒，以免發生生命安全事故。

2）在檢修匯流箱時，養成一次擰緊所有螺絲的習慣，擰緊螺絲時要注意安全，避免用手同時觸摸正負極端子，或觸摸正負極端子。 PE同時連線或負極和PE連線。