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RCMU在光伏逆变器中的研究说明

来源：

索比光伏网

发布时间：

2016-12-27 10:56:01

三、漏电流检测相关的安规标准要求

对于光伏逆变器本身需要安装漏电检测装置，检测器件类型大致有三种，如图3.0所示。

图3.0 漏电流检测类型

摘自ICE62109-1 7.3.8章节

1)AC 型漏电保护器：

AC 型漏电保护器是针对工频正弦漏电电流研发设计的，对突然施加及缓慢上升的正弦漏电电流都能可靠保护。

2)A 型漏电保护器：

A 型漏电保护器和 AC 型漏电保护器在工作原上基本相同，只是对传感器的磁特性进行了改进，除对正弦漏电信号能够可靠保护外，还能对含有脉动直流分量的漏电信号可靠保护。

3)B 型漏电保护器：

B型漏电保护器对正弦交流信号、脉动直流信号和平滑信号都能可靠保护。

设计带B型漏电流保护功能的逆变器具有如下一些优点：(1)该功能可以与所需的方阵绝缘测量相结合;(2)在逆变器开始运行之前可完成小直流电流的灵敏度测量;(3)该功能可以在误动作之后通过自动复位实现;(4)最后一点是由于太阳能电池和附近的地平面之间电容的存在，在接受较大稳态交流接地电流时，交流和直流接地电流保护值可以根据人身安全水平设定(30mA)。该电流最大允许设置为300mA，突然改变30mA可导致断开。因此，标准中明确表示光伏逆变器必须使用Type B及以上的漏电流检测器。

在VDE0126-1-1中，指出对突变漏电流要求的响应时间如表3.1所示：

表3.1 RCMU对突变漏电流的响应时间

摘自VDE0126-1-1 4.7.1章节

并且《光伏发电并网逆变器技术规范》的规定内容：

a) 连续残余电流。如果连续残余电流超过如下限值，逆变器应当在0.3s内断开并发出故障发生信号;

1) 对于额定输出小于或等于30KVA的逆变器，300mA;

2) 对于额定输出大于30KVA的逆变器，10mA/KVA。

因此，对于中大功率的RCMU也需要相应的电气性能参数的升级。

VDE0126-1-1要求的模拟漏电流测试过程，满足标准容性漏电流和阻性漏电流断开标准。如图3.2是标准中对光伏逆变器漏电测试的模拟平台。

图3.2 光伏逆变器安规模拟漏电测试图

摘自VDE0126-1-1 6.6.2.2.1章节

1)在不断上升的故障电流下一次触发的考核

测试开关S1闭合并且S2打开，故障电流不断上升，电流值在30秒内到达300mA。触发电流被测量5次，所有5个测试值都必须不大于300mA。重复测试S关闭并且S1打开。在对超过两个发电机接口的结构，测试电路需要适当的延伸，而且对于各个不同的开关位置都要考核。

2)在忽然出现的故障电流下的依次触发

这个测试用于考核RCMU在正常工作情况下出现的且叠加了忽然出现的阻性故障电流的感性泄露电流。为了确定最大容性泄漏电流，在S1和S2都打开的情况下加大C1，直到断路器装置断开。C2在这次测试中不用连接。因此调节C1，以至在测试过程中出现的感性泄漏电流比测出最大的感性泄漏电流小(小多少参看图3.1)调整电阻R1，使表3.1中列出的的阻性电流值依次实现。S1闭合。断路器装置必须被触发。在每个故障电流下测量5个断路时间。图3.1中确定的时间不能被超过。使用S2和C2重复测试。在这个情况下C1断开。当遇到超过两个接口的发电机，测试电路适当的延伸，而且对于各个不同的开关位置都要考核。

四、RCMU声明

RCMU在光伏逆变器中是必不可缺的一个安规器件，因此国内外各大逆变器公司都会对RCMU这一器件的功能进行必要性的声明，如图4.0所示:

图4.0 RCMU声明

五、RCMU在逆变器中的设计思路

图5.0 RCMU在光伏逆变器中的检测点(以单相光伏逆变器为例)：

图5.0 RCMU漏电流检测点

RCMU是通过检测单相机母线(L、N线)回路电流是否平衡的原理来达到漏电流检测的目的。

另外，对于RCMU器件本身而言，非常关键性一个功能是Self-Check。根据IEC62109-2标准4.4.4.15.1.和4.8.3.5段落中，要求在光伏逆变器任何一次上电的时候必须验证传感器的精度，等同于RCMU本身需要一个自检的过程。Magtron将自身拥有的Self-Check功能这一专利技术集成到RCMU中，并完成高度集成化的漏电流检测技术，为光伏逆变器安全技术应用提供了一个可靠有效的解决方案。具体应用说明如图5.1所示