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2.3 熔絲并不能有效地保護(hù)組件

熔絲的工作原理是利用金屬的熱熔特性，那么15 A的熔絲要在大于15 A的電流下才能熔斷，那么到底是多大的電流呢?筆者查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，得到如下答案：15 A的熔絲，標(biāo)準(zhǔn)要求在16.95 A下(1.13倍)，1 h不能熔斷，在21.75 A下(1.45倍)，1 h內(nèi)熔斷。標(biāo)準(zhǔn)IEC 60269-6 對熔絲的要求見表1。


最大保險絲額定電流15A是組件性能的一個參數(shù)，由標(biāo)準(zhǔn)IEC 61730-2 對組件的要求可知，最大保險絲額定電流15 A的組件，標(biāo)準(zhǔn)要求在20.25 A(1.35倍)下，2 h不能燃燒。值得一提的是，標(biāo)準(zhǔn)只是要求組件不起火，卻不能保證組件不損壞，實際上組件一直在承受反向電流而發(fā)生熱斑效應(yīng)，性能會下降，輸出功率會降低。

同時，熔絲的標(biāo)準(zhǔn)要求是1.45倍的電流熔斷，而組件的標(biāo)準(zhǔn)要求是1.35倍的電流，那么在1.35～1.45倍之間出現(xiàn)一個保護(hù)空擋。在這個保護(hù)空擋內(nèi)，熔絲不能有效地保護(hù)組件，可能出現(xiàn)組件著火的嚴(yán)重事故。

從上述光伏熔絲熔體結(jié)構(gòu)上可看出，熔絲狹徑非常細(xì)，對制造工藝要求很高，普通廠家很難控制好熔絲的質(zhì)量。若生產(chǎn)的熔絲偏大，不能在規(guī)定的電流和時間內(nèi)及時熔斷，更會加劇組件的損壞，帶來著火風(fēng)險。

2.4 熔絲在電站的失效率統(tǒng)計

筆者利用走訪電站的機(jī)會，與業(yè)主多次交流熔絲失效的問題收集了一些熔絲失效數(shù)據(jù)，經(jīng)過匯總整理，結(jié)果見表2。


備注：以上數(shù)據(jù)僅為熔絲失效數(shù)據(jù)，不包括因使用熔絲導(dǎo)致的端子、熔絲座燒毀等案例，熔絲方案的實際故障率應(yīng)更高。

根據(jù)熔絲失效率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，經(jīng)過擬合分析，熔絲的失效率符合隨工作年數(shù)逐年上升的趨勢，5年后失效率超過15%。


筆者認(rèn)為光伏熔絲頻繁失效的原因為：熔絲老化致使通流能力下降是主要原因。在光伏應(yīng)用中，晝夜溫差大，每天一次的高低溫循環(huán)會顯著加速熔絲的熱疲勞效應(yīng)，降低熔絲的通流能力，縮短熔絲壽命。