光伏安全隐患的“罪魁祸首”！直流拉弧问题知多少？

“安全”是一切产业的命脉，是一票否决的原则性问题，光伏电站安全运营也是电站取得投资回报的根基所在。随着“整县推进”项目不断落地实施，大量政府机关、学校、医院、居民屋顶以及加油站、各种料棚和工商业彩钢瓦屋顶安装光伏电站；可再生能源建筑政策也将推动BIPV（建筑光伏一体化）市场繁荣发展。一直以来，光伏电站“防直流电弧”和“防火灾”发生是光伏电站的难点、屋顶电站的痛点、政府关注的重点、社会舆论的焦点。

一、什么是拉弧？

拉弧是指光伏系统中电流过大、电压过高或其他原因时，发生介质击穿时，在电路中产生电弧的现象。拉弧不仅会导致能量损失，还可能引发火灾等安全隐患。

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二、直流拉弧产生原理

直流拉弧实质是一种气体放电现象，是指带电体周围介质从绝缘状态变为导通状态，使电能通过的现象。当连接的两个触点带电分离时，只要电路中电压大于10-20V，电流大于80-100mA，动、静触头间就可能会出现电弧。此时触头虽已分开，但是电流通过触头间的电弧继续流通。直流电流因为没有电流过零点，因此电弧产生后很难消弧，当两个触头分开到足够的距离，电弧才能自动消失。

三、直流拉弧的危害

光伏系统发生直流拉弧时，会导致导体触点温度急剧升高，产生3000-7000℃的高温，并伴随着高温碳化周围器件，轻者熔断保险、线缆，重者烧毁组件和设备，引起火灾。

根据相关统计，光伏电站中的火灾事故80%以上是由直流侧故障引起。同时，光伏电站的事故救援是非常困难的。在火灾发生时，消防栓等常规灭火手段根本无法应用，化学干粉灭火剂可以使用却能力有限，火情变大就显得杯水车薪。如果光伏电站还带有储能装置，还有爆炸的危险。即使关停逆变器但组串到逆变器电缆仍然带有直流电，消防人员携带的“带电操作杆”并不能检测出直流电。鉴于直流拉弧的危害性，UL和NEC的安规对80V以上的直流系统，都有拉弧检测功能的强制要求。国家能源局也正在征求制定光伏系统直流拉弧检测相关标准（实现电弧智能检测和快速切断功能）。

四、直流拉弧产生的原因
1.连接器接触不良；

2.绝缘材料破损；

3.焊带焊点虚焊；

4.接线不良（虚接或者压接不良）；

从以上可以看出，基本都与材料质量和现场施工有关，电路中的两个连接点之间不充分接触均可能导致在长期运行期间发生直流拉弧。其中，保证连接器的施工质量控制尤为关键。

五、如何避免直流拉弧的产生

1.建议从正规渠道选择质量可靠的光伏组件产品及光伏线缆、连接器等零部件；

2.建议从正规渠道选择带有电弧检测功能的逆变器产品，在运行期间开启检测功能；

3.采用同一品牌的光伏连接器进行系统互联，安装时注意一定要把连接器对插到位；

4.定期对光伏项目巡检，排查接线头是否有虚接，检查直流线是否有破损情况。

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