前言
之前有客戶咨詢小固,新裝的光伏電站在并網時,交流并網柜內的塑殼斷路器在分閘的時候會出現異常飛弧現象,這是不是逆變器引起的?
結果顯然不是,從客戶提供的現場照片來看,這是一只倒進線安裝的塑殼斷路器。在更換型號安裝后,該現象消失。
這期我們來詳細介紹下常見微型斷路器、塑殼斷路器的接線安裝和選型,由此可知為什么有的斷路器不可以倒進線。
什么是倒進線?
正常情況下,電網電源側在上,負載側在下,上進下出。
倒進線即斷路器下方為電源進線,上方為負載出線。
由于逆變器作為發電側,通常在斷路器接線時,采用下進上出的方式,這似乎可以節省物料、安裝空間和降低施工工作量。然而,微型斷路器一般都不可以倒進線(下進上出)。大部分國產型號的塑殼斷路器也不支持倒進線。
因此,在實際施工時,需要參考具體型號的產品手冊或與廠家聯系,下圖是某斷路器規格書內的相關說明:
滅弧原理
通常微型斷路器的內部結構:
在回路過流時,斷路器的雙金屬片(由兩種金屬組成,不同金屬的溫度曲線不同)在受熱后向一側彎曲從而引動機械部分使其斷開動靜觸頭;而短路保護的原理是當大電流流過,內部線圈產生磁場牽引斷開動靜觸頭。普通合閘操作,即通過機械傳統機構,使得彈簧儲能,為分閘提供動力。
回路在開斷過程中,空氣被擊穿電離后,產生大量的熱。微型斷路器通常采用金屬柵片滅弧,采用金屬柵片產生的感應磁場形成電磁動力,將電弧吸入金屬柵片,切割電弧,在交流電過零點及近陰極效應,達到熄滅電弧的目的。
電流過零后,靜觸頭變為新陰極,其附近的陽離子還存在,于是對新陰極發射電子產生了阻擋作用。其結果在很短的一段時間內,阻止了起弧,這段時間長度大約為150微秒。
為什么不能倒進線?危害是什么?
1、結構上,上進線時電源經過連接板-靜觸頭-動觸頭-軟連接-保護系統(雙金屬和電磁鐵)-連接板;而下進線則是電源線-連接板-保護系統-軟連接-動觸頭-靜觸頭-連接板。
開斷時,電弧雖然大部分進入滅弧室,但有一部分帶電的游離氣體向動觸頭連接部分移動,相見游離氣體接觸時,就可能發生相間短路。另一方面,下進線的雙金屬,保護系統、軟連接、公共轉軸一直處于電源電壓下,使得絕緣件老化,產生相間爬電等事故。
2、下進線時,由于回路內帶有電磁鐵線圈等元件,阻抗相對于上進線也會更高,所以開斷時暫態恢復電壓也更高,熄滅電弧也越困難,容易引起擊穿或電弧重燃,造成開斷失敗。
因此,如果在設計斷路器時,加大觸頭的開距,提升相間距離,使用更好的相間絕緣,可以解決相間短路及恢復電壓等問題,因為有了分斷能力的裕度,所以我們看到某些合資品牌及部分國產品牌斷路器標稱可以倒進線。
可以把斷路器旋轉180度倒過來裝嗎?
這是不允許的,光伏電站的安裝規范不允許如此安裝(這也和斷路器內部結構有關)。
總結
光伏電站內的交流匯流柜,在接線時需要注意斷路器上下側進線的問題。通常情況下建議選擇光伏專用或廠家標明可以倒進線接線的斷路器,同時注意倒進線時規定的使用電壓及開斷電流大小。未明確標明設備可以倒進線安裝的,需要與斷路器廠家確認后安裝,確保光伏電站25年運行安全。
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