前言

即使輕微的絕緣故障也可能會導致功率損耗、設備過熱，甚至引發火災。為了確保工業生產過程中所使用的電氣裝置、部件和設備不會隨著時間推移而失去絕緣性能，并防止觸電和短路情況的發生，精準的絕緣測量不可或缺。光伏發電(PV)系統亦是如此，它們需要在完成安裝后定期地進行絕緣測量。

IEC62446-1標準描述的2種PV系統絕緣電阻的測量方法

將光伏組串的正負極短接，然后測量短接點與接地之間的絕緣電阻。

在不進行短接的情況下，分別測量正極與接地之間以及負極與接地之間的絕緣電阻。

■短路的測量方法

由于太陽能電池屬于光電二極管，是恒流源，所以其正負極是可以短接的。一旦電極短接，使用絕緣電阻表可準確測量絕緣電阻。但另一方面，短路可能會引發電弧、觸電或灼傷等風險。

為防止這種情況發生，可以通過大容量的繼電器對端子進行短路操作；如果是在光伏組件不發電的夜間進行測量，也可以使用小容量的繼電器。當然，還有其他一些風險需要考慮，比如夜間測量時能見度不佳的問題。

■非短路的測量方法

由于這種方法不會使太陽能電池的正負極短路，因此也無需使用繼電器，測量起來會簡便很多。然而，在使用常規絕緣測試儀時，可能會存在測量值不準確的情況。這是因為所測量的對象包含帶有電勢的光伏組件，而常規絕緣測試儀通常是用于測量無電勢的對象。根據電路的狀態，發電中的光伏組件可能會對測量產生影響，從而得出與實際值不相符的結果。

誤差產生的原因？

圖1展示了一個在光伏組件負極發生接地故障時，測量正極與接地之間絕緣電阻的示例。為測量正極與接地之間的絕緣電阻，需將絕緣測試儀的測量端連接到正極和大地。在這種情況下，負極存在接地故障，這意味著光伏組件產生的電流會形成一個閉合回路，該回路會經由接地故障電阻和絕緣測試儀流動，從而導致測量出現誤差。常規的絕緣測試儀輸出的是負測試電壓，在此情形下，測得的電流與光伏組件產生的電流方向相同。

因此，測試儀通過疊加光伏組件產生的電流檢測到了更高的電阻，進而所顯示的絕緣電阻值會低于實際的絕緣電阻值。

圖2展示了一個正極存在接地故障時，進行負極與接地間測量的示例。在這種情況下，測得的電流與光伏組件產生的電流方向變為相反。結果就是，檢測到更低的電流，所顯示的絕緣電阻值會高于實際值，甚至可能會顯示為 “無窮大”。

當絕緣測試儀連接后形成閉合回路，且產生的電流能夠通過該回路流動時，就會出現上述這些現象。圖3展示了絕緣測試儀準確測量“無誤差”的一種情況示例。在這兩個示例中，不存在給光伏組件供電的閉合回路，因此即便存在接地故障，光伏組件產生的電流也不會流向測試儀，不會對測量產生影響。當然，如果沒有接地故障，準確測量也是能夠實現的。

更安全、更準確的測量

為了更安全地測量光伏組件的絕緣電阻，建議采用非短路的方法進行測量。此外，選擇正確的絕緣電阻表也很重要，首先其本身的測量精度要高，其次，即使在光伏組件電流流經閉合回路時也能保持測量的精確度。

除了具備常規的絕緣電阻測量模式外，HIOKI日置絕緣電阻表IR4053-10 還專門設有用于測量光伏絕緣電阻的模式。它旨在消除光伏組件所產生電流帶來的影響，因此，即便太陽能組串中存在接地故障，也能夠測量到準確數值。除此之外，IR4053-10 還具備多項實用功能，有助于對PV系統進行全面的檢測。

具備PV專屬測量模式，測量時間僅需4秒。

配備開路電壓測量功能以及極性判定功能，這兩項功能對于PV系統安裝過程中的極性測試起到至關重要的作用。

借助比較器功能，設置標準值后，標準值以上判定為PASS(合格)，標準值以下判定為FAIL(不合格)。FAIL(不合格)判定時，會以“嗶?”的連續音和顯示畫面亮紅燈來進行通知。因此，合格與否的結果一目了然。

需要注意的是，在IEC62446-1標準中，首先測量的是負極與接地之間的情況。然而，使用 IR4053-10進行絕緣測量時，由于其輸出的是負測試電壓，所以首先測量的是正極與接地之間的情況。

結語

確保PV系統的安全性固然重要，但確保測量人員的安全也同樣關鍵。因此，我們應該選用配備PV專屬測量模式的絕緣測試儀，而日置絕緣電阻表IR4053-10正是可以滿足以上需求的儀器。想要了解更多關于IR4053-10絕緣電阻表的資訊，請聯系日圖科技！