摘  要：光伏发电技术是通过利用设备将太阳能资源转化成电能的技术，是充分利用太阳能的电池、半导体及相关的电子设备组件组成一定规模的发电系统。此发电系统将太阳的光能转换成了直流电，并通过能量逆变器装置转变太阳能所转化成的电流，成为人们所需要的电能。

关键词：光伏发电;逆变器;交流汇流箱

中图分类号：TM464      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）24-0031-03

Abstract：Photovoltaic power generation technology is a technology that converts solar energy resources into electric energy through the use of equipment. It is a power generation system with a certain scale composed of cells，semiconductors and related electronic equipment components that make full use of solar energy. This power generation system converts the solar energy into direct current，and transforms the current converted by the solar energy through the energy inverter device，which becomes the electric energy that people need.

Keywords：photovoltaic power generation;inverter;AC combiner boxes

0  引  言

早期的光伏電池板价格很高，光伏电站的功率都不大，组串式逆变器是将几块电池板组成一个组串，功率为几百瓦到上千瓦，接入小功率单相逆变器。现在的组串型逆变器指的是能够直接跟组串连接，用于室外挂式安装的单相或者三相输出逆变器，功率为几千瓦到几十千瓦。

1  现有光伏交流汇流箱的作用及问题

光伏交流汇流箱安装于逆变器交流输出侧和并网点/负载之间，采用组串式逆变器的光伏发电系统。它的内部配置有交流防雷器、输入断路器、输出断路器，选配智能监控仪表;光伏交流汇流箱的作用是汇流多个逆变器的输出电流，同时保护逆变器免受到来自交流并网侧/负载的危害，作为逆变器输出断开点，保护安装维护人员的安全性，提高系统的安全性。

随着国家大力提倡分布式光伏发电项目，组串式逆变器的使用量在不断增加。单个组串式逆变器的功率在3～50kW之间，逆变器的交流输出需要做汇流后并入电网的并网点。现有交流汇流箱使用搭接式汇流方式，用汇流铜排和铜排层层搭接，每个断路器都连接一个铜排，每个铜排依次搭接在一起，然而铜排搭接时操作时极不方便，搭接处的质量也得不到保证，常常出现搭接不到位造成铜排烧毁等现象。

2  光伏交流汇流箱的设计

为了解决现有技术中存在的问题，本文设计一种用于光伏交流汇流箱的铜排，所述铜排为一体结构，通过汇流装置本体、汇流部、进流部、出流部、进线断路器搭接铜排、进线断路器搭接孔、出线断路器搭接铜排、出线断路器搭接孔、防雷装置取电孔和凹槽的配合，能够减少可能存在的故障点，提高汇流箱的安全性。提供便于交流汇流箱铜排搭接的汇流装置，能有效减少汇流箱在工作中由于铜排搭接不紧而导致铜排烧毁的现象，提高交流汇流箱工作的可靠性，同时可以减少在交流汇流箱装配的人工时间，降低人工成本，提高了汇流装置的实用性和使用性，满足当今市场的需求。

汇流装置本体采用一次成型，无搭接的设计，减少了可能存在的故障点，提高了汇流箱的安全性。通过设置汇流部，用于对电流进行汇集;通过设置进流部，用于连接和输送电流;通过设置出流部，用于将电流输出;通过设置进线断路器搭接铜排，用于把汇流装置安装在进线断路器上;通过设置出线断路器搭接铜排，用于把汇流装置安装在出线断路器上;通过设置进线断路器搭接孔和出线断路器搭接孔，用于配合螺栓使汇流装置固定在断路器上;通过设置防雷装置取电孔，用来连接防雷取电的电缆;通过设置凹槽，用于提供避让空间和减轻汇流装置本体的重量;通过设置铜基层，用于连接和输送电流，通过设置聚氨酯层，用于提高汇流装置的防水能力;通过设置碳碳复合层，用于提高汇流装置的抗氧化能力，延长汇流装置的使用寿命;通过设置聚全氟乙丙烯层，用于提高汇流装置的抗腐蚀能力，延长使用寿命。

光伏交流汇流箱的铜排包括：多个分别与若干进线断路器连接的进线铜排齿、一个与出线断路器连接的出线铜排齿以及汇流铜排板。所述出线铜排齿与进线铜排齿均为L型，每个进线铜排齿的一端均形成一个进线断路器搭接孔，出线铜排齿的一端形成一个出线断路器搭接孔，所述每个进线铜排齿的另一端与出线铜排齿的另一端均与汇流铜排板连为一体，并且出线铜排齿与进线铜排齿在汇流铜排板上并列排布。，且所述汇流铜排板上设有防雷取电孔。

从以上所述可以看出，用于光伏交流汇流箱的铜排，与现有技术相比具备以下优点：所述铜排采用弯折型的结构，此种设计能够避免铜排之间以及铜排齿之间采用螺丝和螺帽多次配合搭接，一次成型，减少了可能存在的故障点，提高了汇流箱的安全性。

3  光伏交流汇流箱项目技术指标

用于光伏交流汇流箱中的汇流装置，它由汇流装置汇流部分的进线断路器搭接铜排、进线断路器搭接孔、出线断路器搭接铜排、出线断路器搭接孔、防雷装置取电孔、凹槽等构成。

如图1所示，通过进线搭接铜排2和出线搭接铜排4把汇流装置安装在断路器上，调节进线搭接铜排2和出线搭接铜排4的不同高度来适应进线断路器和出线断路器的外形上不同;用螺丝紧固进线断路器搭接孔3和出线断路器搭接孔5，使汇流装置固定在断路器上;汇流部分上的螺纹孔6用来连接防雷取电的电缆。采用标准铜板落料成型，结构均匀;在使用时通过螺丝直接锁紧，安装方便;与其他元件连接简单，安全可靠。

4  光伏交流汇流箱设计的实施方法

采用一次成型，无搭接，减少了可能存在的故障点，提高了汇流箱的安全性;结构上铜排不层叠，减少了铜排搭接时的难度和人工操作量。以下结合具体实施案例，并参照附图，对本装置进一步详细说明。

如图1和图2所示，本文所述的用于光伏交流汇流箱的铜排包括：多个分别与若干进线断路器连接的进线铜排齿2、一个与出线断路器连接的出线铜排齿4以及汇流铜排板1;所述出线铜排齿4与进线铜排齿2均为L型，进线铜排齿2和出线铜排齿4能够调整不同的弯折程度来分别适应进线断路器和出线断路器的外形上不同;每个进线铜排齿2的一端均形成一个进线断路器搭接孔3，用螺丝紧固进线断路器搭接孔3于进线断路器上，从而能够将进线铜排齿2连接到对应的进线断路器上，出线铜排齿4的一端形成一个出线断路器搭接孔5，螺丝紧固出线断路器搭接孔5于出线断路器上，从而能够将出线铜排齿4连接到出线断路器上。所述每个进线铜排齿2的另一端与出线铜排齿4的另一端均与汇流铜排板1连为一体，并且出线铜排齿4与多个进线铜排齿2在汇流铜排板1上从右至左依次并列排布，铜排板1上设有防雷取电孔6，用来连接防雷取电的电缆。

5  光伏交流汇流箱的应用

在太阳能光伏发电系统中，为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线使用到汇流箱。在大型光伏电站中，逆变器与并网柜之间还存在很多连线，在它们之间使用交流汇流箱可以减少系统连线，提高系统可靠性，其配备的通讯接口也可以方便光伏系统的搭建与运维。

光伏交流汇流箱安装注意事项：箱体的防护等级为IP65，适合户外安装，安装位置应满足以下几点要求：汇流箱的按照位置应充分考慮到其外形尺寸及重量;汇流箱的安装环境温度应在-25℃～+60℃之间，相对湿度在0～95%之间;汇流箱应安装在干燥、通风良好、防尘的地方;进出线型式及安装方式：铠装电缆下进下出，室外光伏组件支架后立柱悬挂安装;避免安装在太阳直射的地方，否则过高的温度会减少系统发电量，还可能影响汇流箱的使用寿命;为了更好地散热且方便日常维护，安装汇流箱时，其四个方向需要保留足够的空间。

6  结 ; 论

本文设计了一种交流汇流箱，能够减少了可能存在的故障点，提高了汇流箱的安全性，可以减少在交流汇流箱装配的人工时间，降低人工成本。光伏系统无枯竭危险、干净、安全、可靠、无噪声、可以利用建筑屋面，不受资源分布地域的限制、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电、能源获取花费时间短。太阳能光伏电站的建设，不仅能为投资者、社会创造价值，更能够有效地推广绿色经济，改善区域环境，为社会谋求更多的福祉，它必然是未来能源行业的趋势与方向。

参考文献：

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作者简介：董娟（1979.09-），女，汉族，辽宁盖县人，中共党员，副教授，省级名师，现任机电工程系副主任，兼任全国住房和城乡建设职业教育教学指导委员会建筑设备类专业指导委员会、全国住房和城乡建设部第六届中等职业教育专业指导委员会建筑机电与楼宇智能化专业委员会委员，硕士研究生，主要研究方向：建筑电气、建筑智能化、控制工程等。