江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

前言

近年來，光伏電站火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，這不僅導(dǎo)致了電站財產(chǎn)的損失和發(fā)電收益的降低，更嚴(yán)重的是，它還可能對建筑物造成損壞，甚至危及人身安全。如果不及時控制，火災(zāi)還可能蔓延到周邊環(huán)境，引發(fā)一系列的次生災(zāi)害。

電弧的產(chǎn)生是光伏電站中一種常見的故障現(xiàn)象。在光伏電站中，由于各種原因，如接點(diǎn)脫落、器件老化、絕緣破裂、接地不良等，都可能導(dǎo)致電弧的產(chǎn)生。這些電弧不僅可能對電站設(shè)備造成損壞，還可能對操作人員的安全構(gòu)成威脅。因此，對于光伏電站的運(yùn)營和維護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)并解決這些潛在問題至關(guān)重要。

什么是電弧？

串聯(lián)電弧

串聯(lián)電弧，也被稱為拉弧，通常是由組件間電纜插頭接觸不良或組串電纜與匯流箱或逆變器的連接不牢靠所引起的。

并聯(lián)電弧

并聯(lián)電弧主要是由線路破損導(dǎo)致的正負(fù)極性導(dǎo)體短接，或者是組串電纜之間發(fā)生短接而引起的。當(dāng)組串電纜受到機(jī)械擠壓或磨損時，正負(fù)極之間或不同組串之間可能會出現(xiàn)電弧放電，這就是并聯(lián)電弧故障。另一種情況是，如果系統(tǒng)中的串聯(lián)電弧沒有得到及時處理，串聯(lián)電弧的熱量可能會燒毀電纜的絕緣層，進(jìn)而引發(fā)并聯(lián)電弧。當(dāng)組件方陣的主導(dǎo)體之間發(fā)生并聯(lián)電弧時，由于電弧能夠獲得足夠的能量，使其更加難以熄滅，這可能會導(dǎo)致重大火災(zāi)事故。目前，逆變器中集成的電弧保護(hù)功能無法檢測并聯(lián)電弧和接地電弧，但并聯(lián)電弧的破壞力往往是串聯(lián)電弧的10倍，因此其安全隱患更大。通過斷開光伏系統(tǒng)的直流母線或相應(yīng)的組串，可以熄滅串聯(lián)故障電弧，但對于并聯(lián)故障電弧來說，這樣做甚至可能導(dǎo)致更大的電流通過電弧通路，使電弧燃燒更加劇烈。

接地電弧

部件的老化破損或機(jī)械損傷可能導(dǎo)致對地放電的情況發(fā)生。如果組件被平鋪在彩鋼瓦屋頂上，可能會出現(xiàn)接地電弧或漏電的情況。這種故障往往不易被及時發(fā)現(xiàn)，尤其是在雨天，這種情況更為常見。目前，解決的方法是讓逆變器停機(jī)，等到接地處干燥后再重新開機(jī)運(yùn)行。然而，這種方法并不能有效地排除隱患，而且還會增加人身觸電的風(fēng)險。

AAFD故障電弧探測器可對光伏電站末端故障電弧進(jìn)行有效監(jiān)測

AAFD系列故障電弧探測器能夠精準(zhǔn)檢測接入線路中的故障電弧（包括故障并聯(lián)電弧和故障串聯(lián)電弧）。當(dāng)探測到可能引發(fā)火災(zāi)的電弧時，它會在現(xiàn)場發(fā)出聲光警報，并將警報信息發(fā)送給上端監(jiān)控設(shè)備，從而預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。

AAFD系列故障電弧探測器特別適用于10KW及以下的電氣線路，無論是工業(yè)還是民用建筑。其保護(hù)線路的長度限制在100米以內(nèi)。這款產(chǎn)品嚴(yán)格遵循國家標(biāo)準(zhǔn)GB 14287.4-2014，并廣泛應(yīng)用于各種場所，包括但不限于光伏電站末端、養(yǎng)老院、學(xué)校、商業(yè)建筑、賓館、工廠、庫房、圖書館、辦公室、家庭住宅以及娛樂場所等。

安科瑞一站式保護(hù)方案

解決方案：

系統(tǒng)組網(wǎng)圖如下：

故障電弧可以對接AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)接收、處理、存儲、訪問能力，平臺融合了電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計(jì)、電氣安全等功能，互聯(lián)互通，高效互動。

結(jié)束語

隨著中國光伏電站建設(shè)的迅猛發(fā)展，這一綠色能源形式已深度融入人們的日常生活和生產(chǎn)中，保障其“安全性”成為全行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。在國企電力集團(tuán)進(jìn)軍光伏產(chǎn)業(yè)后，電站運(yùn)行安全更是被提升到了至關(guān)重要的地位。為有效應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，整個行業(yè)需要集思廣益，提出創(chuàng)新性的解決方案，并不斷完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，確保在后續(xù)電站建設(shè)中真正落實(shí)這些安全要求。