在碳中和的大背景下，光伏產業蓬勃發展，但在光伏電站數量急速增加的同時，由于產品質量參差不齊、安裝不規范、后期運維不到位等原因而涌現了大量的光伏安全問題。
其中光伏電站直流側的高壓問題尤其需要被重視。在一般光伏電站中，太陽能組件整串線路電壓累計，一般可以達到600V~1000V的高壓，若連接器接頭等部位出現故障，即可能會造成直流拉弧、擊穿空氣，引發火災。系統發生火災后，組件之間無法關斷，仍然會有上千伏的高電壓，如果消防員貿然施救，可能會產生“電擊危險”，對消防員的生命造成威脅。
因此，解決光伏電站中的直流高壓問題，成為了整個行業都必須重視的事情。重視“直流高壓”，提高行業標準，將成為倡導光伏“新安全”的重要推手。
下面，我們將為大家盤點一下最新有關光伏系統直流安全的相關規定，從標準看光伏系統安全的重要性!
國外對于光伏直流安全相關規定
NEC2020
美國國家電氣規范
美國國家電氣規范(National Electrical Code，簡稱NEC)由美國國家消防協會(National Fire Protection Association)所制定，是世界上最通用及權威的電氣規范標準之一。
規范每三年更新一次，在全美范圍內有效，但不同的州可執行不同版本的規范。在最新版的NEC2020文件中要求：以距離到光伏矩陣305mm為界限，界限范圍外，在觸發設備啟動后30S內，電壓降低到30V以下，界線范圍內，要求具有“光伏危險控制系統”，或在觸發設備啟動后30S內，將電壓降低到80V以下，也就是要求實現“組件級關斷”。
組件級關斷示意圖
Canadian Electrical Code 2021
加拿大電氣安裝法規
根據加拿大電氣安裝法規 Canadian Electrical Code 2021版要求：光伏系統直流側電壓大于80V時需安裝電弧故障中斷設備或者其它等同設備。
另外，法規中還規定了：當光伏系統安裝在建筑內或者建筑上，應安裝快速關斷裝置。在光伏組件1米外，快速關斷裝置觸發后，要求30S內將電壓降低至30V以下。
VDE-AR-E 2100-712
歐盟國家相關安規-德國標準
根據德國標準 VDE-AR-E 2100-712要求：在光伏系統中如果逆變器關閉或者電網出現故障時，需要使直流電壓小于120V。其中，提到了可以使用關斷裝置使直流側電壓降至120V以下。
另外，標準要求在光伏系統的連接點處，如匯流箱等處，安置“光伏系統指示牌”，以明確告知此建筑裝有光伏系統。如果發生火災，消防隊員可以第一時間知曉情況，而采取相應的施救措施。
CEI 82-25
歐盟國家相關安規--意大利標準
意大利標準 CEI 82-25標準明確指出：“從安全的角度來看，必須考慮到在有陽光的情況下無法安全關閉光伏系統的情況。這不僅是光伏發電系統的建造和維護階段的一個注意事項，而且在緊急干預的情況下也是如此。”
AS/NZS 5033
澳洲標準
根據AS/NZS 5033:2014標準中提到：對非交流組件或小型微型逆變器安裝的系統而言，組件和逆變器之間需要安裝斷開裝置;對交流組件或小型微型逆變器安裝的系統則不需要安裝直流側斷開裝置。
根據最新AS/NZS 5033:2021標準的4.3.3章節提到：當直流電壓大于120Vd.c時，組件和逆變器之間需要安裝斷開裝置。
IEC TR 63226
國際電工委員會IEC 技術報告
根據IEC TR 63226 的章節6.4，在光伏系統起火時，支持消防員滅火的可選方式有：
(1) 在系統關閉后限制電壓到組件級電壓;
(2) 正常運行或系統關閉時采用微型逆變器;
國內對于光伏直流安全相關規定
盡管國內對于快速關斷還沒有出臺強制性的標準法規，但各級也逐步出臺了相關的安全標準，助推光伏電站安全有序發展。
加強分布式光伏發電安全工作
征求意見稿
2021年11月26日，國家能源局發布了關于公開征求對《關于加強分布式光伏發電安全工作的通知(征求意見稿)》意見的公告。其中，在“項目設計管理”相關章節中明確要求：安裝電弧故障斷路器或采用具有相應功能的組件，實現電弧智能檢測和快速切斷功能;光伏組件應具有安全關斷保護功能，保證逆變器關機，交流斷電后，系統子陣外直流電壓低于安全電壓。
公告對于分布式光伏安全性的提高給出了大方向的指引，而“電弧智能檢測”、“快速切斷功能”以及“直流電壓低于安全電壓”等要求實際上是對光伏電站中存在的“直流高壓”等問題提出了具體性的解決引導措施。
建筑物電氣裝置的電壓區段
根據GBT 18379-2001 《建筑物電氣裝置的電壓區段》中定義的I區段電壓等級的限值為120VDC，所以120VDC及以下被認為是人體在正常和故障兩種狀態下使用各種電器設備，并處于各種環境狀態下可觸及導電零部件的電壓限值，而120VDC以上是不安全的。
光電建筑技術應用規程
根據中國建筑裝飾協會發布的《光伏建筑技術應用章程》：高壓直流電弧是產生光伏系統火災的主要原因，在發電系統設計時應盡量減少使用直流線路。光電建筑直流側系統電壓設計，應根據直流電壓高低分成不同安全等級：當直流側電壓大于600V時，不應用于有人員活動的光電建筑發電系統;直流側電壓大于120V且小于或等于600V時，應懸掛直流高壓警示標志，直流線纜應有金屬套管或線槽保護，最小單塊光電建筑構件應具有獨立快速關斷功能，并應接入樓宇自控系統;直流側電壓小于或等于120V時，應具有最小單塊建筑構件獨立關斷功能，并應接入樓宇自控系統。
家庭屋頂并網光伏系統
根據浙江制造團體標準«家庭屋頂并網光伏系統»中規定：直流側的系統電壓超過80V 的家庭屋頂并網光伏系統宜具備直流電弧檢測和保護功能，同時宜具備快速關斷的功能;家庭屋頂并網光伏系統的方陣直流電壓等級不應超過1000V，且不宜超過600V。當光伏方陣的最大系統電壓超過600V且不大于1000V時，應限制人員進入。
家庭屋頂光伏電源接入電網技術規范
浙江省市場監督管理局發布的«家庭屋頂光伏電源接入電網技術規范»：光伏電源并網電氣設備應符合GB 50054等國家相關技術標準，并滿足日常運行、維護和檢修的要求。根據GB/T3805和GB/T 18379相關規定，光伏電源應具備技術措施，在施工、維護和檢修等情況下能夠控制人體可能接觸的直流部分電壓在120V安全限值范圍內。
建筑光伏系統防火技術規范
根據安徽省質量技術監督局發布的《建筑光伏系統防火技術規范》：建筑光伏系統應設置快速關斷裝置，且在快速關閉裝置開始工作的10s內，受控導線的電壓應被限制不超過60V或回路電流應被限值不超過1mA。
戶用并網光伏系統檢測及評價
根據中國建材檢驗認證集團發布的《戶用并網光伏系統檢測及評價》：安裝在屋頂上的戶用并網光伏系統，當直流電壓大于120V時，單塊光伏組件或組串宜采用快速關斷的方式控制危險直流電壓，宜采用電弧故障檢測、報警及處理系統。
細數下來，其實國內外關于光伏直流安規的規定已經有不少，歐美等發達國家對光伏安全關斷及電壓有明確標準并強制執行，而國內的光伏安規則多采用建議等方式。相信在光伏新一輪發展下，光伏安全將被提到一個新的高度。在碳中和大背景下的光伏新安全，將會有一個更高的標準，讓光伏電站的選型、建設更安全更規范，為光伏系統保駕護航。
原標題：光伏直流安全風險不容忽視 世界最新安規大盤點！
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