随着国家政策不断向分布式光伏倾斜【xié】,光伏创新技术【shù】提高【gāo】,度电成本下降,国【guó】家补贴维【wéi】持不变,投资分布【bù】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【nì】变器输出【chū】那【nà】么大电流,有没有【yǒu】电【diàn】磁【cí】辐射,对人体和家用电器有没有影响【xiǎng】?

1什么叫电磁辐射

辐射究竟是什么?它是指物体以波【bō】或粒子的【de】形式向【xiàng】周围空间发【fā】射能【néng】量的【de】过程。自然界【jiè】中的【de】一切【qiē】物体只要其温度在绝【jué】对零【líng】度以上,都会以电磁【cí】波或【huò】粒子的形式不停地向外界传送【sòng】能【néng】量【liàng】,换句话说,世间万物都有辐射,包括人【rén】体【tǐ】自身,都在时时刻【kè】刻【kè】向外辐射,比如【rú】晒【shài】太阳,其实【shí】就【jiù】是接受【shòu】太阳的辐射。但是,并非所有的辐射都【dōu】是有【yǒu】害的,有些甚【shèn】至还离不开呢,比如太阳的【de】辐射——阳光,大地万物【wù】的【de】生长都需要阳光。

电磁辐射虽然不会改【gǎi】变生物体的分子性质,造成直接伤【shāng】害,但如【rú】果能量较【jiào】大,也会对生物体造成一【yī】定的影响,体现在两个方【fāng】面:热【rè】效应【yīng】和感应电流。对家用设【shè】备【bèi】也【yě】会造成干【gàn】扰,如【rú】手机【jī】、收音机和电视【shì】机的信号。

《电磁【cí】辐射防护规定【dìng】》(GB8702-88)和《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)。对电磁辐【fú】射照【zhào】射限值【zhí】作了【le】规定:50Hz工【gōng】频按磁场强度大小为标准计算,具体单位【wèi】为μT,如【rú】果辐射在0.4μT以【yǐ】上属于较强辐射,对人体有一定的危【wēi】害。如果辐【fú】射在0.4μT以【yǐ】下,相对安全。射频电【diàn】磁场以功【gōng】率【lǜ】密度或者场强大小【xiǎo】为标准计【jì】算,具体单位为μW/c m2或者V/m,30-3000 MHz这【zhè】一公众最敏感范围【wéi】内的标【biāo】准【zhǔn】限值【zhí】为40μW/c m2。在这【zhè】个标准下【xià】,就是安【ān】全的。

2电磁辐射的产生

根据电磁学基本【běn】理论【lùn】,带电【diàn】粒子周【zhōu】围会有相应的电【diàn】场分布,随时间变【biàn】化【huà】的带电粒子会产生变化【huà】的电场【chǎng】;由于带电粒【lì】子【zǐ】周围电位不同的【de】两点之间存在电位差【chà】,因此在两点间形成了电【diàn】压【yā】;当大【dà】量的带【dài】电【diàn】粒【lì】子定向移动时便形成了电流,电流周【zhōu】围产生磁场,随时间变【biàn】化的电流则【zé】会产生变化的磁场【chǎng】。同【tóng】样,随时间变化的【de】磁场【chǎng】也能【néng】产生【shēng】电场,这样变化的电场和磁【cí】场交替的产生,互相【xiàng】垂直并不断向空【kōng】间传播,就【jiù】产生了电磁辐射。电磁辐射所【suǒ】携带的能量大【dà】小取决于其频率的高低,频率越【yuè】高【gāo】,能量就【jiù】越大。

3光伏系统的电磁辐射

光伏系【xì】统是由光伏组件,支架,直流【liú】电缆,逆变器,交【jiāo】流电缆,配电【diàn】柜,变压器等组成,其【qí】中【zhōng】支架不带电【diàn】,自然不会产生电磁【cí】干【gàn】扰。光伏组件和【hé】直流【liú】电缆,里面是直流电流,方向没有变【biàn】化【huà】,只能产生电场,不能产生磁场【chǎng】。输出变【biàn】压器虽然【rán】是交流电,但频【pín】率【lǜ】很低,只有50Hz,产生【shēng】的磁场很低。逆变器是【shì】把直流电转为【wéi】交流【liú】电的设备,里面有【yǒu】电力电子【zǐ】变换,频率一般为【wéi】5-20KHz,因【yīn】此会【huì】产生交变电场,所以也会产生电磁辐射【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【jiē】连接到【dào】住宅的低压【yā】供电网设【shè】施中使用的【de】逆变器应满足GB 4824-2004中【zhōng】1组B类限值,如下【xià】表所示。

光伏逆变【biàn】器的电【diàn】磁辐射,同家【jiā】用电器相比,大【dà】约和笔记本电脑【nǎo】差【chà】不【bú】多【duō】,低于电磁【cí】炉,电吹风,冰箱。因此不用【yòng】担扰。

4光伏逆变器EMC电磁干扰解决方法

光【guāng】伏逆变器作为一个【gè】电力电子设备,开【kāi】关频【pín】率较高,组【zǔ】串【chuàn】式逆【nì】变器通常达20K左右【yòu】,电【diàn】流也【yě】比较大,如果【guǒ】不采【cǎi】取措施,就会有很大的电磁【cí】干【gàn】扰。通常的方法有屏蔽,滤波和【hé】接【jiē】地【dì】3种方【fāng】法【fǎ】。屏蔽能够【gòu】有效的抑制通过空间传播的电磁干扰。采用屏蔽的目的有【yǒu】两个,一个【gè】是限制内部的【de】辐射电磁能量外泄出控制区域,另一个【gè】就是防止外来的辐射电【diàn】磁【cí】能量入【rù】内部控制区,逆变器【qì】采用铝或者铁等导体全金属封装【zhuāng】。滤【lǜ】波是控制EMI传导干扰,通常【cháng】采用三种器件来实【shí】现:去耦电容、EMI滤波【bō】器和磁性【xìng】元件。逆变【biàn】器【qì】输入端和【hé】输【shū】出端有X电容和【hé】Y电容、共模【mó】电感、磁珠、磁环【huán】等磁性元件。不论【lùn】采【cǎi】用何种方法抑制EMI干【gàn】扰,最终都要通过接地把静电泄放,因【yīn】此逆变器的接地非常【cháng】重要。除了抑制EMI干扰,接地【dì】还有提供零电位参考点和安【ān】全保护【hù】等作【zuò】用。

传导发射【shè】:家用或直接连【lián】接【jiē】到【dào】住宅的低压供电网【wǎng】设【shè】施中使用的逆变器【qì】应满足GB 4824-2004中1组B类【lèi】限值.

总结【jié】:光伏系统的电磁辐射,比较【jiào】微弱【ruò】,采用合格的设备,不【bú】会对人体【tǐ】造成伤害,也不【bú】会对家用电器造成干扰。光伏组【zǔ】件是直流电,不会产生辐【fú】射,逆【nì】变器的【de】辐射严格【gé】控制【zhì】在安全【quán】范【fàn】围内。安装要注意以下【xià】几点:逆变器【qì】不要【yào】安装在【zài】卧室和客【kè】厅内,尽【jìn】量安装在【zài】室外,地【dì】线(PE)必须接,相应的接地系统装置必须完整且符合规范。