美国伊顿(Eaton)公司居家用光伏系统用直流串保护断路器或直流隔离开关作过电流保护。按IEC60364-7-712标准要求在光伏阵列和逆变器之间有隔离开关,在直流侧还需有直流电涌保护器(SurgeProtectiveDevice,SPD)作过电压保护。当逆变器发生故障时,直流隔离开关可安全地隔离,便于维修,一体成型电感直流电压至1000V,一般制成二极。这种隔离开关不但要求额定电压高,且开断特性与一般恒压源开关的开断特性有所不同。伊顿公司属于这一类产品有P—SOL隔离开关,技术参数如表1所示。
如上述的光伏系统中短路电流与负载电流相差不大,它的过电流保护主要是保护逆向电流,以及当逆变器发生故障时出现的反馈电流。光伏阵列的电流保护如图2所示。当某一光伏串中有模块发生故障,故障串的电压与其他正常串不平衡,其他光伏串就会向故障串反馈电流,即故障串通过较大逆向电流,故光伏系统直流侧过流保护主要是保护逆向电流。逆向电流保护方案有两种,即串保护断路器和直流隔离开关。故障后前者可快速恢复工作,并可带多种保护;功率电感后者结构简单,但有时还不能满足工作需要,如图2中反馈电流仅由3个并联串提供,当阳光不足时,故障电流还不足以使熔断器熔断(若光伏阵列由3个或以上串并联组成,则需要这种保护)。
伊顿公司的串保护断路器由原Moeller公司电动机保护断路器派生,型号为PKZ-SOL,原交流PKZ断路器为三极开关,派生为直流二极开关,其接线图如图3所示。它可带过流和欠压脱扣器,利用欠压或分励脱扣器实现遥控,利用辅助触头提供开关状态。伊顿公司的串保护断路器的技术数据如表2所示。
断路器PKZ.SOL因为要保护逆向电流,工作应为无极性。ABB公司同类光伏开关为$800,由高分断小型断路器$800派生。通常模压电感直流小型断路器都采用永磁来加强磁吹;$800不能用永磁,它采用双断点来提高开断性能。ABB公司的光伏开关$800技术数据如表3所示。