新能源設備火災防范控制裝置的研發技術背景
所屬分類:解決方案 閱讀次數:169 發布時間:2025-08-25





造成如此嚴重后果的主要原因是直流電弧能量高,電弧熄滅困難。逆變器、匯流箱等直流系統直流電壓高達800-1500v,起弧風險大,一旦因局部故障發生電弧放電,極易起火燃燒,造成嚴重的火災事故。光伏系統為電流源,電弧 電流在大多數情況下小于斷路器整定電流,斷路器無法有效切斷直流電源。且直流電氣火災事故滅火難度大,多數情況下會將設備完全化為灰燼,甚至會出現“火燒連營”事故,多臺設備被電弧燒毀,造成極為慘重的電氣事故。
IGBT 是逆變器設備的核心元件,工作電壓高,功率密度大,隨著設備的老化,IGBT 驅動功率不足、波形劣化等運行參數惡化,在設備運行中極易發生短路炸裂起弧,是逆變設備的惡性事故高風險元件。絕大多數逆變器火災事故均由該元件產生。據經驗分析,IGBT擊穿炸裂后約有30%的可能性因IGBT內部滅弧劑無法熄滅電弧而造成電弧持續燃燒。在集中式光伏系統中電弧故障產生的功率可高達MW級,溫度可達到20000℃,其照度約100000 勒克斯,有效的工作照度約為20000 勒克斯,弧光爆發速度達 300m/s ,燃燒的電弧將周圍的空氣加熱,引起空氣膨脹并在逆變器柜內部產生巨大的壓力。
電弧將電氣材料熔化和蒸發,這些熱量通過輻射形式使可燃燒材料,起火,非可燃性材料熱分解。同時材料熔化、蒸發產生高溫高壓氣體,形成熾熱的金屬和非金屬材料顆粒射流噴出,給IGBT及周邊電力電子元器件造成嚴重損壞。故障電弧燃燒所產生的能量,主要與故障電流及電弧燃燒的時間有關。若電弧燃燒持續時間超過100ms,所釋放的能量開始急劇增加,4--6s內燒毀IGBT驅動板及周邊線纜,7--10s燒毀母排濾波電容并引發爆燃,火勢將失控!
因此在火災初期立即切斷直流電源是避免事故擴大的有效方法。
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