XXXXX有限公司光伏组件安全鉴定测试规范1.目的为了合理的验证光伏组件安全性能,以确保必要的测试项目得到统一和规定,进而保证产品质量,满足产品设计需求。
2.适用范围本规范没有涉及海上和交通工具应用时的特殊要求,也不适用于集成了交/直流逆变器的组件。
本规范的试验程序和通过判据为了发现由误用应用等级,不正确的使用方法或组件内部元件破碎而引起的火灾、电击和人身伤害的隐患。
3.术语定义光伏组件的应用等级定义如下:A级:公众可接近的、危险电压、危险功率应用通过本等级鉴定的组件可用于高于直流50V或240W以上的系统,同时这些系统是公众有可能接触或接近的。
通过本标准和IEC61730-2适用于本应用等级的安全鉴定的组件被认为满足安全等级II的要求。
B级:限制接近的、危险电压、危险功率应用通过本等级鉴定的组件可用于以围栏或特定区划限制公众接近的系统。
通过本应用等级的组件只提供了基本的绝缘保护,这类组件被认为满足安全等级0的要求。
C级:限定电压、限定功率应用通过本等级鉴定的组件只能用于低于直流50V和240W的系统,这些系统公众是有可能接触和接近的。
通过本标准和IEC61730-2适用于本应用等级的安全鉴定的组件被认为满足安全等级III的要求。
注:安全等级在IEC61140中规定。
4.引用标准IEC 61646,地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型5.测试内容组件应进行的试验由IEC61730-1确定的应用等级决定,下表列出各等级所需的试验项目。
试验的顺序应根据测试序列进行。
基于应用等级的试验要求5.1外观检查MST01 5.1.1目的检查出组件的任何外观缺陷。
5.1.2程序本试验等同IEC61215/IEC61646的10.1,并有以下的附加检查判据:∙可能影响安全的其它任何条件;∙与IEC61730-1第11章规定的标识不一致。
用笔录、照片标识任何裂纹、气泡或脱层等的位置和性状,这些缺陷可能在后续试验中恶化并对组件的安全性能产生不利影响。
除了下节所列的严重外观缺陷,其它目测到的外观缺陷对安全试验鉴定是可接受的。
5.1.3合格判据对于安全试验鉴定,以下缺陷被认为是严重外观缺陷:a)断裂、裂纹或破裂的外表面;b)严重到会降低组件安全性的外表面弯曲或错位,包括上表面、下表面、框架、接线盒;c)气泡或脱层在任何带电部件与组件边缘之间形成一连续通路;或气泡、脱层在试验期间有明显增大,如果该试验继续进行,这些气泡或脱层会发展成连续通路;d)封装材料、背表面、二极管或带电光伏部件的任何熔化或烧毁的痕迹;e)机械完整性受损到削弱组件安装和运行的安全性能的程度;f)标识不符合IEC61730-1第12章的要求。
5.2可接触性试验MST115.2.1目的确定未绝缘的带电体是否会造成对人身电击的危害。
5.2.2设备设备如下:a)按IEC 61032图7所示的11号圆柱型试验工具。
b)欧姆表或导通测试仪。
5.2.3程序试验程序如下:a)根据制造商推荐的方法安装组件并进行连线;b)将欧姆表或导通测试仪与组件电路连接,并连接到试验工具上;c)移去组件上所有不用工具就可去掉的覆盖物、插头和连接器等的部分;d)试验工具在所有的电连接器、插头、接线盒以及组件电路可达到的任何区域,用试验工具进行探测;e)在探测期间监视欧姆表或导通测试仪以确定试验装置与组件电路是否有电接触。
5.2.4最终测试无。
5.2.5要求试验过程中试验工具和组件电路之间的电阻不允许低于1M 。
5.2.6合格判据试验过程中试验工具在任何时刻都不允许与任何带电体接触。
本试验在图1所示的试验顺序的开始和结束时进行,但是如果有理由认为某一试验会造成带电体裸露,本试验可在试验顺序中的任何时刻加试。
5.3抗划伤试验MST125.3.1目的确定聚合物材料作为前后表面的组件是否能够经受住安装和维护过程中的常规操作,而无人身电击的危险。
本试验引自ANSI/UL1703。
5.3.2试验装置试验装置如图2所示,该设备拉动一尖锐物划过组件表面,尖锐物为厚度为0.64±0.05mm的碳钢刀刃(例如,手工钢锯条的背面),并施加8.9±0.5N的压力。
5.3.3程序试验程序如下:a)将组件前表面向上水平放置;b)将试验装置放在组件上停留1min,然后以150±30mm/s的速度拉过组件;在不同的方向重复该步骤5次。
c)对组件的后表面重复进行a)和b)。
5.3.4最终测试重复MST01、MST13、MST16和MST17试验。
5.3.5合格判据合格判据如下:a)无明显迹象显示前表面或后表面被划破,致使组件的带电体被暴露。
b)MST13、MST16、MST17的试验结果应满足与最初测试相同的要求。
拴:A 150mm 从转动轴到施压物的重心。
B 170mm 从测试点到转动轴。
C 测试点:0.64mm厚的钢条。
Q 施加于测试点Q的合力:8.9N。
(原标准该处有错,应为7.9N。
2 lbs*150mm/170mm/2.2kg/lbs*9.8N/kg)图2 抗划伤试验5.4接地连续性试验MST135.4.1目的证明组件所有裸露导体表面之间有一导电通路,这样光伏系统中裸露导体表面能够充分地接地。
只有组件存在裸露导体时,如金属框架或金属接线盒,才要求进行本试验。
5.4.2仪器仪器如下:a)能够提供2.5倍于组件最大过流保护电流值的恒流源,见MST26。
b)合适的电压表。
注:根据IEC61730-1,最大过流保护电流值由制造商提供。
5.4.3程序程序如下:a)把制造商指定的接地点按其推荐的接地连接方法连接到恒流源的一端;b)在与之相邻(连接)的裸露导体上找到与接地点有最大电通道距离的点,将该点连接到恒流源的另一端;c)将电压表的两端连接到紧临电流引线处的导体上;d)通入2.5倍±10%组件最大过流保护电流至少2min;e)测量电路电流和相应的电压降;f)减少电流至0;g)在框架上的其他位置重复进行该试验。
5.4.4最终测试无。
5.4.5合格判据选定的裸露导体和其他任意导体之间的电阻必须小于0.1 。
5.5脉冲电压试验MST145.5.1目的本试验用于验证组件中固体绝缘材料承受大气环境引起的过电压的能力。
它也涉及到由于低电压设备开关引起的过电压状态。
注:如果组件出售时均带有边框,冲击电压试验应用带边框的组件进行。
5.5.2仪器试验仪器如下:a)冲击电压发生器;b)示波器。
5.5.3程序为保证试验的重复性,本试验应在室温和相对湿度小于75%的条件下进行。
程序如下:a)用铜箔覆盖整个组件(未安装边框的组件),连接铜箔至脉冲发生器的负极;b)将组件输出端短接,并与冲击电压发生器的正极相连;铜箔的参数如下:1)铜层厚度:0.03 到0.05mm。
2)导电胶:电阻<1 ,测量面积:625mm2。
3)总厚度:0.05 到0.07mm。
c)组件无光照,用冲击电压发生器施加脉冲电压,峰值电压如表8、波形如图3所示。
脉冲波形用示波器检测,每次试验时应检验上升时间和脉冲持续时间;注1:根据IEC60664-1 中2.2.2.1.1的规定,组件属III类过电压器件。
由于通常组件均配备过压保护器件,试验等级已降低了一级。
另一方面,为证实增强型绝缘(如应用等级A和安全等级II所要求),应用等级A的试验等级已提高了一级。
表8 脉冲电压与最大系统电压注2:如最大系统电压不同于表中所列,可以采用线性内插法。
d)必须施加3个连续的脉冲;e)改变脉冲发生器终端的极性,再施加3个连续的脉冲。
5.5.4最终的测试重复MST01 外观检查。
5.5.5合格判据合格判据如下:a)试验期间未观测到组件绝缘破坏或表面闪络的现象;b)无10.1 定义的严重外观缺陷。
注:O1为脉冲电压的起点,该点为线性时间轴与A、B点确定的直线的交点。
图3 按IEC60060-1规定的脉冲电压波形5.6绝缘试验MST165.6.1目的确定组件载流元件与框架或外部是否绝缘良好。
本试验应在环境温度(见IEC60068-1)和相对湿度不超过75%的条件下进行。
5.6.2程序本试验等同于IEC61215/IEC61646的10.3,但试验电压取决于应用等级和最大系统电压。
应用等级A的最大测试电压应等于2000V加4倍的系统最高电压,应用等级B的最大测试电压应等于1000V加2倍的系统最高电压。
5.6.3合格判据见IEC61215/IEC61646。
5.7温度试验MST215.7.1目的本试验用来确定构成组件的不同部件和材料的最高参考温度,以判定其应用是否适当。
5.7.2试验条件试验时周围环境温度可在20º到55ºC之间。
按IEC 60904-2和IEC 60904-6的规定,试验时组件平面的辅照度不应低于700W/m2,辐照度用精度±5%经校准的仪器测量。
所有数据的采集均应在风速小于1m/s时进行。
5.7.3程序试验用组件安装在厚约为19mm的木板、压制板或复合板制成的平台上。
平台安装样品的一面应漆成不反光的黑色。
平台每边应比组件至少长出60cm。
根据制造商提供的安装说明书把试验组件安装在平台上。
如果说明书提供了不止一种安装方式,应使用最坏状态的安装方式。
如果没有指定安装方式,试验用组件应直接安装在平台上。
组件部件的温度应使用校验过的、最大测量不准确度为±2℃的仪器或系统测量。
分别测试组件开路和短路两种工作状态,记录每个测试位置在达到热稳定后的温度。
达到热稳定是指每隔5min记录一个温度,连续3个温度之间的变化小于±1℃。
在实际环境温度(Tamb)下测得的部件温度(Tobs)应折合到40℃的参考环境温度。
折合公式为:Tcon=Tobs+(40-Tamb),其中Tcon是折合后的温度。
如果温度试验中得到不合格的结果,并且因该结果与试验临界条件有关,尽管试验条件在规定的范围内,但比需要的条件更恶劣,例如,试验时的环境温度接近允许值的上限,试验可在更靠近许可范围中点的条件下重新进行。
如果辐照度不是1000W/m2,应在两辐照度下测量温度,两个辐照度之间最小间隔为80W/m2,然后用二次方程外推得到辐照度为1000W/m2的温度。
典型的测试点包括:∙组件中心电池对应的上表面处;∙组件中心电池对应的下表面处;∙接线盒壁内表面;∙接线盒内部空间;∙现场接线端子;∙现场接线用引线的绝缘层;∙电连接器外壳(如果配有)∙二极管外壳(如果配有)注:由结构的不同,实验室可对每个所述区域设置多于一个的数据采集点。
5.7.4要求要求如下:a)测量温度不超过表9列出的表面、材料和部件对应的温度要求:b)组件的任何部分无蠕变、变形、下陷、烧焦或类似10.1定义的损伤。
表9 部件温度极限5.8防火试验MST235.8.1目的本试验用于确定光伏组件作为屋面材料或安装在现有屋面之上时的基本的防火能力。