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1、尚义汇流箱烧坏原因初步分析及改进措施建议一、概况介绍张家口尚义光伏项目现场有两个光伏汇流箱烧坏，烧坏汇流箱属 于150kW双轴跟踪系统，每个双轴跟踪单元安装5X8块230Wp光伏 组件，单个双轴跟踪系统9.2kWp，共16个单元汇聚到3个汇流箱。 每个光伏串串联230Wp组件20块，容量为P=230WpX20块=4600Wp, 每套 10kW 双轴跟踪系统由 2 个光伏支路构成，单套双轴跟踪系统 9.2kWp，16套9.2kWp双轴跟踪式系统构成150kW的多晶硅双轴光伏 阵列，单台150kVA逆变器接入的光伏串数量为32串，共配置640块 230Wp光伏组件，此模块总装机容量为147.2kW
2、p。原烧坏汇流箱内部主要有正负极进线接线端子、熔断器（20A）、母线铜排、避雷器和出线端子组成，没有监测各支路电流的通讯元件也没有断路器和保护装置。如下图 1：烧坏的汇流箱如下图 2：经现场查看和测试，正常运行单元的汇流箱正负极电压为：613-617V，停止跟踪后，汇流箱正负极电压变化不是太明显。二、原因分析正常运行时，汇流箱正负极电压为615V左右，开路电压理论值 为740V，汇流箱内各元件耐压值为1000V,耐压满足要求。由于各单 元的各组串方位一样，受阴影遮挡的可能性较小，产生回流可能性较 小。每个单元的工作电流7.66 X 2=15.3A，短路电流8.38 X 2=16.72A，熔断器
3、熔管额定电流20A，所以，即使汇流箱内发生短路 事故（如避雷器绝缘击穿、正负极同时接地短路等），熔断器不会熔断， 短路电流会持续并进一步扩大。本次燃烧事故主要有以下原因：1）有进线端子和接线引起的。从上图 1 可以看出，光伏汇流输 入线从汇流箱底部进入汇流箱，没有采取固定措施直接接入端子排， 端子排采用 UK10 系列端子，接线头通过一个小型的螺丝固定，和端 子的接触面积很小，并承受导线的重力，当接线头因气温变化和电流 发热而出现松动时，就会产生火花逐渐拉弧燃烧，逐渐引起其它箱子 乃至整个箱子发热并全面燃烧。2）汇流箱缺少有效地保护装置。汇流箱内缺少监测各支路电流 的通讯单元和保护单元，一旦某
4、支路虚接松动打火，该路电流会产生 波动，本应报警并驱动断路器跳开；本汇流箱没有断路器，即使发现 事故，也很难人为断开。3）某个单元出现故障，出现回流。4）熔断器熔管保险选择过大，没有起到保护作用。5）接线排绝缘质量和耐压值较低。6）有老鼠和蛇等小动物进入汇流箱，造成汇流排短路。7）从烧坏汇流箱的遗留物分析，汇流排烧断、其后面的箱体被 击穿，由此看事故点在汇流排和端子，汇流排宽度为12mm比较窄， 端子和汇流排的接触面积较小，引起发热和打火。8）汇流排和熔断器布局不合理，不应重叠在一起，再加上汇流 排宽度小，不利于散热。三、改进措施1）直流汇流输入线进入汇流箱后，先进行按压固定，再进入接 线端子
5、，增加端子和接线头的接触面积，最好采用线鼻子压紧后再通 过厚铜板压接，必要时接头进行焊接。2）增加支路电流监测模块和断路器，电流监测模块检测到某支 路电流跳跃变化时，先进行报警，然后延时驱动跳闸单元，跳开断路 器。考虑到造价因素，可以不增加。3）各汇流支路输入到汇流箱端子排前增加防反二极管，防止出 现汇流，熔管作为后备保护。4）熔断器熔管保险安数选择不应大于短路电流，应将20A改为15A 或者 16A。5）汇流箱安装前，用兆欧表对其内部各元件做绝缘测试。6）汇流箱进线孔进行密封，防止小动物进入。7）增加汇流排的宽度，增加端子和汇流排的接触面积和牢固性， 增大汇流排和箱体的安全距离和绝缘电阻。8）熔断器和铜排是分开布置，汇流排下面加绝缘支架，汇流排改为 15mm 宽的。如下图：
