發(fā)布日期：2023-03-11 15:14 瀏覽次數(shù)：
本文件確立了低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備的安全總體原則和應(yīng)考慮的安全因素。
本文件適用于直流電壓1500V及以下的直流系統(tǒng)與設(shè)備，為其考慮安全因素提供指導(dǎo)。
下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB/T 4776-2017 電氣安全術(shù)語(yǔ)
GB 19517 國(guó)家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范
GB/T 34924-2017 低壓電氣設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)降低指南
GB/T 4776-2017界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
3.1
低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備 low voltage direct current system and equipment；LVDC
電源或輸出額定電壓不超過(guò)直流1500V的用于發(fā)電、變電、輸電、配電、儲(chǔ)能或用電等用途的電氣系統(tǒng)與設(shè)備。
4.1 通則
GB 19517規(guī)定的基本安全要求適用于本文件。
直流與交流存在差異，除滿足GB19517規(guī)定的基本安全要求外，低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備還應(yīng)考慮本文件第5章規(guī)定的安全因素，以保證在預(yù)期的使用和合理預(yù)期誤用下的安全，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備自身因素成為安全因素的，按照GB/T 34924-2017確定。
4.2 安全因素的確定
低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備的安全因素（亦指風(fēng)險(xiǎn)因素）除按照GB/T 34924-2017中附錄A規(guī)定的要求進(jìn)行考慮之外，還應(yīng)考慮本文件第5章提出的因素。在考慮了安全因素的基礎(chǔ)下，按照GB/T 34924-2017中規(guī)定的方法對(duì)低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行電氣安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)殘余風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)予以必要的警示，并告知應(yīng)采取的措施。
5.1 多個(gè)電壓等級(jí)的應(yīng)用
由于直流與交流在電壓轉(zhuǎn)換原理方面存在差異，并存在同一場(chǎng)所應(yīng)用不同電壓的情況，應(yīng)考慮多個(gè)電壓等級(jí)同時(shí)應(yīng)用或轉(zhuǎn)換中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，以保障系統(tǒng)與設(shè)備的安全。
還應(yīng)考慮以下場(chǎng)合低壓直流電壓的影響：
——不同低壓直流源電壓；
——不同傳輸電壓；
——不同終端設(shè)備電壓。
如果低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備存在多等級(jí)電壓，則應(yīng)考慮多等級(jí)電壓間的隔離。
5.2 電源輸入的影響
電源輸入類(lèi)型包括但不限于：
——直流（電網(wǎng)）輸入，應(yīng)考慮電壓等級(jí)匹配，輸電網(wǎng)絡(luò)與用電網(wǎng)絡(luò)的接地匹配方式；
——交流（電網(wǎng)）輸入，應(yīng)考慮變壓器匹配，同時(shí)考慮電能供給的方式，如配備用戶側(cè)儲(chǔ)能設(shè)備可考慮恒功率供電方式；
——電池（儲(chǔ)能）輸入，應(yīng)考慮不同類(lèi)型的儲(chǔ)能元件自身的放電特性對(duì)于電網(wǎng)波動(dòng)的影響，同時(shí)儲(chǔ)能單元應(yīng)具備熱失控保護(hù)能力；
——綜合電源輸入，應(yīng)具備完善的電能綜合調(diào)度系統(tǒng)以確定新能源電力輸入與儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)工作。
5.3 直流對(duì)人身傷害的影響
直流對(duì)人體傷害的影響與交流不同，直流電流作用在人體上的效應(yīng)有一定的特殊性，應(yīng)充分考慮其影響并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
即使是特低電壓，長(zhǎng)期接觸也可能造成危險(xiǎn)。
有關(guān)直流電的要求和技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn) GB/T 13870.1、GB/T 17045。
5.4 直流電流方向與電源極性的影響
用電設(shè)備的使用及保護(hù)控制設(shè)備的選用中，應(yīng)關(guān)注低壓直流電流的方向性和電源電壓極性對(duì)其安全性的影響，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。
5.5 直流電弧的影響
穩(wěn)態(tài)的直流電流沒(méi)有過(guò)零點(diǎn)。
如果低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備在分?jǐn)喔鞣N電流過(guò)程中產(chǎn)生不期望的直流電弧，應(yīng)考慮其影響，避免直流電弧產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)。
5.6 直流紋波的影響
低壓直流系統(tǒng)的直流紋波會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備運(yùn)行造成影響，繼而影響低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備的整體運(yùn)行。應(yīng)考慮消除直流紋波影響的措施，或規(guī)定限制直流紋波的要求。
5.7 熱效應(yīng)的影響
低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備中，電能轉(zhuǎn)換設(shè)備在使用過(guò)程或電能存儲(chǔ)設(shè)備在充電過(guò)程時(shí)存在產(chǎn)生較高熱
效應(yīng)的可能。
應(yīng)考慮熱效應(yīng)對(duì)其他絕緣材料及相鄰部件的影響。
必要時(shí)應(yīng)考慮熱效應(yīng)對(duì)熱電偶等監(jiān)測(cè)（視）設(shè)備測(cè)量精度的影響。
5.8 過(guò)電壓保護(hù)的特殊性
產(chǎn)生過(guò)電壓的原因包括但不限于：
——對(duì)地電容作用；
——直流系統(tǒng)與設(shè)備的運(yùn)行及操作過(guò)程；
——轉(zhuǎn)換元件的損壞；
——大氣過(guò)電壓等。
直流過(guò)電壓存在對(duì)人身、設(shè)備帶來(lái)潛在傷害的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)根據(jù)直流過(guò)電壓的成因，采取相應(yīng)措施。此外，直流過(guò)電壓方向會(huì)對(duì)被保護(hù)體和保護(hù)設(shè)備自身保護(hù)的有效性產(chǎn)生影響，應(yīng)進(jìn)行有效的防護(hù)。
5.9 過(guò)電流保護(hù)的特殊性
應(yīng)考慮低壓直流系統(tǒng)中設(shè)備的耐受過(guò)載能力與交流存在差異，以保證過(guò)電流保護(hù)的選擇性和可靠性。例如，由于低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備（如光伏板、電池組和電能轉(zhuǎn)換元件）中的短路電流耐受能力的特殊性，直流系統(tǒng)與設(shè)備的短路保護(hù)應(yīng)與過(guò)載保護(hù)統(tǒng)籌考慮。
應(yīng)根據(jù)直流過(guò)電流的成因，采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
5.10 孤島效應(yīng)保護(hù)
孤島效應(yīng)保護(hù)應(yīng)與其所接入公共電網(wǎng)的保護(hù)相配合。發(fā)生孤島現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)快速切除并網(wǎng)點(diǎn)。孤島保護(hù)裝置需具備過(guò)電壓、低電壓、逆功率等保護(hù)功能。孤島效應(yīng)保護(hù)配置應(yīng)與中性點(diǎn)接地方式相適應(yīng)。
5.11 交直流間的隔離
除非系統(tǒng)與設(shè)備均是低壓直流的，否則應(yīng)考慮有效的措施，使交流設(shè)備與低壓直流設(shè)備盡可能用物理的方式隔離，至少在電氣上應(yīng)保持安全的隔離（不包含變流裝置，變流器內(nèi)的隔離變壓器可以認(rèn)為是安全隔離的）。
5.12 交流系統(tǒng)與設(shè)備故障對(duì)直流系統(tǒng)與設(shè)備的影響
絕大部分的直流系統(tǒng)及設(shè)備均與交流系統(tǒng)及設(shè)備存在聯(lián)系。
交流系統(tǒng)與設(shè)備的故障會(huì)對(duì)電能轉(zhuǎn)換設(shè)備、直流系統(tǒng)與設(shè)備造成損壞，或使保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生不必要?jiǎng)幼?。因此，直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)及保護(hù)元件選用時(shí)，應(yīng)考慮“相鄰”交流系統(tǒng)與設(shè)備故障可能產(chǎn)生的影響，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
5.13 交直流混合系統(tǒng)與設(shè)備中故障的相互影響
對(duì)于交直流混合系統(tǒng)及設(shè)備，直流系統(tǒng)及設(shè)備的故障也會(huì)對(duì)交流系統(tǒng)及設(shè)備產(chǎn)生影響。因此，在系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮交直流間的相互影響，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
5.14 接地的影響
不同的低壓直流設(shè)備的接地型式不同，其安全因素的影響不同。
低壓直流設(shè)備不同接地型式會(huì)影響接地的安全性。低壓直流配電系統(tǒng)宜采用IT、TN接地型式，
不宜采用TT接地型式。
采用IT高電阻接地的系統(tǒng)中應(yīng)配置絕緣監(jiān)測(cè)裝置。絕緣監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)具備故障定位功能。接地電阻宜在10kΩ～30kΩ范圍內(nèi)選擇。宜選用直流剩余電流檢測(cè)裝置作為單點(diǎn)接地連續(xù)運(yùn)行時(shí)的后備保護(hù)措施。
TN-S接地方式中故障特征明顯，易于識(shí)別和分級(jí)選線保護(hù)。應(yīng)配備高可靠性的直流系統(tǒng)用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（簡(jiǎn)稱(chēng)DC-RCD）及直流斷路器。
TT接地方式中接地故障電流較小，有利于開(kāi)斷線路，但故障識(shí)別和選線困難，應(yīng)用難度較大。
直流接地系統(tǒng)與交流系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí)應(yīng)考慮對(duì)現(xiàn)有交流接地裝置電腐蝕的影響。
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