GB/T 39462-2020 低壓直流系統與設備安全導則
- 發表時間:2023-03-11
- 來源:共立消防
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1 范圍(wei)
本文(wen)件(jian)確立(li)了低壓直流系統與設備的(de)(de)安全總體(ti)原則和應考慮(lv)的(de)(de)安全因素。
本文件(jian)適(shi)用(yong)于直流(liu)電(dian)壓1500V及以下的直流(liu)系統與設備,為(wei)其考(kao)慮安全因素提供(gong)指導(dao)。
2 規范性(xing)引用文件
下列(lie)文(wen)(wen)(wen)件中的(de)內(nei)容通過文(wen)(wen)(wen)中的(de)規(gui)范性(xing)引(yin)(yin)用而構成(cheng)本(ben)文(wen)(wen)(wen)件必不可少的(de)條款。其中,注(zhu)日期的(de)引(yin)(yin)用文(wen)(wen)(wen)件,僅該日期對(dui)應的(de)版本(ben)適用于本(ben)文(wen)(wen)(wen)件;不注(zhu)日期的(de)引(yin)(yin)用文(wen)(wen)(wen)件,其最(zui)新版本(ben)(包括所有的(de)修改單)適用于本(ben)文(wen)(wen)(wen)件。
GB/T 4776-2017 電氣安全術語
GB 19517 國家(jia)電氣設(she)備安全技(ji)術規范
GB/T 34924-2017 低壓(ya)電氣設(she)備安全風(feng)險(xian)評估和(he)風(feng)險(xian)降低指南(nan)
3 術語和定義
GB/T 4776-2017界(jie)定的(de)以及下列術語(yu)和(he)定義適用于本文件。
3.1
低(di)壓(ya)直(zhi)流系統與設備 low voltage direct current system and equipment;LVDC
電(dian)源或(huo)輸出額定(ding)電(dian)壓不超過直流1500V的用(yong)(yong)于(yu)發(fa)電(dian)、變電(dian)、輸電(dian)、配(pei)電(dian)、儲能或(huo)用(yong)(yong)電(dian)等(deng)用(yong)(yong)途的電(dian)氣(qi)系(xi)統與設備。
4 總(zong)則
4.1 通則
GB 19517規定(ding)的基本安全要求適用(yong)于本文件(jian)。
直流(liu)與交流(liu)存在差異,除滿足(zu)GB19517規定的(de)基本安全(quan)要求外(wai),低壓直流(liu)系(xi)統與設備還應考慮本文(wen)件第5章規定的(de)安全(quan)因素,以保證在預期的(de)使用和合(he)理預期誤用下的(de)安全(quan),并采(cai)取相應的(de)防(fang)護措施。
低壓直流系統與(yu)設備自身因(yin)素成(cheng)為安全因(yin)素的,按照(zhao)GB/T 34924-2017確定。
4.2 安全(quan)因素的確定
低壓直流系統與(yu)設(she)備的(de)安(an)全(quan)因(yin)素(su)(亦指風險(xian)因(yin)素(su))除按照GB/T 34924-2017中(zhong)附錄A規定(ding)的(de)要求進行考(kao)慮(lv)之外(wai),還應(ying)考(kao)慮(lv)本文(wen)件(jian)第5章提出的(de)因(yin)素(su)。在考(kao)慮(lv)了安(an)全(quan)因(yin)素(su)的(de)基礎下,按照GB/T 34924-2017中(zhong)規定(ding)的(de)方法(fa)對(dui)低壓直流系統與(yu)設(she)備進行電(dian)氣安(an)全(quan)風險(xian)評估(gu),對(dui)殘(can)余風險(xian)應(ying)予以(yi)必(bi)要的(de)警(jing)示(shi),并告知應(ying)采取的(de)措施。
5 低壓直流系(xi)統與設備安全因(yin)素
5.1 多個電壓等級的應用
由于直流與交流在電壓轉(zhuan)換(huan)原理方面存(cun)在差異(yi),并存(cun)在同(tong)一場(chang)所應(ying)用不同(tong)電壓的情況,應(ying)考慮多個電壓等(deng)級同(tong)時(shi)應(ying)用或轉(zhuan)換(huan)中可能出現的風險,以(yi)保(bao)障(zhang)系統與設備的安全。
還應考慮以(yi)下場合低壓直流電壓的影(ying)響:
——不同低壓(ya)直(zhi)流源(yuan)電壓(ya);
——不同傳輸電(dian)壓(ya);
——不同終端設備電壓。
如果(guo)低壓直流(liu)系(xi)統與(yu)設備存在(zai)多(duo)等級電壓,則應考慮多(duo)等級電壓間的隔(ge)離。
5.2 電源輸入的影響
電源(yuan)輸(shu)入類型包括但不限于:
——直(zhi)流(電(dian)(dian)網(wang))輸入,應考慮(lv)電(dian)(dian)壓等級匹(pi)配(pei),輸電(dian)(dian)網(wang)絡與(yu)用(yong)電(dian)(dian)網(wang)絡的接地匹(pi)配(pei)方式;
——交流(電網(wang))輸入,應考(kao)慮(lv)變壓(ya)器匹配,同時考(kao)慮(lv)電能供(gong)給的方式(shi)(shi),如配備用戶側(ce)儲能設備可考(kao)慮(lv)恒功(gong)率(lv)供(gong)電方式(shi)(shi);
——電(dian)池(儲(chu)能(neng))輸入,應考慮不同類型(xing)的(de)儲(chu)能(neng)元件(jian)自身的(de)放電(dian)特(te)性對于電(dian)網波動的(de)影響(xiang),同時儲(chu)能(neng)單元應具備熱(re)失控保護能(neng)力;
——綜合(he)電源輸入,應具(ju)備完(wan)善的電能綜合(he)調度系(xi)統以確定(ding)新能源電力(li)輸入與儲能的協調工作(zuo)。
5.3 直流對人(ren)身(shen)傷害的影響
直(zhi)流對人體傷害(hai)的影(ying)響與交流不同,直(zhi)流電流作用在人體上的效應(ying)有一定的特殊性,應(ying)充(chong)分考(kao)慮(lv)其影(ying)響并采取相應(ying)的防護措施。
即使是特(te)低電壓(ya),長期接觸也可(ke)能(neng)造成危險。
有關(guan)直流電的要(yao)求和技術數據見(jian) GB/T 13870.1、GB/T 17045。
5.4 直(zhi)流(liu)電流(liu)方向(xiang)與(yu)電源(yuan)極性的影響
用電(dian)設備(bei)的(de)(de)使用及保(bao)護控制(zhi)設備(bei)的(de)(de)選用中(zhong),應(ying)關注低壓直流電(dian)流的(de)(de)方(fang)向性(xing)(xing)和(he)電(dian)源(yuan)電(dian)壓極(ji)性(xing)(xing)對其安全性(xing)(xing)的(de)(de)影響,采取相應(ying)的(de)(de)應(ying)對措施(shi)。
5.5 直(zhi)流電(dian)弧的影響
穩態的直(zhi)流(liu)電流(liu)沒有過(guo)零(ling)點。
如果低壓(ya)直(zhi)流系統與設備在分斷各種電流過程中產生不期望的(de)直(zhi)流電弧,應(ying)考(kao)慮其(qi)影響,避免直(zhi)流電弧產生的(de)安(an)全風險(xian)。
5.6 直流紋波的影(ying)響
低壓直流系(xi)統的直流紋(wen)波會對系(xi)統中(zhong)的電(dian)氣設(she)備運行造成影響(xiang),繼而影響(xiang)低壓直流系(xi)統與設(she)備的整體運行。應考(kao)慮(lv)消除直流紋(wen)波影響(xiang)的措施(shi),或規(gui)定限制直流紋(wen)波的要(yao)求。
5.7 熱效應的影響
低壓直流系統與(yu)設備(bei)中(zhong),電(dian)能轉換設備(bei)在(zai)(zai)使用過程或電(dian)能存(cun)儲設備(bei)在(zai)(zai)充(chong)電(dian)過程時(shi)存(cun)在(zai)(zai)產生(sheng)較高熱
效應的可能。
應(ying)考慮熱效應(ying)對其他絕緣材料及(ji)相鄰(lin)部件的影(ying)響。
必要時應考(kao)慮(lv)熱效應對熱電偶等監測(視)設備測量精(jing)度的影響(xiang)。
5.8 過(guo)電(dian)壓保護的特(te)殊性(xing)
產生過(guo)電壓的原因包括但(dan)不限(xian)于:
——對(dui)地(di)電容作用(yong);
——直(zhi)流系統與(yu)設備(bei)的運行及操作(zuo)過程;
——轉換(huan)元件的損壞(huai);
——大氣過電壓等(deng)。
直流(liu)過(guo)電(dian)壓(ya)存在對人身、設(she)備(bei)帶來潛在傷害的(de)(de)風險,應(ying)根據(ju)直流(liu)過(guo)電(dian)壓(ya)的(de)(de)成因,采取相應(ying)措(cuo)施。此(ci)外,直流(liu)過(guo)電(dian)壓(ya)方(fang)向會(hui)對被(bei)保(bao)護(hu)體和保(bao)護(hu)設(she)備(bei)自身保(bao)護(hu)的(de)(de)有效(xiao)(xiao)性(xing)產(chan)生影(ying)響,應(ying)進行有效(xiao)(xiao)的(de)(de)防護(hu)。
5.9 過電(dian)流保(bao)護的特殊(shu)性(xing)
應考(kao)慮低壓(ya)直(zhi)流系統(tong)中(zhong)(zhong)設備(bei)的耐(nai)受過載(zai)能力與交(jiao)流存在差異,以保(bao)(bao)(bao)證過電(dian)流保(bao)(bao)(bao)護(hu)的選擇性和可靠(kao)性。例如,由于低壓(ya)直(zhi)流系統(tong)與設備(bei)(如光伏板、電(dian)池(chi)組和電(dian)能轉換元件)中(zhong)(zhong)的短(duan)路(lu)電(dian)流耐(nai)受能力的特殊性,直(zhi)流系統(tong)與設備(bei)的短(duan)路(lu)保(bao)(bao)(bao)護(hu)應與過載(zai)保(bao)(bao)(bao)護(hu)統(tong)籌考(kao)慮。
應根據直流過(guo)電流的成因,采取(qu)相應的防護措施。
5.10 孤島效(xiao)應保(bao)護
孤島(dao)效(xiao)應(ying)保(bao)護應(ying)與(yu)(yu)其所(suo)接入公(gong)共電(dian)網的保(bao)護相配合(he)。發生孤島(dao)現(xian)象時,應(ying)快速切除(chu)并網點。孤島(dao)保(bao)護裝置需具備過電(dian)壓、低電(dian)壓、逆功率等保(bao)護功能(neng)。孤島(dao)效(xiao)應(ying)保(bao)護配置應(ying)與(yu)(yu)中性點接地方式相適(shi)應(ying)。
5.11 交(jiao)直流間的隔離
除非系(xi)統(tong)與設(she)(she)備(bei)(bei)均是低壓(ya)直流(liu)(liu)的(de),否則應考慮有效的(de)措(cuo)施,使交流(liu)(liu)設(she)(she)備(bei)(bei)與低壓(ya)直流(liu)(liu)設(she)(she)備(bei)(bei)盡(jin)可(ke)能用物理的(de)方式隔(ge)離(li)(li),至少在電氣上應保持安(an)全(quan)的(de)隔(ge)離(li)(li)(不包(bao)含變流(liu)(liu)裝置,變流(liu)(liu)器(qi)內的(de)隔(ge)離(li)(li)變壓(ya)器(qi)可(ke)以認為是安(an)全(quan)隔(ge)離(li)(li)的(de))。
5.12 交流系(xi)統與設備故障對直流系(xi)統與設備的影響
絕大部分(fen)的直流(liu)(liu)系統及設備(bei)均與交流(liu)(liu)系統及設備(bei)存(cun)在聯(lian)系。
交流系(xi)統(tong)與(yu)設(she)(she)備的故障(zhang)(zhang)會對電能轉換(huan)設(she)(she)備、直流系(xi)統(tong)與(yu)設(she)(she)備造成損(sun)壞(huai),或(huo)使(shi)保(bao)護(hu)(hu)設(she)(she)備產生不必要動(dong)作(zuo)。因此,直流系(xi)統(tong)設(she)(she)計及保(bao)護(hu)(hu)元件選用時(shi),應考慮(lv)“相(xiang)鄰”交流系(xi)統(tong)與(yu)設(she)(she)備故障(zhang)(zhang)可能產生的影響,并采取(qu)相(xiang)應的防護(hu)(hu)措(cuo)施。
5.13 交直(zhi)流混合系統與(yu)設備(bei)中(zhong)故(gu)障的相(xiang)互(hu)影響
對于交(jiao)直流混合系(xi)統及(ji)設(she)備(bei),直流系(xi)統及(ji)設(she)備(bei)的故障(zhang)也(ye)會對交(jiao)流系(xi)統及(ji)設(she)備(bei)產生影響。因此,在系(xi)統及(ji)設(she)備(bei)設(she)計(ji)時,應充分(fen)考慮交(jiao)直流間的相互影響,并采(cai)取相應的防護(hu)措施。
5.14 接地的影響
不(bu)同(tong)的低壓直流設備的接地型式不(bu)同(tong),其安全(quan)因(yin)素的影(ying)響(xiang)不(bu)同(tong)。
低(di)(di)壓直流(liu)設備不(bu)同接(jie)地(di)(di)(di)型(xing)式會影響接(jie)地(di)(di)(di)的安全性(xing)。低(di)(di)壓直流(liu)配電系統(tong)宜采用IT、TN接(jie)地(di)(di)(di)型(xing)式,
不宜采用TT接地型式(shi)。
采用IT高電阻接(jie)地(di)的系統中應配置(zhi)絕(jue)緣監(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)。絕(jue)緣監(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)應具備故障(zhang)定位功(gong)能。接(jie)地(di)電阻宜在10kΩ~30kΩ范(fan)圍內(nei)選擇(ze)。宜選用直流(liu)剩(sheng)余(yu)電流(liu)檢測(ce)裝(zhuang)置(zhi)作為單點(dian)接(jie)地(di)連續(xu)運行(xing)時(shi)的后備保(bao)護措施。
TN-S接地方式中故障特征明顯(xian),易(yi)于識別和(he)分(fen)級選(xuan)線保護。應配備高可靠(kao)性的直(zhi)流(liu)系統用剩余電流(liu)動作保護器(簡稱DC-RCD)及直(zhi)流(liu)斷路器。
TT接(jie)地方式中接(jie)地故(gu)障電流(liu)較(jiao)小,有利于開斷線(xian)路,但故(gu)障識(shi)別(bie)和選(xuan)線(xian)困難,應用難度較(jiao)大。
直流(liu)接地(di)系(xi)統(tong)與交流(liu)系(xi)統(tong)并網時(shi)應(ying)考(kao)慮對現有(you)交流(liu)接地(di)裝置電腐(fu)蝕(shi)的(de)影響。
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