本系列文章，是对日本中部电气保安协会总店保安部光伏项目组，根据其经历光伏发电系统故障事例及采取的对策，对持牌电工提出的相关建议介绍。基于项目组汇编的故障事例集，由该组成员的投稿组成。

 

    此次介绍光伏电站因周围温度上升，而导致直流断路器断电(跳闸)的案例。

 

     断路器规定着可安全使用的电流限制值和额定电流。当有比额定电流大的电流(过电流)持续流过时，断路器就会断电。

 

    然而，因使用环境的不同，即使流过的电流在额定电流以下，有时也会跳闸。

 

    这是一个炎炎夏日。我们接到了一个约1MW的光伏电站的所有者的联系：“发电量降低了，希望来看看是什么原因”。

 

    工作人员首先怀疑是温度上升导致光伏逆变器(PCS)停止运了转。

 

    于是先查看了PCS的运转情况，发现运转正常。但输出和直流输入电力，比按照日照量设想的数值要少。

 

温度导致了断路器的额定电流变化

 

    因此，工作人员觉得可能是直流电路侧出了什么异常，于是检查了太阳能电池板和接线盒的外观。发现接线盒内的直流输出断路器跳闸了。再进一步检查发现，约一半接线盒内的断路器都跳闸了，于是得知这就是导致发电量降低的原因。

 

    直流输出断路器为什么会跳闸呢?在查找原因时，首先怀疑是直流电路短路了，于是检查了电路的外观，又利用测试仪检查了电路内部，还测量了绝缘电阻，但均未发现异常。

 

    于是，工作人员重新连接断路器，测量了直流电流。因为觉得可能是断路器有过电流流过之故。但所有电路的断路器都未达到额定电流值，并未有过电流流过。

 

    工作人员观察了一阵子，断路器没有再跳闸，也没出现其他故障，因此当日便离开回了公司。并决定之后再检查一下直流输出断路器的载流量是否正常。

 

    对直流输出断路器流过的电流作了测算，结果见表1。所有电路的测算电流均未超过断路器的额定电流，没有问题。

 

 

接下来，在详细调查断路器特性时，得知电流特性会随着周围的温度变化(图1)。

 

 

还要注意太阳能电池板的输出功率可能会达到标称值以上

 

假设周围温度为50℃，加了修正率的测算结果见表2，测算电流就超过了断路器的额定电流。

 

 

 

然后，工作人员利用红外相机拍摄了断路器的热图像，发现温度高的位置达到了56℃(图2)。

 

 

    接到电站所有者联系的那天正好是天气持续高温的期间。估计当时的温度更高，断路器的额定电流可能比我们调查那天还要低。

 

    因此推测，此事是在周围的温度升高，断路器的额定电流减少的情况下，发电条件却良好，断路器流过接近于测算的电流就成了过电流，从而导致了断路器的跳闸。

 

    我们向百万瓦级光伏电站的所有者介绍了这种情况，建议把断路器换成额定电流较大的直流断路器。

 

    光伏电站的直流断路器除了高温会导致工作电流降低外，还有其他需要注意的地方。那就是太阳能电池板的输出电流。

 

    太阳能电池板的输出电流以标称值表示，但因气象条件的不同，可能会有标称值以上的电流流过。选择断路器时需要考虑到这种情况。