摘 要：國家雙(shuāng)碳(tàn)政策下(xià)，光伏(fú)發電(diàn)將在(zài)未來(lái)能(néng)源結(jié)構中(zhōng)承(chéng)擔主(zhǔ)力(lì)軍角色，同(tóng)時(shí)也(yě)將(jiāng)進入一(yī) 個(gè)蓬勃(bó)發展的(dí)新(xīn)時(shí)代。2021 年，分(fēn)布式光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)新(xīn)增容(róng)量超過(guò)集中式電站(zhàn)，標誌(zhì)著(zhuó)分布式(shì) 光伏(fú)電(diàn)站進(jìn)入大規模快速(sù)增長(cháng)階(jiē)段，但(dàn)是，隨(suí)之而來(lái)的(dí)“安(ān)全問題"也(yě)越(yuè)來越(yuè)多，已經到了 迫切需要解決(jué)的(dí)地(dì)步(bù)。 “安全(quán)"是一切產業(yè)的(dí)命(mìng)脈(mài)，是一(yī)票否決的(dí)原(yuán)則性(xìng)問題(tí)，光伏電(diàn)站安全(quán)運營也是(shì)電(diàn)站(zhàn)取 得投(tóu)資回報(bào)的根(gēn)基所在。隨(suí)著“整縣推(tuī)進"項目不斷落地(dì)實施(shī)，大量(liáng)政府(fǔ)機(jī)關，學校，醫(yī)院， 居民屋頂(dǐng)以(yǐ)及加油站，各(gè)種料棚(péng)和(hé)工(gōng)商(shāng)業(yè)彩鋼瓦屋頂(dǐng)安(ān)裝光伏(fú)電站(zhàn)；可(kě)再生(shēng)能(néng)源建築(zhù)政策也(yě) 將(jiāng)推動 BIPV（建(jiàn)築(zhù)光伏一體化(huà)）市(shì)場(cháng)繁榮發展(zhǎn)。一直(zhí)以(yǐ)來，光伏電站“防電弧"和“防(fáng)火 災(zāi)"發生是(shì)光(guāng)伏(fú)電(diàn)站(zhàn)的難(nán)點，屋(wū)頂電(diàn)站(zhàn)的(dí)痛點，政府(fǔ)關(guān)注(zhù)的重點(diǎn)，社(shè)會的焦點。 

關(guān)鍵(jiàn)詞：光伏電站(zhàn)；故(gù)障電弧(hú)；電氣火災 

0 前(qián)言

近年(nián)來(lái)，光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)火(huǒ)災事(shì)故頻(pín)發，這(zhè)不僅(jǐn)損失(shī)電(diàn)站財(cái)產(chǎn)，發(fā)電收益，嚴(yán)重(zhòng)時(shí)還(huán)會造成(chéng)建 築(zhù)物損壞和(hé)人身傷害，甚至(zhì)蔓(màn)延到周(zhōu)邊(biān)環境，導致一係列次生災害(hài)發生。

電(diàn)弧(hú)產生(shēng)是(shì)光伏電站(zhàn)中常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，由於(yú)接(jiē)點(diǎn)脫(tuō)落，器(qì)件(jiàn)老化(huà)，絕緣破(pò)裂，接地不(bù) 良等(děng)情(qíng)況都會產生(shēng)電(diàn)弧(hú)。

1 電(diàn)弧分(fēn)析(xī)

1.1 串(chuàn)聯電弧(hú) 串聯電(diàn)弧，又稱為拉弧。串(chuàn)聯電弧(hú)通(tōng)常由組(zǔ)件間電纜插頭(tóu)接觸不良，組串電(diàn)纜(lǎn)與匯流箱(xiāng)

或者逆變器的連(lián)接不牢靠等原(yuán)因造成。 1.2 並聯電弧(hú) 並(bìng)聯電弧主(zhǔ)要由綫(xiàn)路(lù)破(pò)損引(yǐn)起的正(zhèng)負(fù)極性導體短接(jiē)，或(huò)者組串電纜之間短接引起(qǐ)的(dí)。當(dāng) 組串(chuàn)電(diàn)纜被機械擠(jǐ)壓或磨(mó)損(sǔn)時，在(zài)正負(fù)極之間，或者(zhě)不(bù)同(tóng)組(zǔ)串之(zhī)間(jiān)就會產生電弧(hú)放電，這就 是並聯電弧故障(zhàng)。還(huán)有一種(zhǒng)情(qíng)況也(yě)會導(dǎo)致(zhì)並聯(lián)電弧，當(dāng)係(xì)統(tǒng)出現串聯(lián)電弧沒(méi)有(yǒu)及(jí)時(shí)處(chǔ)理(lǐ)時(shí)， 串(chuàn)聯(lián)電(diàn)弧(hú)的熱量燒壞(huài)電纜絕(jué)緣(yuán)層，也(yě)會產生並聯電(diàn)弧。 當組件(jiàn)方陣主導(dǎo)體(tǐ)之(zhī)間發生並聯電(diàn)弧，由(yóu)於電弧(hú)能夠(gòu)得到(dào)足(zú)夠(gòu)能量(liáng)，更加(jiā)難(nán)以(yǐ)熄滅，將 會造(zào)成(chéng)重(zhòng)大火災(zāi)事故。通(tōng)過(guò)斷開(kāi)光(guāng)伏係統(tǒng)直(zhí)流母綫(xiàn)或相應(yīng)組串(chuàn)可以熄滅串聯故障(zhàng)電弧，然(rán)而 卻無(wú)法(fǎ)熄滅並(bìng)聯故障電(diàn)弧，甚至可(kě)能(néng)導致更大的(dí)電(diàn)流通(tōng)過電弧通(tōng)路(lù)，使電弧(hú)燃燒更加劇(jù)烈(liè)。 目(mù)前，逆(nì)變器中集(jí)成的(dí)電弧保護功能(néng)，不能(néng)檢(jiǎn)測並聯電(diàn)弧(hú)和接地電弧(hú)，但(dàn)並聯電(diàn)弧的破(pò)壞力 往往是(shì)串聯電弧的 10 倍，安全(quán)隱患更大(dà)。 1.3 接地(dì)電弧 部件老化(huà)破損或機械損傷(shāng)導致(zhì)對地放電(diàn)，如果組件平鋪在(zài)彩鋼(gāng)瓦屋(wū)頂上(shàng)，將(jiāng)出(chū)現接(jiē)地電(diàn) 弧(hú)或(huò)漏電情況。這種(zhǒng)故(gù)障不易(yì)排查(chá)發(fā)現，尤其雨(yǔ)天更是(shì)常(cháng)見，目(mù)前(qián)，解決(jué)方(fāng)法為逆變(biàn)器(qì)停(tíng)機， 等接(jiē)地(dì)處幹燥(zào)後再(zài)開機(jī)運行(háng)，這種方法並(bìng)不能有(yǒu)效(xiào)排除(chú)隱患(huàn)，同時(shí)增加人身觸(chù)電(diàn)的(dí)風(fēng)險(xiǎn)。 2 電弧相(xiāng)關標準(zhǔn)及相(xiāng)關應用

為(wéi)了(liǎo)減(jiǎn)少電氣(qì)火災的發生(shēng)，特別是(shì)對末(mò)端(duān)負(fù)載的故(gù)障電弧進行檢測(cè)，我(wǒ)國針對(duì)故(gù)障(zhàng)電弧 檢(jiǎn)測(cè)出(chū)台(tái)了(liǎo)一些列的(dí)標準和(hé)政(zhèng)策。 《故(gù)障(zhàng)電(diàn)弧(hú)探測(cè)器(qì)》GB14287.4-2014 由上述國標(biāo)要求可知(zhī)：故(gù)障(zhàng)電(diàn)弧(hú)主要(yào)針對(duì)的是(shì)末(mò)端(duān)負載，負載(zǎi)功率在(zài) 10KW 以下。 《火災(zāi)自(zì)動報警(jǐng)係(xì)統設(shè)計規範(fàn)》GB50116-2013： 9.1.6 條(tiáo)文(wén)說明 電(diàn)氣火災監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)的設(shè)置不應影(yǐng)響(xiǎng)供(gōng)電(diàn)係(xì)統的正(zhèng)常工(gōng)作，不宜(yí)自動切(qiē) 斷(duàn)供(gōng)電(diàn)電(diàn)源。 9.2.4 條文說明 具有探測綫(xiàn)路故(gù)障電弧功(gōng)能的(dí)電氣火(huǒ)災(zāi)監(jiān)控(kòng)探(tàn)測器，其保護綫(xiàn)路長度 不宜大(dà)於 100m 12.4.6 條文說明(míng) 電(diàn)氣綫路(lù)應(yīng)設(shè)置電(diàn)氣(qì)火災監控(kòng)探測(cè)器(qì)，照(zhào)明綫(xiàn)路上(shàng)應設置具有(yǒu)探測(cè)故 障電(diàn)弧功(gōng)能的(dí)電氣火災(zāi)監控探測(cè)器。 12.4.6 條(tiáo)文說明(míng) 高度(dù)大於(yú) 12m 的(dí)空(kōng)間(jiān)場所(suǒ)較大(dà)的隱患就(jiù)是電氣火災，因(yīn)此(cǐ)設置(zhì)電(diàn)氣火 災監控係統。照(zhào)明綫路(lù)故(gù)障(zhàng)引(yǐn)起的(dí)火災(zāi)占電氣火(huǒ)災的(dí) 10％左(zuǒ)右(yòu)，此類(lèi)建築的(dí)頂部較高，發 火災在不(bù)容易被發現，也(yě)沒(méi)法(fǎ)在其(qí)上(shàng)麵設置(zhì)其他探(tàn)測器(qì)，隻有(yǒu)設(shè)置(zhì)具有探(tàn)測(cè)故障(zhàng)電弧功(gōng)能(néng)的 電(diàn)氣(qì)火災監控探測器(qì)，才能保證(zhèng)對照明(míng)綫路故障引起(qǐ)的(dí)火災的(dí)有(yǒu)效(xiào)探測。 由(yóu)上述國標(biāo)要(yào)求可知(zhī)：故(gù)障電弧主(zhǔ)要(yào)針(zhēn)對(duì)的(dí)是末端(duān)的(dí)照明(míng)回(huí)路(lù)，且檢測回(huí)路長(cháng)度(dù)不超(chāo)過 100 米。

3 AAFD故(gù)障(zhàng)電(diàn)弧探測器可(kě)對光(guāng)伏(fú)電站末(mò)端故障電弧進(jìn)行(háng)有效(xiào)監測

為了(liǎo)解(jiě)決(jué)光伏(fú)電站的(dí)故障電(diàn)弧問題(tí)，安科(kē)瑞(ruì)研發的(dí) AAFD 係(xì)列的故障電弧(hú)，可有(yǒu)效(xiào)監控 光伏(fú)電站末(mò)端用電回(huí)路的故障電(diàn)弧(hú)。 AAFD 係列故障(zhàng)電(diàn)弧(hú)探測(cè)器(qì)對接入(rù)綫路中(zhōng)的故(gù)障(zhàng)電(diàn)弧（包括故(gù)障並聯(lián)電弧，故(gù)障(zhàng)串聯(lián)電(diàn) 弧）進行有(yǒu)效的(dí)檢測，當檢(jiǎn)測到(dào)綫(xiàn)路中存(cún)在引起(qǐ)火災的(dí)故(gù)障(zhàng)電弧時(shí)，可(kě)以(yǐ)進行(háng)現場的聲光(guāng)報 警，並將(jiāng)報(bào)警信息(xī)傳輸給(gěi)上端監控設備(bèi)，以實現(xiàn)預警火災發生的(dí)目(mù)的。 AAFD 係(xì)列故(gù)障(zhàng)電弧探測器適用(yòng)於工業與民用建築(zhù)中 10KW 及其(qí)以下的電氣(qì)綫路，其(qí)保護(hù) 綫路長度(dù)不宜大於 100 米。產(chǎn)品(pǐn)遵(zūn)循國標(biāo) GB 14287.4-2014，可(kě)適(shì)用(yòng)於光伏(fú)電站末(mò)端(duān)，養老(lǎo) 院，學(xué)校，商業(yè)建築，賓館，工(gōng)廠(chǎng)，庫房(fáng)，圖(tú)書(shū)館，辦(bàn)公室，家庭住宅(zhái)，以及娛樂(lè)場所(suǒ)等。 安科瑞一站式保護方(fāng)案 解決方案：設置電氣火災(zāi)監控(kòng)係統，並(bìng)在(zài)末(mò)端電箱設置(zhì)故(gù)障電(diàn)弧探(tàn)測器(qì)。

係統(tǒng)組(zǔ)網圖如下：

故(gù)障(zhàng)電(diàn)弧可以對(duì)接 AcrelEMS 企業(yè)微電(diàn)網(wǎng)能效管(guǎn)理平台(tái)，具(jù)備(bèi)*的(dí)數據接(jiē)收(shōu)，處理(lǐ)， 存(cún)儲，訪問(wèn)能力(lì)，平台融合(hé)了電力(lì)監(jiān)控(kòng)，電能統計(jì)，電(diàn)氣(qì)安(ān)全(quán)等功(gōng)能(néng)，互聯互(hù)通(tōng)，高效互動(dòng)。

4 結(jié)束(shù)語

我(wǒ)國光伏電站(zhàn)建(jiàn)設正(zhèng)在如火(huǒ)如(rú)荼(tú)地進行中，已經走進(jìn)千家萬戶(hù)與(yǔ)老(lǎo)百姓(xìng)生產生活緊(jǐn)密(mì)相 連(lián)，如(rú)何保(bǎo)障光伏(fú)電(diàn)站(zhàn)的“安全性"正(zhèng)在(zài)引(yǐn)起全行業(yè)的(dí)高度重視(shì)。隨(suí)著央(yāng)國企電力集團布(bù)局 光(guāng)伏產業，電站運行中(zhōng)的安(ān)全問(wèn)題更是提高(gāo)到(dào)重(zhòng)中之重的(dí)位置。要想有效解(jiě)決(jué)這一(yī)問題(tí)，需(xū) 要整個行(háng)業(yè)群(qún)策(cè)群(qún)力提出(chū)創(chuàng)新性解(jiě)決方案，並且不(bù)斷*相關(guān)標準(zhǔn)和法(fǎ)規，並(bìng)在(zài)後續電(diàn)站建 設中真正落實(shí)相關(guān)要(yào)求(qiú)。 2022 年 4 月(yuè) 26 日，中央(yāng)財經(jīng)委員會(huì)第十(shí)一次會議(yì)，研究全(quán)麵加強基礎設施建設問題， 提(tí)出構(gòu)建(jiàn)現代化基(jī)礎設(shè)施體係，實現經(jīng)濟(jì)效益，社(shè)會(huì)效益(yì)，生態效益(yì)，安全(quán)效益相統一，服(fú) 務(wù)國(guó)家重大戰略(lüè)，支持經濟社(shè)會(huì)發展。光伏電(diàn)站(zhàn)作(zuò)為(wéi)重要的能源(yuán)基礎設施，安(ān)全(quán)穩定高(gāo)效(xiào)運 行是(shì)經濟發展的重要(yào)保(bǎo)障(zhàng)。