1 范圍

      本文件確立了低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備的安全總體原則和應(yīng)考慮的安全因素。

      本文件適用于直流電壓1500V及以下的直流系統(tǒng)與設(shè)備，為其考慮安全因素提供指導(dǎo)。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 4776-2017 電氣安全術(shù)語

      GB 19517 國家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范

      GB/T 34924-2017 低壓電氣設(shè)備安全風(fēng)險評估和風(fēng)險降低指南

3 術(shù)語和定義

      GB/T 4776-2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

      低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備 low voltage direct current system and equipment；LVDC

      電源或輸出額定電壓不超過直流1500V的用于發(fā)電、變電、輸電、配電、儲能或用電等用途的電氣系統(tǒng)與設(shè)備。

4 總則

4.1 通則

      GB 19517規(guī)定的基本安全要求適用于本文件。

      直流與交流存在差異，除滿足GB19517規(guī)定的基本安全要求外，低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備還應(yīng)考慮本文件第5章規(guī)定的安全因素，以保證在預(yù)期的使用和合理預(yù)期誤用下的安全，并采取相應(yīng)的防護措施。

      低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備自身因素成為安全因素的，按照GB/T 34924-2017確定。

4.2 安全因素的確定

      低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備的安全因素（亦指風(fēng)險因素）除按照GB/T 34924-2017中附錄A規(guī)定的要求進(jìn)行考慮之外，還應(yīng)考慮本文件第5章提出的因素。在考慮了安全因素的基礎(chǔ)下，按照GB/T 34924-2017中規(guī)定的方法對低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行電氣安全風(fēng)險評估，對殘余風(fēng)險應(yīng)予以必要的警示，并告知應(yīng)采取的措施。

5 低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備安全因素

5.1 多個電壓等級的應(yīng)用

      由于直流與交流在電壓轉(zhuǎn)換原理方面存在差異，并存在同一場所應(yīng)用不同電壓的情況，應(yīng)考慮多個電壓等級同時應(yīng)用或轉(zhuǎn)換中可能出現(xiàn)的風(fēng)險，以保障系統(tǒng)與設(shè)備的安全。

      還應(yīng)考慮以下場合低壓直流電壓的影響：

      ——不同低壓直流源電壓；

      ——不同傳輸電壓；

      ——不同終端設(shè)備電壓。

      如果低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備存在多等級電壓，則應(yīng)考慮多等級電壓間的隔離。

5.2 電源輸入的影響

      電源輸入類型包括但不限于：

      ——直流（電網(wǎng)）輸入，應(yīng)考慮電壓等級匹配，輸電網(wǎng)絡(luò)與用電網(wǎng)絡(luò)的接地匹配方式；

      ——交流（電網(wǎng)）輸入，應(yīng)考慮變壓器匹配，同時考慮電能供給的方式，如配備用戶側(cè)儲能設(shè)備可考慮恒功率供電方式；

      ——電池（儲能）輸入，應(yīng)考慮不同類型的儲能元件自身的放電特性對于電網(wǎng)波動的影響，同時儲能單元應(yīng)具備熱失控保護能力；

      ——綜合電源輸入，應(yīng)具備完善的電能綜合調(diào)度系統(tǒng)以確定新能源電力輸入與儲能的協(xié)調(diào)工作。

5.3 直流對人身傷害的影響

      直流對人體傷害的影響與交流不同，直流電流作用在人體上的效應(yīng)有一定的特殊性，應(yīng)充分考慮其影響并采取相應(yīng)的防護措施。

      即使是特低電壓，長期接觸也可能造成危險。

      有關(guān)直流電的要求和技術(shù)數(shù)據(jù)見 GB/T 13870.1、GB/T 17045。

5.4 直流電流方向與電源極性的影響

      用電設(shè)備的使用及保護控制設(shè)備的選用中，應(yīng)關(guān)注低壓直流電流的方向性和電源電壓極性對其安全性的影響，采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。

5.5 直流電弧的影響

      穩(wěn)態(tài)的直流電流沒有過零點。

      如果低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備在分?jǐn)喔鞣N電流過程中產(chǎn)生不期望的直流電弧，應(yīng)考慮其影響，避免直流電弧產(chǎn)生的安全風(fēng)險。

5.6 直流紋波的影響

      低壓直流系統(tǒng)的直流紋波會對系統(tǒng)中的電氣設(shè)備運行造成影響，繼而影響低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備的整體運行。應(yīng)考慮消除直流紋波影響的措施，或規(guī)定限制直流紋波的要求。

5.7 熱效應(yīng)的影響

      低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備中，電能轉(zhuǎn)換設(shè)備在使用過程或電能存儲設(shè)備在充電過程時存在產(chǎn)生較高熱

效應(yīng)的可能。

      應(yīng)考慮熱效應(yīng)對其他絕緣材料及相鄰部件的影響。

      必要時應(yīng)考慮熱效應(yīng)對熱電偶等監(jiān)測（視）設(shè)備測量精度的影響。

5.8 過電壓保護的特殊性

      產(chǎn)生過電壓的原因包括但不限于：

      ——對地電容作用；

      ——直流系統(tǒng)與設(shè)備的運行及操作過程；

      ——轉(zhuǎn)換元件的損壞；

      ——大氣過電壓等。

      直流過電壓存在對人身、設(shè)備帶來潛在傷害的風(fēng)險，應(yīng)根據(jù)直流過電壓的成因，采取相應(yīng)措施。此外，直流過電壓方向會對被保護體和保護設(shè)備自身保護的有效性產(chǎn)生影響，應(yīng)進(jìn)行有效的防護。

5.9 過電流保護的特殊性

      應(yīng)考慮低壓直流系統(tǒng)中設(shè)備的耐受過載能力與交流存在差異，以保證過電流保護的選擇性和可靠性。例如，由于低壓直流系統(tǒng)與設(shè)備（如光伏板、電池組和電能轉(zhuǎn)換元件）中的短路電流耐受能力的特殊性，直流系統(tǒng)與設(shè)備的短路保護應(yīng)與過載保護統(tǒng)籌考慮。

      應(yīng)根據(jù)直流過電流的成因，采取相應(yīng)的防護措施。

5.10 孤島效應(yīng)保護

      孤島效應(yīng)保護應(yīng)與其所接入公共電網(wǎng)的保護相配合。發(fā)生孤島現(xiàn)象時，應(yīng)快速切除并網(wǎng)點。孤島保護裝置需具備過電壓、低電壓、逆功率等保護功能。孤島效應(yīng)保護配置應(yīng)與中性點接地方式相適應(yīng)。

5.11 交直流間的隔離

      除非系統(tǒng)與設(shè)備均是低壓直流的，否則應(yīng)考慮有效的措施，使交流設(shè)備與低壓直流設(shè)備盡可能用物理的方式隔離，至少在電氣上應(yīng)保持安全的隔離（不包含變流裝置，變流器內(nèi)的隔離變壓器可以認(rèn)為是安全隔離的）。

5.12 交流系統(tǒng)與設(shè)備故障對直流系統(tǒng)與設(shè)備的影響

      絕大部分的直流系統(tǒng)及設(shè)備均與交流系統(tǒng)及設(shè)備存在聯(lián)系。

      交流系統(tǒng)與設(shè)備的故障會對電能轉(zhuǎn)換設(shè)備、直流系統(tǒng)與設(shè)備造成損壞，或使保護設(shè)備產(chǎn)生不必要動作。因此，直流系統(tǒng)設(shè)計及保護元件選用時，應(yīng)考慮“相鄰”交流系統(tǒng)與設(shè)備故障可能產(chǎn)生的影響，并采取相應(yīng)的防護措施。

5.13 交直流混合系統(tǒng)與設(shè)備中故障的相互影響

      對于交直流混合系統(tǒng)及設(shè)備，直流系統(tǒng)及設(shè)備的故障也會對交流系統(tǒng)及設(shè)備產(chǎn)生影響。因此，在系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計時，應(yīng)充分考慮交直流間的相互影響，并采取相應(yīng)的防護措施。

5.14 接地的影響

      不同的低壓直流設(shè)備的接地型式不同，其安全因素的影響不同。

      低壓直流設(shè)備不同接地型式會影響接地的安全性。低壓直流配電系統(tǒng)宜采用IT、TN接地型式，

不宜采用TT接地型式。

      采用IT高電阻接地的系統(tǒng)中應(yīng)配置絕緣監(jiān)測裝置。絕緣監(jiān)測裝置應(yīng)具備故障定位功能。接地電阻宜在10kΩ～30kΩ范圍內(nèi)選擇。宜選用直流剩余電流檢測裝置作為單點接地連續(xù)運行時的后備保護措施。

      TN-S接地方式中故障特征明顯，易于識別和分級選線保護。應(yīng)配備高可靠性的直流系統(tǒng)用剩余電流動作保護器（簡稱DC-RCD）及直流斷路器。

      TT接地方式中接地故障電流較小，有利于開斷線路，但故障識別和選線困難，應(yīng)用難度較大。

      直流接地系統(tǒng)與交流系統(tǒng)并網(wǎng)時應(yīng)考慮對現(xiàn)有交流接地裝置電腐蝕的影響。

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