中国

为什么在太阳能光伏装置中使用 CAT III 级钳表?

2022年1月5日 | 可再生能源, 钳口

在全球范围内,太阳能装置(也称为光伏或 PV 装置)继续快速增长,这是由于公用事业规模的太阳能发电的经济效益极具吸引力以及对电网进行去碳化的努力所致。随着太阳能配电系统和负载变得越来越大、越来越复杂,瞬时过电压的可能性增加,并且其对安全的影响变得比以往任何时候都更加重要。

Fluke 393 FC CAT III 1500 V TRMS Clamp Meter

专为太阳能装置制造:Fluke 393 FC CAT III 1500 V TRMS Clamp Meter

当您在太阳能装置上进行测量时,这些瞬变是不可见的,而且在很大程度上是不可避免的危险,这意味着对您的保护取决于已内置在工具中的安全余量。这就是“测量类别安全等级”的作用:它旨在告诉用户测量设备可以安全测量的电气装置类型。

但是,仅凭电压额定值并不能告诉您手持式工具在设计上能够承受高瞬态脉冲的能力如何——它的类别安全等级还需要适合您正在工作的环境。

关于过电压类别安全等级的须知信息

规定测量类别安全等级的标准都是为了确保安全。国际电工委员会 (IEC) 制定了测量设备的安全标准,以确保仪器和操作员永远不会成为系统中的薄弱环节,如果发生电压瞬变,也不会成为故障点。测量类别的定义如下。

测量类别示例
CAT IV
  • 参阅“安装原点”,即低压连接到公用电力的地方
  • 电气仪表、主要的过电流保护设备
  • 外接线和进户线、从接线柱到楼宇的架空引入线、仪表与配电盘之间的线路
  • 连接至独立楼宇的架空线、连接至深井泵的地下线路
CAT III
  • 固定装置中的设备,例如开关装置和多相电机
  • 光伏装置
  • 工业厂房中的总线和馈线
  • 馈线、短分支电路和配电盘设备
  • 单相商业照明系统
  • 短线路连接到进户线的电器插座
CAT II
  • 电器、便携式工具及其他家用负载和类似负载
  • 插座和长分支电路
    • 距离 CAT III 源超过 10 m (30 ft) 的插座
    • 距离 CAT IV 源超过 20 m (60 ft) 的插座
























IEC 61010 测量安全等级适用于小于 3000 V 电源测量值的测试设备,并与 IEC 60664 中为电源安装定义的过电压类别定义和瞬态保护相对应。
 

配电系统的分类依据如下事实:危险性高能瞬变(比如雷击、开关瞬态)在穿过系统的阻抗(交流电阻)时将会发生衰减或阻尼。测量类别越高,可用的预期故障电流就越大,电压瞬变也就越高——在 CAT III 环境中小于 1500 V 时测量电源,峰值最高可达 10000 V。

太阳能装置是 CAT III 环境

IEC 61730-1 将光伏模块定义为永久接线的电气装置 (CAT III),而不是使用点电源插座 (CAT II)。

太阳能装置是 CAT III 环境

连接至公用电网的光伏装置中的过电压类别
 

除了进行实际过电压瞬态值测试之外,手持式测量工具还需要在内部组件和电路节点之间具有最低绝缘水平(固体绝缘、间隙和爬电的组合),以符合相应的类别安全等级。绝缘可防止内部电路发生火灾/电弧故障,也可防止操作员触电。工作电压和测量类别安全等级越高,所需的绝缘就越高。

在测量类别中,较高的电压额定值表示较高的瞬态耐受额定值。例如,CAT III 1500 V 仪表可耐受更高的能量瞬变,因此与一个安全等级为 CAT III 1000 V 的仪表相比,可提供更卓越的保护。

太阳能装置电压不断升高

过电压 CAT III 1500 V 系统正在成为太阳能领域的新常态,为设施所有者节省了成本并提高了效率。每个逆变器都可以处理更多能量,更多的面板可以串联成更长的串,这就减少了所需的电线和逆变器。

为了确保安全性和精度,在过电压 CAT III 环境下进行测量需要使用 CAT III 安全等级的工具。

Fluke 393 FC Solar Clamp Meter 是唯一一款 CAT III 1500 V/CAT IV 600 V TRMS Clamp Meter,其符合太阳能装置等 CAT III 环境的绝缘要求,测量电压高达 1500 V dc。

CAT III 1000 V 电流钳的介电测试为 8000 V pk/7000 V rms。对于 CAT III 1500 V,则为 10000 V pk/9700 V rms。

Fluke 393 FC CAT III 1500 V TRMS Clamp Meter

Fluke 393 FC CAT III 1500 V TRMS Clamp Meter 是世界上唯一一款额定安全等级可充分用于 1500 V 光伏装置的 CAT III 级钳表。
 

在为 PV 面板选择测量工具时,考虑一下工作中最坏的情况是值得的。首先,请选择一个安全等级适合您可能测量的最高类别的仪表。然后,查找符合您需求的额定电压。为您的环境选择合适的 CAT 安全等级工具可帮助您和您的团队在降低风险的同时进行可靠的测量。

393 FC 符合与光伏阵列电气安装的过电压类别级别 (IEC 61730-1) 对应的测试设备安全要求 (IEC 61010-2-032)。它可在太阳能和电池应用中提供高达 1500 V dc 的安全、准确的电压测量,并具有有助于简化工作的功能:

  • 其钳口比 Fluke 37x 钳表的钳口薄 25%,可在狭小和拥挤的空间中更轻松、更快速地进行测量
  • IP 54 级保护,适用于多尘和多雨的室外环境
  • Fluke Connect™ 收集数据并存储在云端,以便随时随地访问
  • 随附 CAT III 1500 V 绝缘测试导线
  • 承载了 Fluke 对久经考验的安全性、耐用性和可靠性的承诺

为何在太阳能装置中使用 CAT III 级工具?归根结底还是安全问题:确保您的安全。不要将您(或您的团队)的保护托付给任何不具备适当安全等级的工具。

Related resources