1 范圍

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

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

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構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 電氣安全術語

      GB 19517 國家電氣設備安全技術規(guī)范

      GB/T 34924-2017 低壓電氣設備安全風險評估和風險降低指南

3 術語和定義

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

3.1

      低壓直流系統(tǒng)與設備 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)與設備還應考慮本文件第5章規(guī)定的安全因素，以保證在預期的使用和合理預期誤用下的安全，并采取相應的防護措施。

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

5 低壓直流系統(tǒng)與設備安全因素

5.1 多個電壓等級的應用

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

      還應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；

      ——不同終端設備電壓。

      如果低壓直流系統(tǒng)與設備存在多等級電壓，則應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）輸入，應考慮電壓等級匹配，輸電網絡與用電網絡的接地匹配方式；

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

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

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

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有一定的特殊性，應充分考慮其影響并采取相應的防護措施。

      即使是特低電壓，長期接觸也可能造成危險。

      有關直流電的要求和技術數(shù)據見 GB/T 13870.1、GB/T 17045。

5.4 直流電流方向與電源極性的影響

      用電設備的使用及保護控制設備的選用中，應關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，采取相應的應對措施。

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)與設備在分斷各種電流過程中產生不期望的直流電弧，應考慮其影響，避免直流電弧產生的安全風險。

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)中的電氣設備運行造成影響，繼而影響低壓直流系統(tǒng)與設備的整體運行。應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 熱效應的影響

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

效應的可能。

      應考慮熱效應對其他絕緣材料及相鄰部件的影響。

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

5.8 過電壓保護的特殊性

      產生過電壓的原因包括但不限于：

      ——對地電容作用；

      ——直流系統(tǒng)與設備的運行及操作過程；

      ——轉換元件的損壞；

      ——大氣過電壓等。

      直流過電壓存在對人身、設備帶來潛在傷害的風險，應根據直流過電壓的成因，采取相應措施。此外，直流過電壓方向會對被保護體和保護設備自身保護的有效性產生影響，應進行有效的防護。

5.9 過電流保護的特殊性

      應考慮低壓直流系統(tǒng)中設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)與設備（如光伏板、電池組和電能轉換元件）中的短路電流耐受能力的特殊性，直流系統(tǒng)與設備的短路保護應與過載保護統(tǒng)籌考慮。

      應根據直流過電流的成因，采取相應的防護措施。

5.10 孤島效應保護

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

5.11 交直流間的隔離

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

5.12 交流系統(tǒng)與設備故障對直流系統(tǒng)與設備的影響

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

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

5.13 交直流混合系統(tǒng)與設備中故障的相互影響

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

5.14 接地的影響

      不同的低壓直流設備的接地型式不同，其安全因素的影響不同。

      低壓直流設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)中應配置絕緣監(jiān)測裝置。絕緣監(jiān)測裝置應具備故障定位功能。接地電阻宜在10kΩ～30kΩ范圍內選擇。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，應用難度較大。

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

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