得益于“双碳目标”+“整县推进”等政策牵引，我国分布式光伏迎来高速增长期。现阶段的光伏市场，特别是随着“整县推进”政策的执行，分布式光伏电站在政府、学校、医院、加油站、工厂等屋顶上得到广泛应用，不断走进千家万户的屋顶，分布式光伏正不断成熟化、稳定化和标准化，未来整个分布式行业将更注重光伏电站自身的质量与安全。

直流拉弧：光伏安全隐患的“罪魁祸首”

直流拉弧实质是一种气体放电现象，是指带电体周围介质从绝缘状态变为导通状态，使电能通过的现象。当连接的两个触点带电分离时，只要电路中电压大于10-20V，电流大于80-100mA，动、静触头间就可能会出现电弧。此时触头虽已分开，但是电流通过触头间的电弧继续流通。直流电流因为没有电流过零点，因此电弧产生后很难消弧，当两个触头分开到足够的距离，电弧才能自动消失。

直流拉弧的危害：光伏系统发生直流拉弧时，会导致导体触点温度急剧升高，产生3000-7000℃的高温，并伴随着高温碳化周围器件，轻者熔断保险、线缆，重者烧毁组件和设备，引起火灾。

根据相关统计，光伏电站中的火灾事故80%以上是由直流侧故障引起。同时，光伏电站的事故救援是非常困难的。在火灾发生时，消防栓等常规灭火手段根本无法应用，化学干粉灭火剂可以使用却能力有限，火情变大就显得杯水车薪。如果光伏电站还带有储能装置，还有爆炸的危险。即使关停逆变器但组串到逆变器电缆仍然带有直流电，消防人员携带的“带电操作杆”并不能检测出直流电。鉴于直流拉弧的危害性，UL和NEC的安规对80V以上的直流系统，都有拉弧检测功能的强制要求。国家能源局也正在征求制定光伏系统直流拉弧检测相关标准（实现电弧智能检测和快速切断功能）。

直流拉弧的产生原因：

1连接器接触不良；

2绝缘材料破损；

3焊带焊点虚焊；

4接线不良（虚接或者压接不良）；

5其它连接或者固定不良；

从以上可以看出，基本都与材料质量和现场施工有关，电路中的两个连接点之间不充分接触均可能导致在长期运行期间发生直流拉弧。其中，保证连接器的施工质量控制尤为关键。

直流拉弧与组件的输出电流无关

对于不同输出电流的光伏组件，发生直流拉弧时候是否会有差异？我们可通过实验来模拟验证：将连接器接入电路，逐渐分离正极和负极，连接器正负极金属件间发生直流拉弧，直至烧毁。

模拟实验可知，逐渐分离电路中连接器的正极和负极，大电流电路和小电流电路都会发生电弧现象，且电弧强度无明显差异。因此，在材料工艺和施工状况相同情况下，大电流组件和小电流组件发生直流拉弧概率无明显差异。

直流拉弧的预防

在分布式光伏系统设计和施工时，建议应从以下几个方面进行直流拉弧预防和控制：

建议从正规渠道选择质量可靠的光伏组件产品及光伏线缆、连接器等零部件；

建议从正规渠道选择带有电弧检测功能的逆变器产品，在运行期间开启检测功能；

采用同一品牌的光伏连接器进行系统互联，安装时注意一定要把连接器对插到位；

严格控制项目地光伏连接器压接和装配质量，有条件的情况下建议直接采购工厂组装好的转接线、延长线；

在光伏系统施工和维护时，还应做好连接器和线缆的防尘、防水以及防止动物咬伤保护等工作。

210低电压、高功率组件降低直流拉弧发生概率的分析

如上图所示：AB两个连接点之间的电压：

AB之间正常连接，AB间电压与串电流及接触电阻相关，U=I*R；

AB之间断开，如逆变器输入端开关断开，AB间电压为0；如逆变器输入端开关导通，AB间电压为组串电压。

因此，对于串行电弧来讲：

从单个光伏组串角度来看，目前光伏系统电压大多是按照1500V或1000V~1100V设计，不论使用何种光伏组件产品，上述A、B两个连接点电压均为0或者系统电压。即不同类型光伏组件串联的组串中，发生直流拉弧概率相同。

从整个光伏系统角度来看，在相同的安装面积或者系统装机容量下，相比低功率组件而言，采用210低电压、高功率组件可以大幅减少光伏组件块数。因组件数量减少，会直接导致组件间互联点数量减少（常见的光伏组件通过1对连接器与其他组件互联），可以降低光伏系统发生直流拉弧和火灾事故的概率。

而对于组件内或组串间并行电弧，通常是由于电路中绝缘材料破损所导致，整个系统内较少的组件数量、较短的线缆长度则更有利于避免并行电弧的发生。从上述系统价值数据分析看，210低电压、高功率组件光伏系统的并行电弧发生概率更低。

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