户用光伏发电系统通常由光伏组件、逆变器、光伏配电箱、电表、电网等部分组成,而配电箱虽然在系统总造价中占比不高,但其在光伏发电系统中起着重要作用。 它的主要功能如下:一是电气隔离功能,配电箱能切断光伏组件、逆变器、配电柜和电网之间的电气连接,以便系统的安装和维护;二是安全保护功能,当光伏系统出现过流、过压、短路及漏电流等故障时,配电箱能自动切断电路,保护人身和设备的安全。本文将对户用光伏发电系统中配电箱进行基本的介绍。

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1. 箱体材料  

比较常见的两种箱体为不锈钢箱体和镀锌板箱体。

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不锈钢箱体                                      镀锌板箱体

不锈钢箱体优点:防锈防腐、防水防尘、坚固耐用、安装方便等;而镀锌板箱体优点:防锈防腐、美观耐看、价格比不锈钢便宜等。


2. 断路器  

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

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断路器的选型(逆变器最大输出电流的1.2-1.5倍), 例如8kW单相逆变器的最大输出电流38.6A, 故选择额定电流为63A的2P断路器。


3. 漏电断路器 

漏电断路器是指电路中漏电电流超过预定值时能自动动作的开关(逆变器最大输出电流的1.2-1.5倍)

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橙色按钮:漏电测试按钮; 蓝色按钮:漏电指示按钮。


4. 自复式过欠压保护器  

自复式过欠压保护器是当线路电压超过保护器的过 电压和欠电压保护范围时能自动断开(保护亮红灯),并能自动检测线路电压, 当线路电压恢复正常时能自动闭合的装置。 

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单相自复式过欠压保护器的工作范围为220V、50Hz 

过压保护:Uvo=270V±5V

欠压保护:Uoe=170V±5V


5. 隔离开关和刀闸开关 

当光伏系统发生故障或需要检修时,为保证逆变器与电网可靠隔离,需在并网箱内电网侧配置隔离开关或者刀闸开关。

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     拉环式隔离开                关刀闸开关

注意:隔离或刀闸开关不能带载操作。


6. 浪涌保护器(SPD) 

浪涌保护器,也叫防雷器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。

工作原理:电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

单相并网系统并网箱内一般选择限压型的SPD,常用的有两种:

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1P+N                            2P+0


1P+N型:严格区分L和N,残压较低,就是一个压敏电阻的残压。 

2P+0型:不区分L和N;但残压较高,比1P+N高,是两个压敏电阻残压相加。

注意:以上两种浪涌保护器外观与接线方法不同: 1P+N型有2种不同颜色模块,L,N 线必须严格区别;2P+0型2个模块颜色相同,L,N线可以不区分


总结

配电箱关系到光伏系统的安全运行和运维,是光伏发电系统中不可忽视的一部分。现在市面上有各种品牌的配电箱,用户在选择配电箱时,应选择适合自己和符合当地电网公司要求的配电箱。