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普兆直流开关荣获全球首张IEC最新标准IEC60947-3(ed.3.2):2015 TUV证书!

放大字体  缩小字体 时间:2017-06-19  来源:世纪新能源网  浏览:605
核心提示:长久以来,高额的光伏发电成本始终是制约光伏产业迅速发展的障碍之一。目前,光伏行业主流的配套部件均是基于直流端1000V 的电压
长久以来,高额的光伏发电成本始终是制约光伏产业迅速发展的障碍之一。目前,光伏行业主流的配套部件均是基于直流端1000V 的电压要求设计和制造的,而自2015年始,1500V光伏系统逐渐走向市场, 为了适应这一新趋势,从2015年开始,光伏直流开关制造商苏州普兆新能源设备有限公司即致力于额定电压1500V的新型直流开关的设计与研发。
 
近日,苏州普兆对外宣布,其1500V系列直流开关40A、55A已经成功获得了德国莱茵TÜV集团颁发的TUV证书
 

 
该认证的获得标志着PEDS系列40A、55A直流开关成为全球第一家通过IEC60947-3(ed.3.2):2015新标准测试的隔离开关,同时也是国内唯一 一家获得40A、55ATUV证书的直流开关产品。
 
IEC新标准,新考验

针对光伏用低压电器产品, IEC国际电工委员会于2016年更新了新的标准IEC60947-3(ed.3.2):2015。对照老标准IEC60947-3(ed.3.1):2012,新标准也对产品的性能提出了更高要求。
 
差异内容 老标准要求 光伏用新标准要求 解释
标准版本 IEC 60947-3(ed.3.1):2012 IEC 60947-3(ed.3.2):2015 2015年10月发布
额定脉冲电压(Uimp) 无明确规定,客户多选择在1000V额定电压下为4kV 1500V额定电压下,Uimp为8kV 绝缘要求更高,触点开距加大,耐受电压增大,如高海拔使用,需乘以修正系数*
使用类别 DC-21B DC-PV0,DC-PV1, DC-PV2 DC-PV0,可空载开断回路
DC-PV1,可开断单一PV串回路,此回路不产生反向电流和明显的过载电流
DC-PV2,可开断多个PV串并联回路,此回路中会产生过载及反向电流
极性 无要求 DC-PV2的使用类别应无机性 DC-PV2的使用类别正负极可换,电源侧和负载侧也可换
使用于室外安装 无要求 可适用于室外安装 可适用于室外安装的光伏隔离开关需增加极限温度测试,光照测试,IP测试
环境温度 -5℃ to +40℃ 一般户外用,-25℃ to +40℃(无需降容使用),高于40度可乘以系数 甚至有产品的极限温度为-25℃ to +85℃,85度需要降容使用,70度无需降容
对无极性的试验验证 DC-PV2,要求所有的试验程序,都需额外一个样品,电源侧和负载侧反接后验证  
程序I中接通分断试验 DC-21B,1.5倍Ie,1.05Ue,1ms,5次 DC-PV2,4倍Ie,1.05Ue,1ms,5次 试验条件变严酷
程序II中约定操作性能 DC-21B,1700次机械寿命,300次电寿命,共2000次 DC-PV2,9700次机械寿命,300次电寿命,共10000次 试验条件变严酷
程序III中额定接通能力和短时耐受电流 时间常数5ms 时间常数1ms 试验条件变严酷
程序VI,临界电流试验(Icrit) 选一个样品,时间常数为1ms。测试电流依次为4A,8A,16A,32A,63A…Ie。每个电流值做7次接通试验。每次测试都去测量燃弧时间。取后6次的均值。燃弧时间最长的电流即临界电流Icrit。如果Icrit=最大的Ie,那么无需进行额外的测试。如果不等,那么再选取一个样品,以Ue和Icrit做100次电寿命。 真实环境有针对性的验证
热循环试验 温度循环,-40度,1h;升温1h,+85度,1h,降温1h,一共做50次循环(开关闭合状态),试后验证温升,介电 针对极限温度的试验
气候试验(耐湿热) 开关闭合状态,IEC600068-2-30test Db,+55℃至25℃,95%的湿度,2次循环,共24小时,试后验证温升,介电 针对高温高湿环境的试验
光照辐射试验 室外安装的开关,需要在光照强度为:0.76kW/m2(顶部),0.45kW/m2(前后及侧面)的情况下验证温升,端子温升不能超过80K 考虑光照辐射和电流发热对开关的共同影响,仍要保证开关的电气性能


通过上表对照比较发现,IEC60947-3(ed.3.2):2015新标准增加了临界电流测试和热循环及耐湿热试验,对开关在更高的环境问题下使用提出要求,同时更高的脉冲电压也是为了开关能够适用于高原地区。不仅如此,相比较老标准,IEC新标准测试提出了更高的时间常数、更小的燃弧时间,对光伏直流开关的绝缘性能、通断能力、机械寿命、IP防护等级都提出了更高要求。 

众所周知,目前市面上绝大多数厂家尤其国内厂家均只通过DC-21B针对通用直流开关非光伏专用直流开关的测试,更有甚者仅能通过国内CCC认证!普兆40-55A作为全球首家通过IEC60947-3(ed.3.2):2015新标准测试的隔离开关,此次新标准测试严格执行PV-1的要求,例如在DC-21B的标准下,产品的温度要求为-5℃~+40℃,而PV-1提出的户外使用温度为-25℃~+40℃。不仅如此,通过实验室数据验证发现,普兆40-55A系列产品可以在-25℃~+70℃下实现满额工作!同时,新老标准对开关的额定脉冲电压要求区分也非常明显,老版本的电压并无明确要求,一般采用1000V电压, Uimp4VK进行测试,而普兆此次测试是采用新标准要求,1500V额定电压,Uimp8kV进行测试,对开关的绝缘要求更高!同时DC-21B对开关安装后的防护等级也并无要求,而大家都知道组串逆变器整机要求为IP65,普兆PEDS系列无论是外置开关,还是内置开关安装后的逆变器整机均可做到IP66防护等级。

普兆此次IEC新标准测试的通过无疑也为行业树立了更高标准!

通过逆变器企业更高要求测试

我们都知道高温高湿条件作用试验样品上,可以构成水气吸附、吸收和扩散等作用。许多材料在吸湿后膨胀、性能变坏、引起物质强度降低及其主要机械性能的下降。吸附了水气的绝缘材料不但会引起电性能下降,在敌营提交下还会引发各种不同的失效。

我们通常做的双85是指温度85℃,湿度85℃条件下的测试。据普兆技术人员介绍,在深圳某逆变器企业的第一次送样中,该厂工程师将普兆开关放在温度85℃,湿度85℃的测试箱中,每隔2小时,手动扭动旋钮一次。经过48小时双85测试,普兆40-55A隔离开关塑料件未出现明显变形,旋钮机构性能良好,顺利通过双85测试,体现了产品绝佳的结构设计,而同时,浙江某逆变器企业的短路测试也有效验证了普兆开关的绝缘性能,据悉普兆也是国内唯一一家通过该企业绝缘测试的厂家!

据普兆相关工作人员透露,目前普兆已经通过了国内主流逆变器厂家的全部样品测试,并进入了包括国内最大和德国最大的逆变器企业供应商名单。

V-0级阻燃材料有效防火

近年来光伏电站事故频发,而据不完全统计分析,因电气线路着火造成的火灾试过在其中也占有很大比例。据行业资深工程师介绍到,光伏电站起火的原因较多,不仅仅光伏组件、逆变器会对电站造成威胁,逆变器的直流段子、直流开关、交流连接器等元器件都有可能引发事故。而这样的事故时是否可以避免?

在开关的设计开发中,阻燃材料的有效运用可以有效推迟火焰的蔓延,因此国际上也根据阻燃性能将塑料阻燃等级分为:HB,V-2,V-1向V-0逐级递增。

为了适应IEC新标准的要求,在40A、55A直流开关开发中,苏州普兆的开关壳体采用了意大利进口V-0级阻燃材料,阻燃厚度0.75mm,在环境温度为-25℃~+70℃区间产品可以满载工作。据介绍,此种阻燃材料具高强度及弹性系数,抗冲击能力强,使用温度范围广,耐疲劳性佳,电气特性优。

通过在实验室同步热分析仪测试中发现,国内一线供应商普兆与国产同类产品的外壳塑料进行分析中存在明显优劣差别。



通说实验数据不难发现,国产同类产品在244.6度即开始产生变形,而普兆开关由于采用V-0级进口阻燃材料,使得开关能够在300度时仍不会产生任何变化,有效防止明火危害!

深耕光伏产业,从成立之初,普兆始终专注产品研发与营销,争做技术的先行者,始终坚持“有他更安全! ”的企业理念,致力于成为逆变器乃至光伏电站方案的全球领先供应商!
 

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