GB∕T 16895.32-2021 低压电气装置 第7-712部分:特殊装置或场所的要求 太阳能光伏(PV)电源系统.pdf
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1、ICS 27.160;29.020;91.140.50 F 12;P 63 中华人民共和国国家标准GB/T 16895.32-2021/IEC 60364-7-712:2017 代替GH/T16895.32-2008 低压电气装置第7-712部分:特殊装置或场所的要求太阳能光伏(PV)电源系统Low voltage electrical installations-Part 7-712:Requirements for special installations or locations-Solar photovoltaic(PV)power supply systems 2021-04-30
2、发布(IEC 60364-7-712:2017,IDT)国家市场监督管理总局华+国家标准化管理委员会也叩2021-11-01实施GB/T 16895.32-2021/IEC 60364千712:2017目次前言V引言.四712 太阳能光伏CPV)电源装置712.1 范围712.2 规范性引用文件712.3 术语和定义712.31 目的、电源和结构712.4 安全防护14712.41 针对电击的防护14712.410 简介.14 712.412 防护措施:双重或加强绝缘14712.414 防护措施:采用SELV和PELV特低电压14712.42 针对热效应的防护15712.421 针对电气设备引
3、发火灾的防护15712.43 针对过电流的防护16712.432 保护电器的特性16712.433 针对过载的防护16712.434 针对短路电流的防护川.20712.44 针对电压干扰和电磁干扰的防护20712.443 针对大气或操作瞬态过电压的防护20712.444 预防电磁影响的措施21712.5 电气设备的选择和安装21712.51 一般规则21712.511 遵守标准21712.512 工作条件和外界影响21712.513 易维护性.22 712.514 鉴别22712.515 相互不利影响的预防24712.52 布线系统25712.521 布线系统类型25712.522 涉及外部影
4、响的布线系统选择和安装27712.523 载流量27712.524 导体的截面积28712.525 用户装置中的电压降29712.526 电气连接29712.527 为减少火灾蔓延的布线系统选择和安装30712.528 布线系统与其他服务设施的距离30712.529 涉及可维护性(包括清洁)的布线系统选择和安装30GB/T 16895.32-2021/IEC 60364-7-712:2017 712.530 隔离、开关和控制30712.531 自动切断电源的预防间接接触(故障保护)电器30712.532 防止热效应的电器33712.533 防止过电流的保护电器33712.534 防止瞬态过电压
5、的保护电器34712.536 隔离与开关36712.54 接地配置和保护导体37712.542 接地配置37712.55 其他设备37712.6 检查与测试38附录A(资料性附录)PV装置信息39附录B(规范性附录UocMAX和1SC MAX的计算c附录C(资料性附录)标识举例.。附录D(资料性附录)隔离二极管44附录E(资料性附录)PV方阵中的电弧故障探测和中断u参考文献.48 图712.1PV装置的一般功能配置图712.2PV方阵图一一单组串示例8图712.3PV方阵图多组串并联示例图712.4PV方阵图组成方阵的若干子方阵为多组串并联情况10图712.5使用具有多路MPPT直流输入PCE
6、的PV方阵11图712.6使用具有多路直流输入PCE的PV方阵(各路输入在PCE内部共用直流母线上并联)12 图712.7将组串分组、每组由一个过载保护电器保护的PV方阵示例18图712.8指示建筑物上存在PV装置的标识示例图712.9具有加强防护的电缆示例图712.10最小环路面积的PV组串布线27图A.712.1单组串PV方阵39 图A.712.2多组串并联的PV方阵 图A.712.3未接地的PV方阵通过内含变压器的PCE连接至交流侧u图A.712.4未接地的PV方阵通过不含变压器的PCE连接至交流侧4图A.712.5接地的PV方阵通过内含变压器的PCE连接至交流侧4图A.712.6接地的
7、PV方阵通过不含变压器的PCE和一个单独变压器连接至交流侧4图C.712.1 PV方阵汇流箱上所需符号示例(712.514.102)G图C.712.2 在建筑物上标识PV配电板符号的示例u图D.712.1PV组串中短路时隔离二极管的作用44图D.712.2直流负极侧接地的PV装置中发生绝缘故障时隔离二极管的作用45 图D.712.3直流正极侧接地的PV装置中发生故障时隔离二极管的作用45 图E.712.1PV方阵中的电弧类型示例u表712.1白界长度L川的计算mH GB/T 16895.32-2021/IEC 60364千712:2017表712.2电路的最小电流额定值n 表712.3基于PC
8、E隔离和PV方阵功能性接地对不同系统类型的要求30表712.4对地绝缘故障检测的最小绝缘电阻阔值31 表712.5剩余电流突变的响应时间限制32 表712.6功能性接地导体中的自动分断电器的额定电流33 表712.7无相关信息时的耐冲击电压Uw34表712.8PV方阵装置中需要的分断电器m表A.712.1PV直流配置回GB/T 16895.32-2021/IEC 60364千712:2017目。吕GB/T 16895低压电气装置分为5个部分,每个部分又分为多个子部分:第1部分:基本原则、一般特性评估和定义;一一第4部分:安全防护;第5部分:电气设备的选择和安装;一一第6部分:检验;第7部分:特
9、殊装置或场所的要求;本部分为GB/T16895的第7-712部分。本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本部分代替GB/T16895.32-2008建筑物电气装置第7-712部分:特殊装置或场所的要求太阳能光伏CPV)电源供电系统),与GB/T16895.32-2008相比,主要技术变化如下:一一增加了部分术语(见712.3);增加了PV电源系统的兰种应用电路型式说明(见712.31.101.1);一一增加了为防止组串过电流而设置保护电器的原则条件(见712.430.3.103);增加了防止组串、子方阵和方阵过载选择保护电器的计算公式(见712.433.1.101.2 712.43
10、3.1.101.4);增加了对PV组串电缆、PV子方阵电缆和PV方阵电缆的设计选用原则和具体估算方法(见712.433.101手日712.524);一一增加了在PV电源系统直流侧是否加装防浪涌保护电器CSPD)的判定条件并提出对SPD及附件的选择要求(见712.443.5和712.534)。本部分使用翻译法等同采用IEC60364-7-712:2017 低压电气装置第7-712部分:特殊装置或场所的要求太阳能光伏CPV)电源系统。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/T 3956-2008 电缆的导体CIEC60228:2004,IDT);一-GB/T7251(所
11、有部分)低压成套开关设备和控制设备IEC61439C所有部分)J;GB/T 7251.12-2013 低压成套开关设备和控制设备第2部分:成套电力开关设备和控制设备CIEC61439-2:2011,IDT);GB/T 10963C所有部分)家用及类似场所用过电流保护断路器IEC60898C所有部分)J;一-GB/T10963.2-2008 家用及类似场所用过电流保护断路器第2部分:用于交流和直流的断路器CIEC60898-2:2003,IDT);一-GB/T13539.6-2013 低压熔断器第6部分:太阳能光伏系统保护用熔断体的补充要求CIEC 60269-6:2010,IDT);一-GB/
12、T14048C所有部分)低压开关设备和控制设备IEC60947C所有部分)J;GB/T 14048.1-2012 低压开关设备和控制设备第1部分:总则CIEC60947-1:2011,MOD);GB/T 14048.2-2020 低压开关设备和控制设备第2部分:断路器CIEC60947-2:2019,MOD);GB/T 14048.3-2017 低压开关设备和控制设备第3部分:开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器CIEC60947-3:2015,IDT);V GB/T 16895.32-2021/IEC 60364-7-712:2017 一-GB/T16895(所有部分)低压电气装置IEC6
13、0364(所有部分)J;一-GB/T16895.5-2012低压电气装置第4-43部分:安全防护过电流防护(IEC60364-4-43:2008,IDT);GB/T 16895.10-2010低压电气装置第4-44部分:安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护CIEC 60364-4-44:2007,IDT);GB/T 17045-2020 电击防护装置和设备的通用部分CIEC61140:2016,IDT);GB/T 17466(所有部分)家用和类似用途固定式电气装置的电器附件安装盒和外壳IEC 60670(所有部分)J;一-GB/T18911-2002 地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型CIEC6164
14、6:1996,IDT);GB/T 18216.8-2015 交流1000 V和直流1500 V以下低压配电系统电气安全防护设施的试验、测量或监控设备第8部分:IT系统中的绝缘监控装置CIEC61557-8:2007,IDT);一-GB/T18380.12-2008 电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第12部分:单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验1kW预混合型火焰试验方法CIEC60332-1-2:2004,IDT);GB/T 20138-2006 电器设备外壳对外界机械撞击的防护等级CIK代码)CIEC 62262:2002,IDT);GB/T 21714(所有部分)雷电防护IEC62305(所有
15、部分)J;GB/T 22794-2017 家用和类似用途的不带和带过电流保护的F型和B型剩余电流动作断路器CIEC62423:2009,IDT)。本部分做了下列编辑性修改:在规范性引用文件中补充了国际原文遗漏的IEC61646及IEC62305(所有部分)两个文件;一一删除了附录Fo1-ip:!-PV部分3说明:一一并非所有情况都需要的元件;一-一一外壳;-一一系统或子系统的边界。有公共总线连接多输入回路的PCE图712.6使用具有多路直流输入PCE的PV方阵(各路输入在PCE内部共用直流母线上并联)712.31.101.1.3 具有多路直流输入的PCE的使用712.31.101.1.3.1
16、概述PV方阵通常连接至具有多路输入的PCE,见图712.5和图712.6。如果使用多路直流输入,PV方阵各部分的防过电流保护及电缆规格则主要取决于反馈电流的限制。12 GB/T 16895.32-2021/IEC 60364千712:2017712.31.101.1.3.2 各路输入均单独具有最大功率点跟踪CMPPT)的PCE如果PCE的各输入回路均单独提供MPPT控制,接至这些输入回路的方阵中各部分的防过电流保护应考虑反馈电流。连接到输入回路的每个PV部分(见图712.5)可按照单独的PV方阵对待。应在每个PV方阵设置隔离开关以提供与PCE的隔离。可将PV方阵的隔离开关集成在一个电器中进行通
17、常的机械性操作。712.31.101.1.3.3 具有多路输入的PCE(各输入回路在PCE内部并联)如果PCE的输入回路在PCE内并联于共用直流母线,则应将连接至每个输入回路的PV部分(见图712.6)视为一个子方阵,所有的这些PV部分归于一个完整的PV方阵。应为每个PV子方阵设置隔离开关以提供与PCE的隔离。此隔离功能也可由共用的PV方阵隔离开关提供。712.31.101.1.3.4 串并联配置方阵内并联的所有PV组串应具有相同的技术特性,各组串应串联相同数量的PV组件(见图712.2图712.4),除非这些组件单独设置了MPPT跟踪。此外,PV方阵内并联的所有PV组件应具有相似的额定电气性
18、能,包括短路电流、开路电压、最大功率电流、最大功率电压和额定功率(标准测试条件下),除非这些组件单独设置了MPPT跟踪。这是项目实施者考虑的设计问题,特别是在更换组件或改造已建成PV装置时。712.31.101.1.3.5 对PV方阵内预期故障情况的考虑需要确认任何装置的故障电流来源。因蓄电池所具有的特性,含有蓄电池组的PV装置可能具有较高的预期故障电流。在未设置蓄电池组的PV装置中,光伏电池(以及由此组成的PV方阵)在低阻故障时的表现像电流源。因此,即使在短路情况下,故障电流也不可能比正常满载电流大很多。故障电流取决于组串的数量、故障位置和辐照度水平。因此,在PV方阵中进行短路电流检测非常困
19、难。在PV装置中,低于保护电器动作电流的故障电流仍可能形成电弧。712.31.101.1.3.6 性能问题PV方阵的性能可能受到很多因素的影响,包括但不限于:一一整体或局部遮挡;温度上升;电缆电压降;因灰尘、泥土、鸟粪、雪、工业污染等导致在方阵表面产生污物;PV组件方向;一-PV组件衰减。为PV方阵选址宜谨慎,附近树木和建筑物形成的阴影可能会在一天当中某个时段落在PV方阵上。重要的是要尽可能减少任何阴影。切记,即使很小的阴影落在方阵上也会显著限制其性能。在712.515.101中陈述了由于温度上升导致性能退化以及需要良好通风的问题,宜注意尽可能使组件保持凉爽。在设计过程中,对方阵内电缆以及方阵
20、到应用电路所连接电缆的选型,都影响这些电缆在载流情况下的电压降。这在低输出电压和高输出电流的PV装置中尤为重要。在最大负载条件下,从方阵中最13 GB/T 16895.32-2021/IEC 60364-7-712:2017 远的组件到应用电路输入端子的电压降不宜超过PV方阵最大功率点电压的3%。PV组件表面的灰尘、泥土、鸟粪、雪等污染可以显著降低方阵的输出。宜做出安排,在可能造成严重污染情况下定期清洗这些组件。712.4 安全防护712.4.101 概述UOC MAX和1SC MAX的计算方法见附录B。712.4.102 直流侧带电部分的功能性接地CFE)由于功能方面原因,对一些PV组件技术
21、需要将带电部分接地。如果借助一、二次绕组间有电气隔离的变压器,在交流侧及直流侧之间形成最基本简单分隔,则允许PCE直流侧带电部分的功能性接地。变压器可以设在PCE的内部或外部。但不应将连接PCE的变压器绕组接地,PCE应满足此项要求。带电部分的功能性接地应在直流侧单点实施,靠近PCE的直流输入端或在PCE自身。该接地最好位于分断电器与光伏PCE的直流端子之间。同时应符合712.421.101.2.3的要求。功能性接地所用电缆不应采用绿黄组合颜色做标识。宜使用粉红色。712.41 针对电击的防护712.410 简介712.410.101 即使在交流侧断开电网或在直流侧 断开PCE,也应认为直流侧
22、PV设备是带电的。712.410.3.5 不应使用GB/T16895.21-2011中附录B所述阻挡物和置于伸臂范围之外的防护措施。712.410.3.6 不应使用GB/T16895.21-2011中附录C所述下列防护措施:一一非导电场所;一一不接地的局部等电位联结;一一对一台以上用电设备供电的电气分隔。712.410.102 应在直流侧使用下列防护措施之一:一一双重或加强绝缘;一一安全特低电压CSELV)或保护特低电压CPELV)。712.412 防护措施:双重或加强绝缘712.412.101 PV组件、配电箱或配电柜这些在直流侧使用的设备应为IEC61140中说明的E类绝缘或与之等效绝缘。
23、712.414 防护措施:采用SELV和PELV特低电压712.414.101 若在直流侧采用SELV和PELV防护措施,UOCMAX不应超过直流60V。GB/T 16895.32-2021/IEC 60364千712:2017712.414.102 应考虑PV方阵的最大电压UocMAX为平滑直流电压。712.42 针对热效应的防护712.42.101 PV装置的防火安全应遵守国家或地方的防火要求。712.421 针对电气设备引发火灾的防护注:对PV方阵中的电弧故障探测和中断参见附录E。712.421.101 针对绝缘故障影晌的防护712.421.101.1 在PCE内或在交流侧无简单分隔时针
24、对绝缘故障影晌的防护712.421.101.1.1 不允许直流侧带电部分的功能性接地。712.421.101.1.2 在直流侧发生绝缘故障,应:一-PCE的交流侧自动断开,或;在PCE自动断开PV方阵的故障部分。注1:可由PCE实施自动断开,参见IEC62109(所有部分)。洼2:也可由RCD实施自动断开。712.421.101.1.3 当直流侧发生绝缘故障时应自动报警(见712.531.3.101.3)。注:如果PCE检测到绝缘故障,根据IEC62109(所有部分)的规定,警报由PCE发出。712.421.101.2 在PCE内或交流侧有简单分隔时针对绝缘故障影晌的防护712.421.101
25、.2.1 允许直流侧带电部分的功能性接地。712.421.101.2.2 如果直流侧带电部分未实施功能性接地,则应安装绝缘监测电器C IMD)或可提供同样监测效能的其他电器。注:可使用符合IEC62109(所有部分)要求的逆变器提供此功能。712.421.101.2.3 除下一段的应用情况外,应为用一根导体实施功能性接地的PV方阵提供符合712.532.102要求的电器或电器组合,当直流侧发生绝缘故障时,中断功能性接地导体中电流。此外,根据712.421.101.2.4的要求,该电器(或电器组合)还应报警。经满足公式(1)的电阻器R实施功能性接地时,不适用上一段的规定:R注斗斗士王.C 1)式
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