加州將于近期要求在太陽(yáng)能系統(tǒng)安裝中包括電弧檢測(cè)器，以此來(lái)減低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

最近在新澤西州發(fā)生了一起倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)，雖然起火原因并非是其屋頂?shù)奶?yáng)能組件，但的確也造成了消防人員救火的障礙。SensataTechnologies的光伏市場(chǎng)策略經(jīng)理JohnKluza將此案例定性為“令人遺憾，但提高了電力保護(hù)元件的重要性。”

研究顯示，屋頂光伏系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)的概率很小。德國(guó)的一項(xiàng)研究顯示在130萬(wàn)已安裝的系統(tǒng)中大約發(fā)生了75起事故，而美國(guó)的該項(xiàng)研究顯示，整個(gè)國(guó)家僅有7起事故發(fā)生。

電弧故障是由電子元器件間的空氣間隔而導(dǎo)致的，Kluza談到，最常見(jiàn)的原因是由于生產(chǎn)失誤、安裝商錯(cuò)誤、老化及連接件退化。電流通過(guò)這些不良連接產(chǎn)生電火花而引起火災(zāi)。

Kluza還談到，無(wú)論是對(duì)于更小規(guī)模系統(tǒng)的逆變器還是在商用或者大型電站的匯流箱，電弧故障斷流器可以感應(yīng)到直流電流流入。此項(xiàng)額外增加的關(guān)于電弧故障的電氣噪聲將會(huì)在系統(tǒng)引起火災(zāi)前觸發(fā)從而關(guān)閉系統(tǒng)。

Kluza解釋道，2011年美國(guó)國(guó)家電工標(biāo)準(zhǔn)要求在屋頂光伏系統(tǒng)中使用電弧故障斷流器，但是每個(gè)州被允許根據(jù)自身情況履行國(guó)家電工標(biāo)準(zhǔn)。

“電弧故障是一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，但在歷史上，它還從未成為過(guò)市場(chǎng)的主導(dǎo)問(wèn)題。”GTM研究高級(jí)分析師MJShiao解釋道。

根據(jù)Kluza的解釋，每個(gè)電弧故障斷流器設(shè)備將會(huì)使組串型逆變器系統(tǒng)的成本增加25到100美金。作為目前美國(guó)最大的光伏市場(chǎng)，加州關(guān)于對(duì)民用及商用系統(tǒng)安裝的NEC授權(quán)的強(qiáng)制實(shí)施，被預(yù)期將在市場(chǎng)上急速增長(zhǎng)，而該市場(chǎng)對(duì)于任何系統(tǒng)成本的增加都強(qiáng)烈抵觸。

Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的JayJohnson在最近發(fā)表的演講中提到，部分SMA逆變器已經(jīng)包含了根據(jù)UL標(biāo)準(zhǔn)1699B的串聯(lián)電弧故障保護(hù)列表中的第一批電弧故障檢測(cè)裝置。

Kluza補(bǔ)充道，包括TigoEnerg、SensataTechnologies、SantonHolland、EatonCorporation及E-T-ACircuitBreakers等公司的產(chǎn)品都擁有UL認(rèn)證。Johnson補(bǔ)充道，MidniteSolar及SolarBOS采用電弧故障斷流器技術(shù)，Solaredge能量?jī)?yōu)化器有組件級(jí)的電弧故障斷流器功能。

Shiao指出，國(guó)家電工標(biāo)準(zhǔn)的修訂要求組件級(jí)別的設(shè)備。

組件級(jí)別設(shè)備是協(xié)助屋頂光伏系統(tǒng)滅火的最完整的解決方案之一，因?yàn)樗鼈兡軌驖撛诘嘏懦€纜中的電流，即使陽(yáng)光依然照在組件上。由于組件級(jí)別能量設(shè)備的成本及有限的性能記錄等原因，其還未被大規(guī)模采用。

Kluza說(shuō)，新興的電弧故障斷流器產(chǎn)品與運(yùn)營(yíng)成本產(chǎn)品的主要區(qū)別在于其有了一個(gè)穩(wěn)健的損害避免功能。某些電弧故障斷流器技術(shù)也會(huì)過(guò)于果斷地切斷光伏系統(tǒng)來(lái)應(yīng)對(duì)該建筑的用電活動(dòng)，即使不是由于電弧故障。Kluza解釋道，而重新啟動(dòng)這些系統(tǒng)的費(fèi)用則足夠與太陽(yáng)能經(jīng)濟(jì)性抵消，而SensataTechologies已經(jīng)花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)研究關(guān)于損害避免功能造成的問(wèn)題。

最佳的電弧故障就是那些永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生的，Johnson在演講中描述電弧故障斷流器的重要性。當(dāng)這些裝置能夠在需要分離裝置前，就能察覺(jué)到“預(yù)兆信號(hào)”，那“光伏系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)未來(lái)電弧故障失效的信號(hào)，并且預(yù)先的維護(hù)系統(tǒng)也可以被監(jiān)督。”

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