直流系统接地故障的介绍

　　为什么直流接地故障很危险？

　　直流接地故障在大型光伏系统中特别危险，因为它们很容易被检测到。接地故障保护(GFP)设备不会感应接地故障中泄漏的小(<1安培)电流，因此它被称为“盲点”。

　　如果GFP会触发电路的第二次大电流故障，初始直流接地故障将变成大电流的平行路径。这正是2009年某地区383千瓦光伏阵列火灾中发生的情况，该火灾导致了一场重大火灾——12AWG导体上的初始2.5安培接地故障成为第二个311安培接地故障的路径，其中膨胀节在500MCM(7.7AWG)大输出电缆上分开。当GFP清除第二个接地故障时，高电流通过第一个未检测到的接地故障返回，迅速熔化导体上的绝缘并引发火灾。

　　如何检测、诊断和缓解直流接地故障？

　　如前所述，直流接地故障的检测很困难，尤其是在大型光伏系统中。这是因为直流接地故障通常小于GFP设备的最小灵敏度。检测直流接地故障的技术包括绝缘电阻监测和剩余电流检测器(RCD)。建议使用绝缘电阻监测器进行接地测试每天早上测量对地电阻。这必须在阵列处于开路状态时执行。该测试揭示了两种可能性-绝缘电阻高于最小值并且系统可以启动，或者绝缘电阻低于最小值，这表明绝缘已损坏并可能发生接地故障。此外，可以将RCD放置在阵列导体上以测量指示接地故障的异常电流。

　　诊断技术

　　即使逆变器中的接地故障检测断路器(GFDI)成功地使电路跳闸，也很难定位接地故障源。首先，技术人员应通过连续性测试检查GFDI是否被吹断。通过将万用表的引线放在保险丝的金属端并将表盘转到电阻来执行连续性测试。如果电阻过高，则保险丝熔断，必须更换。接下来，技术人员应使用绝缘测试仪对导体进行绝缘电阻测试。在此测试中，将电压施加到导体上，在导线上产生电流，测量该电流（并与绝缘状况良好的基线进行比较）以确定绝缘电阻的状态。

　　在实践中，确定接地故障的来源可能具有挑战性，因为接地导体和EGC或电路中任何点的金属部件之间都可能发生接地故障。要确定接地故障的来源：

　　移除正负极导体，确保逆变器与阵列隔离；关闭DC断开器以在导体上施加带电电压；测量正负导体之间的电压，确定阵列的开路电压；和测量正极接地和负极接地。

　　如果没有接地故障，则任一导体的接地电压应为0伏。如果任一导体都存在接地电压，请检查每个连接点（直流断开、汇流箱）一直回到阵列。一旦发现故障，更换电线，并保留测试和更换记录。