UL1741標(biāo)準(zhǔn)介紹課件

UL1741標(biāo)準(zhǔn)介紹

應(yīng)用于分布式電源的逆變器、變流器、控制器標(biāo)準(zhǔn)概述UL1741的總體結(jié)構(gòu)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)介紹美國(guó)安裝要求UL1741對(duì)逆變器結(jié)構(gòu)的要求結(jié)構(gòu)要求主要內(nèi)容外殼要求可觸及性和電沖擊現(xiàn)場(chǎng)接線接地和內(nèi)部接線電路分離和電氣間隙絕緣材料，電容器、可觸及的信號(hào)電路、控制電路、過(guò)電流保護(hù)直流接地保護(hù)、線路板、外部變壓器、并網(wǎng)無(wú)變壓器/非隔離變流器UL1741的引用標(biāo)準(zhǔn)IEEE1547－分布式電源與電力系統(tǒng)連接標(biāo)準(zhǔn)－該標(biāo)準(zhǔn)包含了在美國(guó)進(jìn)行并網(wǎng)連接的基本要求IEEE1547.1－連接分布式電源與電力系統(tǒng)設(shè)備的符合性測(cè)試要求－該標(biāo)準(zhǔn)介紹了并網(wǎng)測(cè)試的測(cè)試過(guò)程，與IEEE1547一同使用。IEEEC37.90.1－與電力裝置相關(guān)的繼電器和中繼系統(tǒng)的抗浪涌性能試驗(yàn)－該標(biāo)準(zhǔn)包含了IEEE1547中電涌試驗(yàn)的試驗(yàn)過(guò)程IEEEC37.90.2－中繼系統(tǒng)對(duì)無(wú)線電收發(fā)機(jī)輻射電磁干擾的抵抗能力標(biāo)準(zhǔn)－該標(biāo)準(zhǔn)包含了IEEE1547中耐射頻干擾試驗(yàn)的試驗(yàn)過(guò)程IEEEC62.41.2-2002－低壓交流電路的浪涌特性推薦規(guī)范－該標(biāo)準(zhǔn)包含了IEEE1547中向電源施加線性沖擊的試驗(yàn)過(guò)程電磁兼容并網(wǎng)安全測(cè)試范圍UL1741安全覆蓋以下幾個(gè)方面－電擊危險(xiǎn)－著火危險(xiǎn)－機(jī)械危險(xiǎn)－并網(wǎng)特性和電網(wǎng)連接其中DG與電網(wǎng)連接的相關(guān)測(cè)試是重要的安全項(xiàng)目這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不象其他UL標(biāo)準(zhǔn)僅關(guān)注電擊和火災(zāi)，逆變器在電網(wǎng)異常條件下的響應(yīng)是安全測(cè)試中關(guān)鍵的美國(guó)的安裝要求－NECUL1741參考使用了NEC（美國(guó)國(guó)家電工法）關(guān)于設(shè)備結(jié)構(gòu)的某些特性要求UL認(rèn)證的逆變器必須滿(mǎn)足NEC要求，因?yàn)檫@些逆變器將來(lái)要安裝在美國(guó)UL認(rèn)證標(biāo)識(shí)說(shuō)明該產(chǎn)品已經(jīng)符合NEC要求，因此美國(guó)AHJ（檢查員）就簡(jiǎn)化了安裝過(guò)程的檢查和疑問(wèn)AHJ建立美國(guó)的安裝標(biāo)準(zhǔn)，確定在特定地區(qū)所選用的NEC版本號(hào)和其他特殊要求不同的州可能選用不同的NEC版本，用戶(hù)一定要事先了解，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整非金屬外殼－section5.5已經(jīng)列入U(xiǎn)L50的，可以不再根據(jù)UL746C進(jìn)行評(píng)估。沒(méi)有列入的必須滿(mǎn)足UL746C對(duì)于塑料防火外殼的要求，也可以直接根據(jù)UL1741進(jìn)行評(píng)估。特殊情況：外殼主體采用金屬，顯示器部分為聚合物。UL認(rèn)為顯示器屬于信息技術(shù)設(shè)備(UL60950)，大多數(shù)情況下，顯示器不要求有5VA的燃燒等級(jí)用于導(dǎo)線管連接的非金屬外殼應(yīng)滿(mǎn)足UL50關(guān)于金屬導(dǎo)線管可靠連接的測(cè)試要求導(dǎo)線系統(tǒng)連接的開(kāi)孔－section5.7對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)安裝的產(chǎn)品，必須提供符合NEC要求的永久性接線系統(tǒng)在美國(guó)，最常見(jiàn)的永久性接線系統(tǒng)是接線管（金屬管包裹導(dǎo)線）散熱孔－section5.8由于冷卻需要，逆變器可能設(shè)計(jì)有散熱孔。散熱孔應(yīng)滿(mǎn)足UL1741section5.8的要求，防止異常情況下火焰、金屬熔融物溢出和其他著火危險(xiǎn)的發(fā)生外殼底部的散熱孔相當(dāng)于一個(gè)完全的非燃燒底面，可以通過(guò)下列措施實(shí)現(xiàn)：隔離板、緩沖盤(pán)或不銹鋼金屬網(wǎng)等側(cè)面開(kāi)孔必須防止外來(lái)物的進(jìn)入。開(kāi)孔大小在任何方向上都不允許超過(guò)305mm外殼環(huán)境等級(jí)－section5.9對(duì)于室外使用的逆變器，必須對(duì)制造商期望設(shè)備使用的環(huán)境條件進(jìn)行評(píng)估。UL1741section5.9列出了不同的NEMA環(huán)境等級(jí)大多數(shù)情況下，室外逆變器的典型安裝環(huán)境應(yīng)達(dá)到NEMA3或3R（相當(dāng)與IP65)。如果產(chǎn)品通過(guò)了UL1741的淋雨試驗(yàn)和噴水試驗(yàn)，外殼結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足section5，則認(rèn)為產(chǎn)品達(dá)到了3或3R等級(jí)防腐蝕－section6室外使用的逆變器，如果采用金屬外殼，則要滿(mǎn)足section6的防腐要求鐵和鋼材料部件可以通過(guò)搪瓷、鍍鋅、電鍍方式進(jìn)行防腐保護(hù)如果采用涂層保護(hù)，該涂層應(yīng)為ULCCN的R/C涂層如果是抗腐蝕材料，如不銹鋼、鋁等，則對(duì)不要求防腐保護(hù)對(duì)維修人員的保護(hù)－section10應(yīng)對(duì)維修人員進(jìn)行未絕緣帶電部件防護(hù)，避免電擊和/或工作時(shí)周邊部件可能導(dǎo)致的物理傷害特別注意通訊端口和其他診斷通訊設(shè)備所在部位的潛在觸電危險(xiǎn)應(yīng)采取適當(dāng)措施擺放帶電部件和掩蓋機(jī)械危險(xiǎn)，避免維修人員的電擊和物理?yè)p傷。電擊－section11

UL1741表11.1列出了存在電擊危險(xiǎn)的各個(gè)電壓等級(jí)允許的最大電壓限值（室外的限值僅為室內(nèi)限值的1/2）儲(chǔ)存的能量－section11.2使用者或維護(hù)人員可觸及的電容器應(yīng)當(dāng)不存在電擊危險(xiǎn)或能量危險(xiǎn)。電容器應(yīng)當(dāng)具備釋放能量的方式，如使用分泄電阻等電容器內(nèi)存儲(chǔ)的能量為：J=0.5*C*V2放電5s后如果存儲(chǔ)的能量＞20J則表明存在大電流引發(fā)的能量危險(xiǎn)如果放電5s后存儲(chǔ)的能量超過(guò)20J，但放電5min后的能量在20J以下也是允許的。要求提供讓使用者和維修人員在進(jìn)入逆變器外殼前等待5min的相關(guān)警示電擊危險(xiǎn)是獨(dú)立于能量危險(xiǎn)的，如果放電5s后電容器末端電壓超過(guò)了UL1741表11.1的電壓限值，則認(rèn)為存在電擊危險(xiǎn)如果電容器在放電5s后超過(guò)限值，但放電5min后電壓在要求的限值以下也是允許的。要求提供讓使用者和維修人員在進(jìn)入逆變器外殼前等待5min的相關(guān)警示開(kāi)關(guān)和控制－section12交直流開(kāi)關(guān)應(yīng)為ULR/C，額定電流和電壓不應(yīng)小于其所控制的電流和電壓用于將負(fù)載直接連接到旁路系統(tǒng)的旁路開(kāi)關(guān)應(yīng)符合UL1008切換開(kāi)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求機(jī)電開(kāi)關(guān)或機(jī)械開(kāi)關(guān)應(yīng)符合UL20和UL508標(biāo)準(zhǔn)要求開(kāi)關(guān)不能用于斷開(kāi)地線，除非火線能夠同時(shí)或在地線斷開(kāi)之前斷開(kāi)四、現(xiàn)場(chǎng)接線AC輸出連接－section14離網(wǎng)逆變器應(yīng)根據(jù)UL1741section16和NEC要求，提供插座、永久接線系統(tǒng)或兩者都提供并網(wǎng)逆變器必須根據(jù)UL1741section16和NEC要求現(xiàn)場(chǎng)永久連接。除非外殼內(nèi)部或維修人員需要，不允許使用插座插座－section15設(shè)計(jì)時(shí)選用的插座應(yīng)是ULR/C，且是接地型的，并滿(mǎn)足UL1741在逆變器AC輸出端提供的插座應(yīng)符合下列要求－白色或銀色端子應(yīng)該接地－插座的接地端應(yīng)滿(mǎn)足UL1741section20中的接地要求導(dǎo)線要求－section16.1UL1741參照了NEC關(guān)于接線端子或?qū)Ь€的尺寸設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)場(chǎng)連接導(dǎo)線應(yīng)提供的容量應(yīng)不小于額定工作狀態(tài)下交流有效值或直流電流值的125%在確定導(dǎo)線型號(hào)時(shí)，必須考慮NEC690.8項(xiàng)目A和B提到的影響因子PV系統(tǒng)的最大連續(xù)輸入電流＝Isc*125%*125%/逆變器的最高環(huán)境溫度影響導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)安全因子（有電流時(shí)，溫度升高、電阻增加，額定值80%）輻照強(qiáng)度安全因子接線端子－section16.2接線端子應(yīng)滿(mǎn)足16.1.3的尺寸要求，并方便導(dǎo)線材料在現(xiàn)場(chǎng)與之連接導(dǎo)線端子應(yīng)用可靠的方式加固導(dǎo)線緊固螺釘僅適用于10AWG及以下的導(dǎo)線尺寸。如果現(xiàn)場(chǎng)安裝導(dǎo)線尺寸要求大于10AWG，應(yīng)該使用ULR/C接線排連接至逆變器布線－section16.4逆變器的布線應(yīng)在不影響現(xiàn)場(chǎng)接線的情況下便于對(duì)導(dǎo)線連接器的觀察布線或管道不應(yīng)包含可能損壞導(dǎo)體絕緣性的銳利部分或任何可移動(dòng)部分布線體積至少滿(mǎn)足UL1741表16.2要求的最小尺寸五、接地和內(nèi)部連線設(shè)備接地－section18每個(gè)接線系統(tǒng)都應(yīng)該提供設(shè)備接地入網(wǎng)設(shè)備應(yīng)具備接地電極端子。這一端子是為了向DC或AC主電路提供可靠連接結(jié)合以下原則，根據(jù)表18.1確定設(shè)備接地端子、導(dǎo)線或接地電極端子的尺寸：－對(duì)于光伏源或輸出電路，考慮逆變器額定最大輸入短路電流的1.25倍－除PV以外的AC或DC電路，要考慮該分支電路的過(guò)電流保護(hù)裝置注意表18.1的注釋A：設(shè)備接地導(dǎo)體/端子或接地電極導(dǎo)體/端子的最大電流等級(jí)要綜合考慮過(guò)DC輸入和AC輸出的電流保護(hù)裝置，根據(jù)最大的確定如果有DC過(guò)電流保護(hù)裝置，那么也要考慮該OCP的值交流輸出電路的接地導(dǎo)體－section19并網(wǎng)逆變器外殼不應(yīng)與交流輸出導(dǎo)體之間直接/固體連接中線不應(yīng)與逆變器內(nèi)部的保護(hù)接地直接相連接地的內(nèi)部連接－section20所有裸露的金屬部件應(yīng)與設(shè)備接地保持可靠的導(dǎo)電連接連接導(dǎo)線的尺寸應(yīng)符合表18.1第2欄的要求所有連接都要滿(mǎn)足接地總電阻≤0.1Ω如果采用螺絲釘連接，則要用兩個(gè)及以上數(shù)量的螺絲釘或一個(gè)螺絲釘用兩個(gè)螺母加固接線保護(hù)－section21使用者從外殼外面應(yīng)不會(huì)觸及內(nèi)部的導(dǎo)線外殼內(nèi)部的導(dǎo)線應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)保護(hù)，防止尖銳邊緣、移動(dòng)部件、粗糙表面可能對(duì)絕緣的損害。鉸接或其他方式應(yīng)機(jī)械牢固以保證可靠的電氣接觸鉸接部分應(yīng)具備與鉸接導(dǎo)線相同級(jí)別的絕緣。也可以用金屬部件和鉸接部分的距離來(lái)考核是否合格電氣距離－section24、25UL1741表24.1列出了逆變器不同電壓等級(jí)的電氣距離要求表24.1的最高電壓為600V，對(duì)于高于600V的系統(tǒng)要采用UL508C的表36.2電氣距離有兩者：電氣間隙和爬電距離UL840給出了電氣距離是否滿(mǎn)足要求的替代方法除非下列情況，可以用來(lái)Ul840適當(dāng)降低距離要求－非絕緣帶電部件和金屬外殼之間－現(xiàn)場(chǎng)接線端子之間LVLE(lowvoltagelimitedenergy)電路無(wú)需考核電氣距離UL1741要求逆變器按過(guò)電壓等級(jí)4評(píng)估電氣間隙，按污染等級(jí)3評(píng)估爬電距離通過(guò)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，如涂層方法可以降低等級(jí)要求七、絕緣材料，電容器、可觸及的信號(hào)電路、控制電路、過(guò)電流保護(hù)絕緣材料-section26安裝帶電部件的聚合物材料應(yīng)具備V-2V-1V-0的燃燒等級(jí)，如果采用V-2材料，則外殼不應(yīng)設(shè)置通風(fēng)孔。與帶電部件接觸絕緣的聚合物材料應(yīng)符合UL746C要求（HAI/HWI/CTI/RTI）作為隔板的聚合物材料至少為V-2等級(jí)，同時(shí)，隔板也應(yīng)滿(mǎn)足UL746C中的RTI等級(jí)和可燃性等級(jí)要求過(guò)流保護(hù)－section30過(guò)流保護(hù)裝置應(yīng)是方便更換或重置的，應(yīng)位于外殼外部或懸掛的蓋子后面斷路器應(yīng)能斷開(kāi)電路中所有的未接地導(dǎo)體中線或其他任何接地導(dǎo)體不應(yīng)安裝過(guò)流保護(hù)裝置，除非該保護(hù)裝置能夠同時(shí)斷開(kāi)電源電路中的接地和不接地導(dǎo)體控制電路應(yīng)有過(guò)流保護(hù)措施，除非它是LVLE電路八、DCGFDI、線路板、外部變壓器、并網(wǎng)DCGFDI-section31直流接地保護(hù)器（GFDI）是一種檢查接地故障并防止接地故障的裝置。UL1741要求逆變器安裝DCGFDIDCGFDI應(yīng)具有以下功能－檢查PV組串中存在的接地錯(cuò)誤－提示接地錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生了－阻斷接地錯(cuò)誤電流的流通－隔離差錯(cuò)部分或組織逆變器向電網(wǎng)供電DCGFDI可以是逆變器自身設(shè)計(jì)的一部分，也可以在安裝時(shí)再提供。如果現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)提供，則在安裝手冊(cè)中應(yīng)該提及印刷線路板－section32印刷線路板PWB應(yīng)符合UL796要求PWB應(yīng)達(dá)到V-0V-1燃燒等級(jí)，V-2等級(jí)材料也可以，但該材料的外殼不應(yīng)有通風(fēng)孔PWB不能采用ULR/CPWB，除非其只用于LVLE電路外部變壓器－section33電網(wǎng)和光伏方陣的隔離逆變器要求在電網(wǎng)和光伏方陣之間進(jìn)行有效隔離公共連接點(diǎn)PCC處的變壓器要實(shí)現(xiàn)PV方陣和AC電網(wǎng)之間的電流隔離，保證兩者之間沒(méi)有直接電氣連接。變壓器可以在逆變器內(nèi)部或外部，但在UL1741和IEEE1547測(cè)試時(shí)必須安裝在指定位置。制造商聲稱(chēng)的外部隔離變壓器應(yīng)符合UL1561或UL1562標(biāo)準(zhǔn)如果逆變器直接與重要變壓器連接，則安全評(píng)估可以在逆變器末端進(jìn)行而不需要變壓器安裝就位直接連接指的是在逆變器末端和中壓變壓器中間不連接任何區(qū)域負(fù)載安裝手冊(cè)必須要求根據(jù)最壞情況下的最大阻抗使用UL認(rèn)證的變壓器現(xiàn)場(chǎng)安裝，或根據(jù)最壞情況下的最大阻抗選擇代表性的低壓變壓器并網(wǎng)連接－section40逆變器并網(wǎng)必須滿(mǎn)足IEEE1547和IEEE1547.1對(duì)于功率大于30kW的逆變器，電網(wǎng)電源和頻率的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整限值可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝人員進(jìn)行調(diào)整。該項(xiàng)對(duì)于30kW以下的逆變器是可選項(xiàng)提供了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整限值后，逆變器應(yīng)當(dāng)能夠顯示出程序的限值，調(diào)整時(shí)間和重新連接時(shí)間軟件是并網(wǎng)逆變器的關(guān)鍵部件，因?yàn)橥ǔＧ闆r下，軟件控制了逆變器的大部分并網(wǎng)連接Ul可以根據(jù)軟件標(biāo)準(zhǔn)UL1998對(duì)設(shè)備中的軟件功能進(jìn)行評(píng)估雖然軟件的評(píng)估是在并網(wǎng)連接測(cè)試中進(jìn)行的，但軟件仍是作為逆變器的一個(gè)部件處理的如果UL1998軟件評(píng)估不作為逆變器Ul認(rèn)證的一部分，則可以對(duì)特殊版本的軟件進(jìn)行評(píng)估。這個(gè)軟件可以作為“黑匣子”或未知型號(hào)部件處理九、變壓器/非隔離逆變器非隔離或不帶變壓器的逆變器非隔離或不帶變壓器逆變器的要求作為Ul1741的CRD（認(rèn)證要求修訂）于2010年4月發(fā)行，美國(guó)開(kāi)始接受該類(lèi)逆變器該CRD適用于功率≤30kW的逆變器在本次修訂中非隔離變壓器只適用于非接地或只是功能接地的PV方陣非隔離變壓器要求具備一個(gè)能夠識(shí)別PV方陣中接地錯(cuò)