【干货】RCMU在光伏逆变器中的研究说明

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时间：2016-12-27 15:32:13

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【干货】RCMU在光伏逆变器中的研究说明一、前言RCMU(Residual Current Monitoring Unit)广泛应用在光伏逆变器中。在光伏逆变器接入交流电网，交流断

一、前言

RCMU(Residual Current Monitoring Unit)广泛应用在光伏逆变器中。在光伏逆变器接入交流电网，交流断路器闭合的任何情况下，逆变器都应进行残余电流（简称之为漏电流）检测。漏电流检测装置应能检测总的有效值电流值（包括直流和交流部件）。无论逆变器是否带有隔离，与之连接的光伏方阵是否接地，以及隔离形式采用何种等级（基本绝缘隔离或加强绝缘隔离），都需要对过量的连续残余电流以及过量的残余电流的突变进行监控。

二、漏电就产生的机理

漏电流主要分两种形式1）阻性漏电；2）容性漏电

RCMU在光伏逆变器中的研究说明

图2.0

如图2.0所示，两片导电体中间是绝缘材料就构成了电容。两片导电体面积对着的面积越大，电容就越大。

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图2.1 水和电池之间形成等效电容

阴雨天，组件表面有一层雨水，水与电池片有较大的面积，形成较大的对地电容。雨天对地电容与组件面积有关，5kW系统大约在330nF至550nF，如图2.1所示。电容两极板上带有电荷，电荷随着光伏系统外部的器件流动，形成阻性漏电。

逆变器在工作时，除了高频的共模漏电流，母线上会涵盖低频的交流分量，在机器内部来回振荡，形成容性漏电。

阻性和容性的漏电可能会叠加存在，不同的是阻性漏电会对地短接。漏电流存在于逆变器里面的形式如图2.2

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图2.2 漏电流在机器中与大地构成回路模型

当漏电流增大到一定程度时，可能造成下列危害

1）当漏电通过人体，会发生触电伤亡事故。

2）当漏电增大至一定值时，会导致通电的金属部分发热；随着时间的推移，热量增加，在易燃场所容易引起火灾

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。

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图3.0 漏电流检测类型

Type AC: Detecting AC residual currents of mains frequency (not permissible in Germany)

Type A: Detecting AC residual currents and pulsating DC residual currents of mains frequency

Type B: Detecting AC residual currents and pulsating DC residual currents of mains frequency, as well as smooth DC residual currents and AC residual currents ≠ mains frequency

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。