随着国家政策不断向分布式光伏倾斜,光伏创新技术【shù】提高【gāo】,度电成【chéng】本下降【jiàng】,国家补贴维【wéi】持不变,投资分布式光伏发电站,现在非常划算。但是,很多人还是有些担扰:屋顶装那么多光伏组件,逆变器输出那【nà】么大【dà】电流,有没有电【diàn】磁【cí】辐射,对【duì】人体和家用电器有没【méi】有【yǒu】影响?

1什么叫电磁辐射

辐射究竟【jìng】是什【shí】么?它是指物体以波【bō】或粒子的形式向周围【wéi】空间发【fā】射能量的过程。自然界中的一【yī】切物体只【zhī】要其温度在绝对【duì】零度以上,都会以电磁波或【huò】粒子的形式不停地向外界传送能【néng】量,换句话【huà】说,世【shì】间万物都有辐射【shè】,包括人体自身,都【dōu】在【zài】时时刻刻向外辐射【shè】,比如晒【shài】太阳【yáng】,其实就是【shì】接受太阳的辐射。但【dàn】是,并非【fēi】所【suǒ】有的辐射都是有害的【de】,有些甚【shèn】至还离不开呢,比【bǐ】如太阳的【de】辐【fú】射——阳【yáng】光,大地万物的生长都需要阳光【guāng】。

电磁【cí】辐射虽然不会【huì】改变生物体【tǐ】的分子【zǐ】性质,造成【chéng】直接伤害,但如果能量较大,也会对生物体造成【chéng】一【yī】定的影响,体现在两个方面:热效应【yīng】和感应【yīng】电流【liú】。对家【jiā】用设备也会造成干【gàn】扰【rǎo】,如手机、收【shōu】音【yīn】机和电视机的信号。

《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)和《环境【jìng】电磁波【bō】卫【wèi】生标【biāo】准》(GB9175-88)。对电磁辐【fú】射照射限值作了【le】规定:50Hz工频按磁场强度大小为标【biāo】准计算,具体单位【wèi】为μT,如果辐射在0.4μT以上属于较强辐射,对【duì】人体有一定的危【wēi】害。如果辐射在0.4μT以下【xià】,相对安全。射频【pín】电磁【cí】场以功率密度或者场强大小【xiǎo】为【wéi】标准【zhǔn】计算【suàn】,具体单【dān】位为μW/c m2或者V/m,30-3000 MHz这【zhè】一公【gōng】众【zhòng】最敏感范围内【nèi】的标准限值为40μW/c m2。在这【zhè】个标准下,就是【shì】安全的。

2电磁辐射的产生

根据【jù】电磁学基本理论,带电粒子周围会【huì】有【yǒu】相【xiàng】应的电场【chǎng】分布,随时间变化的带电粒【lì】子会产生【shēng】变化的电场;由于带电粒子周【zhōu】围电位【wèi】不【bú】同的两点之间存在【zài】电位差,因此在两点【diǎn】间形成【chéng】了电压;当大量的带电粒【lì】子【zǐ】定向移动时【shí】便形成了电流,电流【liú】周围产生【shēng】磁场,随时间变化的电流则会【huì】产生变化的磁场【chǎng】。同【tóng】样,随时间变【biàn】化的【de】磁场也能【néng】产生电场,这样【yàng】变化的电【diàn】场和磁场交替的产生【shēng】,互相垂直并不断向空【kōng】间传播,就产生了电磁辐射。电【diàn】磁辐射所【suǒ】携带的能量大【dà】小取决于【yú】其【qí】频【pín】率的高低,频率越【yuè】高,能量就越大。

3光伏系统的电磁辐射

光伏系统【tǒng】是由光伏组件,支架【jià】,直流电缆,逆变【biàn】器,交流电缆,配电柜,变压器【qì】等组成,其中【zhōng】支架不带电【diàn】,自然不会产生电磁干【gàn】扰。光伏组件和直流电缆【lǎn】,里【lǐ】面是直流电流,方【fāng】向没有变【biàn】化,只【zhī】能【néng】产【chǎn】生电场【chǎng】,不能产生【shēng】磁【cí】场【chǎng】。输出变压【yā】器虽然是交流电,但【dàn】频率很低,只【zhī】有50Hz,产【chǎn】生的【de】磁场【chǎng】很低。逆变器是把直流电转为交流电的设备【bèi】,里面有电力电子变换,频率一般【bān】为5-20KHz,因此会产生交变【biàn】电场,所以也会产生【shēng】电磁辐射【shè】。国家对光伏逆变器电磁兼容性有严格的标准。

辐射发射:家用或直接连接到住宅的低压供【gòng】电【diàn】网设施中使用【yòng】的逆变器【qì】应满【mǎn】足GB 4824-2004中1组【zǔ】B类限值,如下表【biǎo】所示。

光伏逆变器【qì】的电【diàn】磁辐【fú】射,同【tóng】家用电器相比,大约和【hé】笔记本电脑【nǎo】差不多,低于电【diàn】磁炉,电吹风,冰箱。因此不用担【dān】扰。

4光伏逆变器EMC电磁干扰解决方法

光伏逆变器作为一【yī】个电力电子设备,开关频率较高【gāo】,组串式逆变【biàn】器通【tōng】常达20K左右,电流也比【bǐ】较大,如【rú】果不采【cǎi】取措【cuò】施,就会有很【hěn】大的【de】电磁干扰。通常的方法有屏蔽,滤波和接【jiē】地3种方【fāng】法。屏蔽能够有效【xiào】的抑制通【tōng】过空间【jiān】传播【bō】的【de】电磁【cí】干扰。采用屏蔽【bì】的【de】目的有两【liǎng】个,一个是限【xiàn】制【zhì】内部的辐射电【diàn】磁能量【liàng】外泄出控制区【qū】域,另一【yī】个就是防【fáng】止外来的辐射【shè】电磁能【néng】量入内【nèi】部控制【zhì】区,逆变器采用铝或者铁等导体全【quán】金属封装。滤波是控制【zhì】EMI传导干扰,通常采用三种器件来实现:去耦【ǒu】电容、EMI滤【lǜ】波器和磁【cí】性元【yuán】件。逆变【biàn】器输入端【duān】和输出端有X电容【róng】和Y电【diàn】容【róng】、共模电感、磁珠、磁环等磁性元件。不论采【cǎi】用何种方法抑制EMI干扰【rǎo】,最终都要通过接【jiē】地把静电泄放,因【yīn】此逆变器【qì】的【de】接地非常重要。除了抑制【zhì】EMI干扰,接地【dì】还有提供零电【diàn】位参【cān】考点和安全保护等【děng】作用。

传导发【fā】射:家用或直接连接到住【zhù】宅的低【dī】压【yā】供电网设施中使用的逆变器应【yīng】满足GB 4824-2004中【zhōng】1组B类限值.

总结:光【guāng】伏系【xì】统的电磁辐射,比【bǐ】较微【wēi】弱,采用合格的设备,不会对人体造成伤害,也不【bú】会对【duì】家用电器造成【chéng】干扰【rǎo】。光【guāng】伏【fú】组件是直【zhí】流电,不会产生辐【fú】射,逆变器【qì】的辐射严格控制在安全范围内。安装要注意以下几点:逆变器【qì】不要安装在卧室和客【kè】厅内,尽量安装【zhuāng】在室外【wài】,地【dì】线(PE)必须接,相【xiàng】应的接地【dì】系统装【zhuāng】置必须【xū】完整且【qiě】符合规【guī】范。