太陽能光伏系統(tǒng)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(jù)統(tǒng)計，匯流箱是現(xiàn)場故障的重要原因。
圖1：光伏項目現(xiàn)場故障率統(tǒng)計
下圖為匯流箱燒毀事故：
一、匯流箱的基本結(jié)構(gòu) 普通匯流箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(tǒng)根據(jù)電器的防塵、防潮特性對電器進行分類。 **個數(shù)字“5”表示對異物的防護等級，第二個數(shù)字“4”表示設備對濕氣和水侵入的氣密程度。 數(shù)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(chǎn)生的電能為直流電，開路時容易產(chǎn)生電弧，因此在夏季高溫環(huán)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(chǎn)生尖峰電流或瞬態(tài)過電壓或雷電過電壓時，浪涌保護器可在極短的時間內(nèi)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(jié)構(gòu)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(fā)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(zhì)量是有問題的。
4)匯流箱缺乏有效的保護裝置。匯流箱內(nèi)沒有監(jiān)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(fā)生波動，應報警并驅(qū)動斷路器跳閘；該匯流箱沒有斷路器。即使發(fā)現(xiàn)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(zhì)量問題：熔斷器通過載流電流時發(fā)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(zhì)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(chǎn)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?yún)R流箱時，施工人員沒有正確區(qū)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?yún)R流箱，出現(xiàn)組件燒壞現(xiàn)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?yún)R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(chǎn)生火花并逐漸產(chǎn)生電弧并燃燒，從而逐漸導致其他設備甚至整個盒子發(fā)熱并完全燃燒。
4）匯流箱出線電纜頭生產(chǎn)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(fā)熱，導致電纜著火；匯流箱出線開關銅端子螺絲松動 發(fā)熱；
5）現(xiàn)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(nèi)部出現(xiàn)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(fā)電，所以在發(fā)電過程中接觸點會發(fā)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?yún)R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(xiàn)故障，出現(xiàn)回流。
3、匯流箱檢修
1 檢修內(nèi)容為掌握光伏組件設備運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和排除設備缺陷，預防事故發(fā)生，確保完成發(fā)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(fā)現(xiàn)，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(fā)生生命安全事故。
2）在檢修匯流箱時，養(yǎng)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。
