直流汇流箱技术规范书

直流汇流箱技术规范书1范围

本规范书规定了直流汇流箱（以下简称“汇流箱”）的正常使用环境条件、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。

本规范书适用于光伏发电系统中直流电压1500V及以下的光伏直流汇流箱，作为汇流箱设计、生产、检验和验收的依据。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T7251.1低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则

GB/T9969工业产品使用说明书总则

GB/T13384机电产品包装通用技术条件

GB/T16935.1低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验

GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T18802.31低压电涌保护器（SPD）第31部分：用于光伏系统的直流SPD

GB/T32512光伏发电站低压配电装置技术要求

GB/T34936-2017光伏发电站汇流箱技术要求

NB/T10685—2021光伏发电用汇流箱技术规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本规范书。

3.1直流汇流箱：将多路光伏组件产生的直流电流汇流为一路或多路输出，并具备过流保护、防反接、防雷等功能的电气设备。

3.2防反二极管：用于阻止光伏组串反向电流，保护光伏组件及相关设备的二极管。

3.3电涌保护器（SPD）：用于限制瞬态过电压和引导电涌电流的器件，包含至少一个非线性元件。

3.4汇流排：用于连接多路输入电流并汇流输出的导电导体。

4正常使用环境条件

4.1环境温度：-25℃～+60℃，最大日温差不超过30K。

4.2相对湿度：≤95%（25℃时），无凝露。

4.3海拔高度：≤2000m；超过2000m时，需与制造商协商确定降容使用方案。

4.4风速：≤35m/s（地面安装），≤50m/s（屋顶安装，需额外加固）。

4.5其他：无剧烈振动、冲击，无腐蚀性气体、粉尘及导电尘埃，无严重电磁干扰的场所；若用于盐雾、高原等特殊环境，需满足相应的防护等级要求。

5产品分类

5.1按输入路数分类：常见6路、8路、12路、16路等，具体可根据项目需求定制。

5.2按是否带监控功能分类：带监控型（具备组串电流监测、绝缘监测、SPD状态监测等功能）、无监控型。

5.3按防护等级分类：室内型（IP20及以上）、室外型（IP54及以上）。

6技术要求

6.1结构要求

6.1.1汇流箱外壳应采用耐腐蚀、强度高的材料（如冷轧钢板喷塑、铝合金等），表面平整、无变形、无裂纹，涂层均匀、无脱落。

6.1.2外壳防护等级应符合设计要求，室外型汇流箱防护等级不低于IP54，室内型不低于IP20；门体应具备可靠的密封性能和锁紧装置，开启角度不小于90°。

6.1.3汇流箱内部布局合理，元器件安装牢固、排列整齐，导线连接规范、接触可靠；汇流排应采用铜或铝材质，表面应进行防腐处理，截面积应根据额定电流合理选择。

6.1.4内部应设置清晰的标识，包括输入/输出端子编号、元器件名称及规格、接地标识等；操作器件（如熔断器更换口、开关等）应设置明显的警示标识。

6.1.5汇流箱应具备良好的散热性能，根据内部元器件的发热情况合理设计散热结构，确保在额定工况下各部件温升不超过规定限值。

6.2电气要求

6.2.1额定参数

6.2.1.1额定直流电压：不超过1500V，具体应符合项目设计要求。

6.2.1.2额定输入电流：单路输入电流应根据光伏组件参数确定，常见为10A、15A、20A等。

6.2.1.3额定输出电流：根据输入路数和单路额定电流计算确定，汇流排及输出端子应能承受额定输出电流及短时过载电流。

6.2.2过电流保护

6.2.2.1每路输入应配置过电流保护装置（如熔断器、断路器），过电流保护装置应安装在正极或负极支路，也可在正、负极均安装。

6.2.2.2过电流保护装置的额定电流应根据光伏组件的短路电流合理选择，一般为组件短路电流的1.25～1.5倍；保护装置应具备良好的分断能力，能可靠切断故障电流。

6.2.2.3若仅在一极安装过电流保护装置，制造商应在说明书中注明：本设备适用于在无过电流保护装置极上进行功能接地的系统和具备单线接地故障检测及报警的不接地系统。

6.2.3防反二极管

6.2.3.1汇流箱应安装防反二极管，用于阻止光伏组串产生的反向电流；若不安装防反二极管，应在说明书中说明适用条件。

6.2.3.2防反二极管的额定电压不低于2倍汇流箱的额定电压，正向平均电流至少是1.4倍单路最大允许输入电流；若光伏组件的短路电流可能因积雪或光反射增大，正向平均电流系数应大于1.4。

6.2.3.3防反二极管应按制造商要求安装，不应有裸露的导电部件；二极管的安装位置应便于散热，避免因过热导致失效。

6.2.4电涌保护器（SPD）

6.2.4.1汇流箱的输入和输出端的正极与保护地间、负极与保护地间、正极与负极之间均应安装SPD，选用符合光伏直流侧特性的SPD，应满足GB/T18802.31的要求。

6.2.4.2直流SPD的最大持续工作电压Uc不应低于光伏组串开路电压的1.2倍，电压保护水平Up应符合表1要求；若选用I类SPD，冲击电流Iimp不应低于5kA；若选用Ⅱ类SPD，标称放电电流In不应低于20kA。

表1SPD电压保护水平Up选择汇流箱额定电压Ue（V）SPD电压保护水平Up（kV）Ue≤60≤1.160＜Ue≤250≤1.5250＜Ue≤400≤2.5400＜Ue≤690≤3.0690＜Ue≤1000≤4.01000＜Ue≤1500≤5.56.2.4.3SPD应具备脱离器和故障指示功能，监控型汇流箱的监控信息应包含SPD工作状态；SPD应安装在易于检查和更换的位置，连接导线的材料和最小截面积应满足GB/T32512的要求。

6.2.4.4有监控功能的汇流箱，其通信电路宜安装符合GB/T18802.21要求的信号SPD进行保护。

6.2.5绝缘性能

6.2.5.1汇流箱各独立电路与外壳之间、不同电路之间的绝缘电阻应大于2MΩ（用500V兆欧表测量）。

6.2.5.2汇流箱应能承受规定的工频耐受电压试验，无击穿、闪络现象；主电路和高于60V的辅助及控制电路的工频耐受电压应符合表2要求，低于60V的辅助电路和控制电路工频耐受电压应符合表3要求。

表2主电路和高于60V的辅助及控制电路工频耐受电压额定电压Ue（V）介电试验电压（交流有效值，V）介电试验电压（直流，V）Ue≤601000141560＜Ue≤30015002120300＜Ue≤69018902670690＜Ue≤80020002830800＜Ue≤1000220031101000＜Ue≤150030004240表3低于60V的辅助电路和控制电路工频耐受电压额定电压Ue（V）介电试验电压（交流有效值，V）Ue≤1225012＜Ue≤605006.2.6温升要求

在环境温度10℃～50℃、各支路通以额定电流的条件下，汇流箱各部件的温升不应超过表4规定的极限温升；若制造商声称的最高工作温度高于50℃，试验应在最高温度±5℃条件下进行。

表4汇流箱主要部件和部位的极限温升（K）部件和部位极限温升内装元器件（按自身技术条件）由元器件规定汇流排（非连接处）-铜35汇流排（非连接处）-铝25导体连接处-有锡镀层45导体连接处-有银镀层55金属表面（可接近）30绝缘表面（可接近）40手动操作器件-金属15手动操作器件-绝缘材料256.3功能要求

6.3.1汇流功能：能可靠汇集多路光伏组件的直流电流，输出至逆变器或其他直流设备，汇流过程中电流损耗应符合设计要求。

6.3.2监控功能（带监控型）：应具备组串电流监测功能，监测精度不低于±1%；具备绝缘监测功能，能检测汇流箱输出端与地之间的绝缘状态，当绝缘电阻低于设定阈值时发出报警信号；具备SPD状态监测功能，能实时监测SPD的工作状态，故障时发出报警信号。

6.3.3通信功能（带监控型）：应采用RS485等标准通信接口，通信协议应符合项目要求（如Modbus-RTU协议）；最远有效传输距离不低于1200m，能稳定上传监测数据和报警信息。

6.3.4报警功能：当出现过电流、绝缘故障、SPD故障等异常情况时，应能发出明显的声光报警信号，报警信号应能上传至监控系统。

6.4电磁兼容要求

6.4.1静电放电抗扰度：应能承受GB/T17626.2规定的接触放电±6kV、空气放电±8kV的试验，试验后汇流箱应能正常工作，无性能下降或故障。

6.4.2电快速瞬变脉冲群抗扰度：应能承受GB/T17626.4规定的电源端口±2kV、信号端口±1kV的试验，试验后汇流箱应能正常工作。

6.4.3浪涌（冲击）抗扰度：应能承受GB/T17626.5规定的电源端口±4kV（差模）、±8kV（共模）的试验，试验后汇流箱应能正常工作。

6.5环境适应性要求

6.5.1高低温试验：汇流箱应能在-25℃～+60℃的环境温度下正常工作，低温储存温度不低于-40℃，高温储存温度不高于+70℃，试验后无机械损伤和性能下降。

6.5.2湿热试验：应能在相对湿度95%（25℃）的环境下正常工作48h，试验后绝缘性能应符合要求，无元器件锈蚀、损坏。

6.5.3盐雾试验（特殊环境）：用于盐雾环境的汇流箱，应能承受中性盐雾试验48h，试验后外壳无明显腐蚀，内部元器件工作正常。

7试验方法

7.1结构检查

7.1.1外观检查：目测检查汇流箱外壳、涂层、标识等，应符合6.1.1、6.1.4的要求；检查门体密封和锁紧装置，开启角度应符合要求。

7.1.2内部检查：打开汇流箱门体，检查内部布局、元器件安装、导线连接、汇流排设置等，应符合6.1.3的要求。

7.1.3防护等级试验：按GB/T4208的规定进行防护等级试验，应符合6.1.2的要求。

7.2电气性能试验

7.2.1绝缘电阻测量：用500V兆欧表测量各独立电路与外壳之间、不同电路之间的绝缘电阻，测量时间不少于1min，绝缘电阻应大于2MΩ，符合6.2.5.1的要求。

7.2.2工频耐受电压试验：按GB/T16935.1的规定进行，施加表2、表3规定的试验电压，持续1min，无击穿、闪络现象，符合6.2.5.2的要求。

7.2.3过电流保护试验：模拟单路输入过电流故障，检查过电流保护装置是否能可靠动作，动作电流应符合设计要求。

7.2.4防反二极管试验：测量防反二极管的正向压降和反向漏电流，应符合6.2.3的要求；模拟反向电流工况，检查二极管是否能有效阻止反向电流。

7.2.5SPD性能试验：按GB/T18802.31的规定进行SPD的标称放电电流、电压保护水平等参数测试，应符合6.2.4的要求；检查SPD脱离器和故障指示功能是否正常。

7.2.6温升试验：在环境温度10℃～50℃条件下，各支路通以额定电流，用热电偶测量各部件的温升，应符合6.2.6的要求。

7.3功能试验

7.3.1汇流功能试验：给汇流箱输入额定电流，测量输出电流，计算电流损耗，应符合6.3.1的要求。

7.3.2监控功能试验：模拟不同工况，检查组串电流监测精度、绝缘监测功能、SPD状态监测功能，应符合6.3.2的要求。

7.3.3通信功能试验：连接汇流箱与监控系统，测试通信连接稳定性、数据传输准确性和传输距离，应符合6.3.3的要求。

7.3.4报警功能试验：模拟过电流、绝缘故障、SPD故障等异常情况，检查报警信号是否正常发出，应符合6.3.4的要求。

7.4电磁兼容试验

7.4.1静电放电抗扰度试验：按GB/T17626.2的规定进行，试验后检查汇流箱工作状态，应符合6.4.1的要求。

7.4.2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验：按GB/T17626.4的规定进行，试验后检查汇流箱工作状态，应符合6.4.2的要求。

7.4.3浪涌（冲击）抗扰度试验：按GB/T17626.5的规定进行，试验后检查汇流箱工作状态，应符合6.4.3的要求。

7.5环境适应性试验

7.5.1高低温试验：按GB/T2423.1、GB/T2423.2的规定进行，试验后检查汇流箱外观和工作状态，应符合6.5.1的要求。

7.5.2湿热试验：按GB/T2423.4的规定进行，试验后测量绝缘电阻，检查汇流箱工作状态，应符合6.5.2的要求。

7.5.3盐雾试验：按GB/T2423.17的规定进行，试验后检查汇流箱外观和工作状态，应符合6.5.3的要求。

8检验规则

8.1检验分类：检验分为出厂检验和型式试验。

8.2出厂检验

8.2.1每台汇流箱均需进行出厂检验，检验合格并出具合格证书后方可出厂。

8.2.2出厂检验项目包括：结构检查、绝缘电阻测量、工频耐受电压试验（抽检）、汇流功能试验、监控功能试验（带监控型）、通信功能试验（带监控型）、外观检查。

8.2.3出厂检验中若有一项不合格，应查明原因并返修，返修后重新检验，直至合格；若返修后仍不合格，应判定该产品不合格。

8.3型式试验

8.3.1有下列情况之一时，应进行型式试验：

（1）新产品定型或老产品转产时；

（2）产品结构、材料、工艺有重大改变，可能影响产品性能时；

（3）产品停产超过1年，恢复生产时；

（4）正常生产时，每2年至少进行一次；

（5）国家质量监督机构或用户提出型式试验要求时。

8.3.2型式试验项目包括本规范书第7章规定的全部试验项目。

8.3.3型式试验样品应从出厂检验合格的产品中随机抽取，抽样数量不少于2台；若试验中有一项不合格，应加倍抽样重新试验，若仍有不合格项，应判定该批产品不合格。

9标志、包装、运输和贮存

9.1标志

9.1.1汇流箱外壳应设置清晰、持久的标志，包括：产品名称、型号规格、额定参数（额定电压、额定电流）、制造商名称及商标、产品编号、生产日期、防护等级、接地标识、执行标准编号。

9.1.2产品使用说明书应包含产品概述、技术参数、安装说明、操作说明、维护说明、故障排除、注意事项等内容，符合GB/T9969的要求。