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NB／T 42143-2018 光伏组件功率优化器技术规范

NB/T421432018

表2绝缘和隔离的应用实例

QLWZ 0002S-2014 曲靖市麒麟区麟珑微藻养殖有限公司 雨生红球藻制品4.3.2电气间隙和爬电距离

4.3.2.1电气间隙

表3规定了提供功能绝缘、基本绝缘或附加绝缘的最小电气间隙要求。电气间隙应根据脉冲电压或 工作电压来确定，取其中最严酷值。确定加强绝缘的电气间隙时，应根据高一级的脉冲电压或工作电压 的1.6倍来确定，取其中最严酷值。电路的脉冲电压应根据表4来确定。 表3的规定适用于2000m及以下海拔使用的功率优化器的电气间隙要求，海拔2000m～6000m使用 的功率优化器，电气间隙的要求值应根据表5的校正因子进行修正。

表4低压电路的脉冲电

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1：如无特殊说明，光伏电路时视为过电压等级Ⅱ，但最小脉冲电压要用2500V， 而且系统电压取最大光伏输入电用 2：过电压等级I，适用于连接到采取措施将瞬态过电压限制在低水平的电路的设备。 过电压等级Ⅱ，适用于不永久连接到固定设施的设备。 过电压等级Ⅲ，适用于固定安装时永久连接的设备。 过电压等级IV，适用于开始安装时已经永久连接的设备 光伏电路时，系统电压指光伏最大开路电压。其他电路时，系统电压指工作电压。允许插值。

海拔在2000m6000m间时的电气间隙校正因子

4.3.2.2爬电距离

功能绝缘、基本绝缘和附加绝缘时，爬电距离应直接应采用表6的数值。加强绝缘时，表 要加倍。 当表6规定的爬电距离小于电气间隙时，爬电距离应增加至与电气间隙相同。 根据GB/T4207一2012规定的方法使用溶液

功能绝缘、基本绝缘和附加绝缘时 要加倍， 当表6规定的爬电距离小于电气间隙时，爬电距离应增加至与电气间隙相同。 根据GB/T4207一2012规定的方法使用溶液A测得的相比电痕化指数（CTI)，绝缘材料可分为4组： a）绝缘材料分组I CTI≥600; b）绝缘材料分组Ⅱ 600>CTI≥400; c）绝缘材料分组Ⅲa 400>CTI≥175; d）绝缘材料分组Ⅲb 175>CTI100。 暴露在污染等级3环境条件下的印制线路板（PWB）上的爬电距离，应从表6中“其他绝缘体”栏 下的污染等级3中确定。 对于不起痕的无机绝缘材料，例如玻璃或陶瓷，爬电距离取值可按表3规定的电气间隙。 功率优化器的外部环境污染等级选3级，内部的污染等级选2级，当满足如下两种条件之一时内部 的污染等级可降低为1级： 使用的涂层或灌封材料用于改善微观环境的污染程度时，涂层和灌封材料覆盖的区域的污染等 级可降低为1级； b） 密封外壳在密封之前采取措施排除污染并且无内部产生的污染的情况下，密封外壳内的部分按 污染等级1处理。

NB/T4214322018表 6距离单位：Imm123456789101112 印制线路板其他绝缘体(PWB)污染等级污染等级工作电压3L121绝缘材料分组绝缘材料分组IIIlaII b1IIIlaII b≤20.0250.040.0560.350.350.350.870.870.8750.0250.040.0650.370.370.370.920.920.92100.0250.040.080.400.400.401.01.01.025 0.0250.040.1250.500.500.501.251.251.2532 0.0250.040.140.530.530.531.3 1.31.3 400.0250.040.160.560.801.11.4 1.61.8500.0250.040.180.600.851.201.51.71.9630.040.0630.200.630.901.251.61.82.0800.0630.100.220.670.951.31.71.92.11000.100.160.250.711.01.41.82.02.2 1250.160.250.280.751.051.51.92.12.41600.250.400.320.801.1 1.62.02.22.52000.400.630.421.01.42.02.52.83.2 2500.561.00.561.251.82.53.2 3.64.03200.751.60.751.62.23.2 4.04.55.04001.02.01.02.02.84.05.05.66.35001.32.5 1.32.5 3.65.06.37.1 8.06301.83.2 1.83.24.56.38.09.010.08002.44.02.44.05.68.010.01112.510003.25.03.2 5.07.1 10.012.5141612504.26.34.26.3912.516182016005.68.011162022 25污染等20007.510.01420252832级为3，电250010.012.5182532 3640压在630V电压在1250V以上，一般320012.5162232404550以上的采用第4不推荐使400016202840505663用Ⅲb组绝列～第11列的500020253650637180缘材料适当数值630025324563 8090100800032 40568110011012510 000405071100125140160注1：第1列的电压是跨在爬电距离上的工作电压，允许插值。注2：第2、3列也适用于PWB上的元器件和零部件。注3：第2、4列适用于所有材料分组。注4：第3列适用于除Ⅲb以外的所有其他材料分组。7

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4.3.3绝缘性能试验

4.3.3.1绝缘电阻试验

功率优化器的输入电路对外壳、输出电路对外壳以及输入电路对输出电路（隔离型）应进行绝缘电 阻试验，试验电压值取1000V，最低绝缘电阻应不小于1M2。对于灌封的产品可在灌封前进行绝缘性能 试验。

4.3.3.2 耐压试验

功率优化器的输入电路对外壳、输出电路对外壳、输入电路对输出电路（隔离型），有保护隔离的电 路之间应能经受耐压试验，试验期间应不击穿、不飞弧、漏电流小于20mA。试验电压值见表7。 带保护隔离（双重绝缘或加强绝缘）的电路之间，型式试验时应采用表7第3列的试验电压值，出 厂检验时应采用表7中第2列的试验电压值。 对于灌封的产品可在灌封前进行绝缘性能试验

4.3.4脉冲电压试验

脉冲电压试验的目的是为了模拟雷击和设备开关切换引起的过电压。 作为保护隔离的元器件和装置，安装到功率优化器之前应进行脉冲电压型式试验，除非脉冲电压试 验能在随整机进行而不降低施加到保护隔离上的应力。 脉冲电压试验值参考表8，试验后功率优化器应不出现击穿、电弧或火花现象，则认为符合本条款 要求。

4.3.5保护接地连续性

当带电零部件和可接触导电零部件出现错误连接时，相应的保护连接应能承受因此引起的 力和动应力。保护连接在可接触导电零部件出现故障情况下也要一直保持有效，除非前级的保 断该部分电源。

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保护连接的阻值应不超过0.12。试验过程中及试验后，保护连接不应有熔化、松动或其他可 保护连接有效性的损坏。 本试验适用于保护等级I的功率优化器。

对于A型可插式功率优化器，测得的接触电流不应超过3.5mA（交流）或10mA（直流）。 对于所有其他功率优化器，如果测得的接触电流超过3.5mA（交流）或10mA（直流），则应采用以 个或多个保护措施： a）固定连接，并且满足如下要求之一： 1）保护接地导体的横截面积应至少为10mm²（铜）或16mm²（铝）； 2）功率优化器在保护接地导体断开的情况下应能自动断开电源； 3）在功率优化器上提供连接端子给予第一个保护接地导体具有相同横截面积的第二个保护接 地导体，且在安装说明书中要求第二个保护接地导体也应安装。 b） 用IEC60309规定的工业连接器进行连接，而且保护接地导体是多芯电力电缆中的一部分，该 保护接地导体的最小横截面积为2.5mm²。 本试验适用于保护等级I的功率优化器。

功率优化器应具有足够的机械强度，元器件应牢固可靠，电气连接应当安全。机械变形或冲击不应 导致危险或降低功率优化器的保护。 外壳为聚合物材料的功率优化器，钢球冲击试验前，应先冷却到其标称的最低存储温度。上述温度 预处理过程中不加电，从环境试验箱取出来后应马上进行钢球冲击试验。 经过所有适用的机械性能试验之后，应符合以下要求：

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防护用的挡板或其他等效措施不被破坏或松脱，试验指不可接触到危险带电导体； 能通过4.3.3的绝缘性能试验、4.3.4的脉冲电压试验； c）可正常启动工作。

功率优化器应能耐受带包装振动试验。试验后，功率优化器应能正常启动工作。

4.4.3钢球冲击试验

外壳为聚合物材料的功率优化器应能耐受7J

外壳为金属材料的功率优化器应能耐受250N的

4.5.1输入参数要求

功率优化器能承受的最大输入电流应不低于制造商宣称的最大输入电流。 功率优化器能承受的最大输入电压应不低于制造商宣称的最大输入电压或电压范围的上限

4.5.2输出参数要求

4.5.3额定功率电压范围

当输入电压在制造商宣称的额定功率电压范围内时，功率优化器的输出功率应在制造商宣 输出功率的土10%以内，

4.5.4控制组件输出功率

优化器应能自动识别外部输出电参数特征，或接受上位机指令，控制组件的输出功率。

功率优化器的静态MPPT效率最大值应不小于99%，动态MPPT效率最大值应不小于99%，最大转 换效率应不小于99%，加权效率应不小于制造商宣称值

4.5.6自动开/关机

功率优化器应能根据电压输入情况，实现自动开关机操作

4.5.7快速关断（适用时）

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功率优化器宜具备旁路功能，当功率优化器本身故障时，可自动切除该功率优化器和被优化 影响所处光伏串的功率输出。

4.5.9通信功能（适用时）

功率优化器应配备对外的通信功能，监测组件的发电状态、功率优化器的工作状态，检测功 每一路输入的电压、电流、功率等参数

6.1直流输入过压保护

当直流侧输入电压高于功率优化器宣称的过压保护值时，功率优化器应无输出，待直流侧电压恢复 到功率优化器的允许工作范围后，功率优化器应能正常启动，

4.6.2直流输入过载保

当光伏组件输出的功率超出功率优化器允许的量 直流输入功率时，功率优化器应自动限流工作在 允许的最大输出功率处，而不出现着火、融化金属喷溅、电击等危险

4.6.3极性反接保护

直流输入极性反接时功率优化器应能自动保护且不损坏组件，待极性正确接入后，功率优化器应能 正常工作

4.6.4防反放电保护

当功率优化器处于关机状态或输入侧电压低于充许工作范围时，输入侧应无反向电流流过。

功率优化器应具备短路保护功能。当输入或输出短路时，功率优化器应能保护。短路故障解险 率优化器应能自动恢复正常运行。试验过程中功率优化器自带或安装说明书中规定的外置过流 应按说明书要求安装。

功率优化器应根据实际情况在所有输入、输出电路中提供过流保护装置，以保证在检测到短路或过 流情况时停止输出。 对于并联输入组件数量大于2的功率优化器，每一光伏组件都装有过电流保护装置，过电流保护装 置的标称额定电流1.应满足以下要求：

NB /T 42143—2018本条款符合性通过检查来检验。4.73环境适应性4.7.1防护等级功率优化器的整机防护等级应不低于GB4208中的IP65。4.7.22低温存储和启动将功率优化器存储于宣称的最低存储温度环境中，直到各器件的温度稳定，然后将试验箱温度调整为宣称的最低工作温度，放置2h后，功率优化器应能正常启动。4.7.33高温工作功率优化器应具备在制造商宣称的可额定功率工作的最高温度环境中，带额定负载连续运行的能力。4.7.4温升试验在最严酷的工作条件下，功率优化器应能正常工作，材料和部件的温度不能超过以下规定的限值。a)线圈及其绝缘系统，适用表9规定的温度限值。b)其他零部件，实测温度不应超过以下规定的最低限值：1)零部件适用的IEC、GB标准；2）零部件或材料制造商标称的工作温度；3）若以上两者均无，则适用表10规定的温度限值。c）功率优化器的可接触部分，适用表11规定的温度限值；如果可接触部分有承担散热功能，加贴标识“”后其温度可升高到100℃（不适用于预计使用在封闭空间的功率优化器）。如果试验环境温度不等于最高的额定功率环境温度，则须用实际试验环境温度和宣称的最高额定功率环境温度的差值，对温度测量结果进行修正（加上或减去），然后跟表10、表11规定的温度限值进行比较。表9变压器、电抗器等线圈类及其绝缘系统温度限值温度限值温度限值绝缘等级（表面粘贴热电偶法）（线圈阻值变化法和多点埋入式热电偶法）℃A级（105℃）9095E级（120℃）105110B级（130℃）110120F级（155℃）130140H级（180℃)150160N级（200℃)165175R级（220℃）180190S级（240℃）195205注：表面粘贴热电偶法一般测不到最热部位。相比之下，多点埋入式热电偶法更有可能记录到最高温度。线圈电阻变化法给出的是被测线圈段的平均温度。12

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表10材料和零部件的总温度限值

表11可接触部分的总温度限值

限制功率优化器可触及部件的接触温度，功率优化器可接触部件的最高温度应符合表11的规 温度超过100℃，则应采取相应的措施防止人体接触，

4.7.5盐雾试验（适用时）

4.7.6紫外线暴露试验

聚合物材料构成的外壳对紫外线辐射引起的材料退化应有足够的耐受能力

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通过检查功率优化器的结构，外壳材料和保护涂层材料的第三方合格紫外线检测报告来验证。如果 无法提供相关数据，则应通过表12的试验项目进行验证。 样品从零部件中裁取，或者使用与之相同的材料。紫外线处理之后，样品应没有明显的退化迹象， 包括裂纹或破裂。样品在室温下保存16h～96h，然后根据标准进行相关的试验。 为了评价试验后的性能指标保持率，按5.7.6进行紫外处理的样品跟没有经过紫外处理的样品一起试 验，进行比较。紫外线暴露后的最低性能保持率应满足表12的规定。

表12紫外线暴露后的最低性能保持率

4.7.7温度循环（适用时）

计划集成到光伏组件上的功率优化器应进行温度循环试验，其余安装方式的功率优化器可根据需要 选择进行，50次或200次温度循环试验后要满足以下要求： a）不能引起材料断裂或分离以致人员能接触到可引起电击的部分； b）试验后，在常温下恢复1h，可引起电击危险的部分与可接触的金属部分之间的绝缘性能应满足 4.3.3的要求，接触电流试验应满足4.3.6的要求； 非金属外壳的厚度不能减小； d）功率优化器的间隙或开口不能减小

4.7.8湿冻试验（适用时）

计划集成到光伏组件上的功率优化器，应进行10次循环的湿冻试验，试验后应满足以下要求： a）无严重外观缺陷； b）绝缘性能试验应满足4.3.3的要求，接触电流应满足4.3.6的要求

4.7.9氨腐蚀试验（适用时）

4.8.1电磁环境分类

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考虑功率优化器安装位置的电磁环境，将其分为A类和B类，具体如下： A类：非家用和不直接连接到住宅低压供电网设施中使用的设备。与低压非公用电网或工业电网的 场所/装置有关，含高骚扰源。 B类：可家用和直接连接到住宅低压电网设施中使用的设备。与低压公用电网，诸如家用、商用和 轻工业场所装置有关，不包括高扰源

317799.3或GB17799.4的规定，具体要求见表

4.8.3.1抗扰度试验性能判据

化器的抗扰度试验时，性能判据的规定见表14

表14抗扰度试验性能判据

4.8.3.2静电放电抗扰度

功率优化器应符合GB/T17626.2的规定，能承受接触放电6kV，空气放电8kV的静电放电 足性能判据等级B。

4.8.3.3射频电磁场辐射抗扰度

功率优化器应符合GB/T17626.3的规定，能承受10V/m的射频电磁场辐射场强扰，满足 等级A。

4.8.3.4电快速脉冲群抗扰度

4.8.3.5浪涌（冲击）抗扰度

功率优化器应符合GB/T17626.5的规定，能承受共模土2kV的浪涌骚扰，满足性能判据等

4.8.3.6射频场感应的传导骚扰抗扰度

功率优化器应符合GB/T17626.6的规定，能承受10V的射频场感应的传导骚扰，满足性能判据 等级A。

.8.3.7工频磁场抗扰度

功率优化器应符合GB/T17626.8的规定，依据功率优化器的预期工作环境承受不同试验等级的工频 磁场骚扰，A类功率优化器应采用GB/T17626.8中稳定持续磁场的试验等级4，B类功率优化器应采用 GB/T17626.8中稳定持续磁场的试验等级3，试验结果均应满足性能判据等级A。

除非本标准中另有规定说明，试验场所应满足以下环境条件： a）温度：+15℃～+35℃； b）相对湿度：25%~75%； c）大气压强：86kPa~106kPa。

功率优化器应符合以下规定： a） 采用的元器件数量、质量应符合设计要求，元器件布局、安装应符合各自技术要求； b） 外壳表层应牢固、平整，无剥落、锈蚀及裂痕等现象，且符合4.2.1的要求； c 连接器应符合4.2.2的要求； d）铭牌、标识、标记、文档资料应符合第6章的要求。

.3.1电气间隙和爬电距

电气间隙和爬电距离的符合性应通过检查和测量来检验，测量方法见GB/T16935.1一2008中6.2

要求符合4.3.2.1的规定，爬电距离要求符合4.3

5.3.2绝缘性能试验

5.3.2.1潮湿预处理

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绝缘性能试验之前要先进行潮湿预处理，预处理时功率优化器不工作。电子元器件、外盖和其他零 部件，若能徒手拆除，则应拆除后与主体一同进行湿度预处理。潮湿预处理程序如下： a）将功率优化器放置于在温度（40土2）℃、相对湿度15%75%的环境条件下，至少4h； 6 根据GB/T2423.3对功率优化器进行湿热试验，试验条件为：温度（40土2）℃，相对湿度 （93±3）%，试验持续时间48h； 降低环境试验箱的温度和湿度，将功率优化器放置于温度+15℃～+35℃、相对湿度15%～75% 的环境条件下，恢复2h。

5.3.2.2绝缘电阻试验

测量功率优化器的输入电路对外壳、输出电路对外壳以及输入电路与输出电路间的绝缘 寺续时间至少为60s，试验结果应满足4.3.3.1的要求 施加试验电压时可逐渐上升或逐渐下降，试验持续时间为达到规定试验电压后保持的时间

5.3.2.3耐压试验

耐压试验可采用50Hz或60Hz的正弦电压，也可采用直流电压，直流电压值等于规定的交流电压 值，具体试验电压值见表7。试验持续时间至少为60s，试验结果应满足4.3.3.2的要求。 施加试验电压时可逐渐上升或逐渐下降，试验持续时间为达到规定试验电压后保持的时间。

5.3.3脉冲电压试验

在进行功率优化器的脉冲电压试验时，试验电压值参考表8。试验电压主要施加在输入对外壳，输出又 外壳，输入、输出电路与正常工作时人员可接触的低压电路之间。试验电压波形为1.2/50μs（见GB/T17627） 中6.1、6.2规定波形），正负极各5次，最小时间间隔为1s。试验方法见GB/T16935.1一2008中的6.1.2.2.1

GB/T 38326-2019 工业、科学和医疗机器人 电磁兼容 抗扰度试验5.3.4保护接地连续性

对于每个保护连接电路，保护导体和作为每个保护电路一部分的相关点之间的阻抗，应通电流进行 测量。试验电流采用200%的过电流保护值，但是不小于32A，持续120s。试验电流可由交流或直流的 电源产生，试验电源的输出不接地。

5.3.5接触电流试验

接触电流试验前应按照5.3.2.1进行潮湿预处理。 断开功率优化器的外部接地连接，使其工作在5.1所述的试验环境中。多路供电的功率优化器要同时连 接多台电源，并使其工作在产生接触电流最严酷条件下。在上述条件下检测流过用于外部保护接地导体连担 的导体和外部保护接地导体之间的接触电流，试验使用GB/T12113一2003中试验图4规定的试验电路。

化器振动试验的方法按GB/T2423.10一2008要

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DB34T 1977-2013 卧式液氨储罐定期检验规程NB/T421432018

a）频率范围：10Hz～150Hz。 b）振幅/加速度推荐：0.075mm振幅，1g加速度。 C 振动持续时间：三个互相垂直的轴方向。 d）扫频循环数：10个扫描周期/轴

5.4.2钢球冲击试验