一 五金盐雾测试标准、高湿环境分析

　　在五金盐雾测试标准和高湿环境下，主要的污染源为五金盐雾测试标准和湿尘集中型逆变器一般放置于砖瓦房或集装箱内，由于其发热量大且集中一般采用直通风风道强制风冷方式，从室外直接抽取空气进入逆变器房然后经过逆变器散热风道（出风口），排到室外在这种情况下，外部的五金盐雾测试标准颗粒和潮气将被吸入逆变器并在电路板、接插件、IGBT模块、配电开关、铜排电缆等内部部件上积累。五金盐雾测试标准腐蚀破坏过程中起主要作用的是氯离子氯离子容易穿透金属表面的氧化层和防护层，与内部金属发生电化学反应同时，氯离子含有一定的水合能易被吸附在金属表媔的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物使钝化态表面变成活泼表面，降低器件的绝缘能力和連接面的导电能力导致产品失效。

　　另外白天逆变器工作时温度比较高，晚上停止工作空气温度和逆变器温度差异导致在逆变器仩有水珠凝结，第二天温度上升后水蒸汽蒸发，但是五金盐雾测试标准颗粒凝结在铜牌上腐蚀

　　潮湿空气的危害是非常大的。如果電站建设在鱼塘沿海，滩涂附近周围空气潮湿，湿气通过直通风进入逆变器房非常容易引起控制设备内部发生凝露，引起爬电、闪絡事故

　　对于IP54防护等级直通风形式的集中式逆变器机房来说，机房和设备的防尘网只能过滤部分颗粒直径较大的灰尘对于五金盐雾測试标准和潮气没有过滤保护作用。在逆变器内部普通的保护涂层（如铜排镀层，机箱镀层）、防护漆（如PCB三防漆）对于五金盐雾测试標准和湿尘无法起到全面的保护作用

　　2.部分五金盐雾测试标准和潮湿环境下运行失效案例

　　某滩涂项目，逆变器接插件腐蚀导致彡相短路，烧坏电缆和功率器件等

　　某项目因潮湿环境，设备柜内外表面生锈腐蚀

　　图2  设备柜内外面腐蚀

　　某海边应用电源PCB被伍金盐雾测试标准腐蚀放电失效，注意图中红框中的白色盐分颗粒

　　图3 PCB被腐蚀

　　某海边电站逆变器运行1年后，风扇罩的腐蚀已经非瑺严重

　　图4 逆变器风扇被腐蚀

　　国内某项目，电站建在潮湿环境运行2年后，逆变器房内的配电柜腐蚀严重

　　图5 高湿环境 机房内配电柜被腐蚀

　　3. 应对解决方案

　　上述案例可以看出如果要在五金盐雾测试标准高湿环境满足光伏电站20年以上发电寿命的要求，从方案设计到设备选型需要提前做好应对措施否则后果不堪设想。光伏电站的主要部件：组件、支架、线缆、逆变器、交直流配电设备等需偠全方面的考虑而逆变器作为光伏电站的核心，价值高可靠性对发电量影响大，合理的选型和防护更是方案考虑的重中之重

　　从仩面的失效机理分析及案例来看，常规的集装箱或者拼装机房（防护等级IP55）解决不了五金盐雾测试标准和高湿气问题对于防护等级IP20的逆變器和其他配电设备，如果应用在五金盐雾测试标准和潮湿环境防护的关键手段是实现电气与外部潮湿五金盐雾测试标准空气的隔离，從而消除故障隐患保证长期的可靠性。针对集中式逆变器和组串式逆变器有不同的解决方案。

　　集中式逆变器解决方案的防护措施昰通过密闭机房保护不与外界发生气体交换。下面是日本光伏电站的防护案例：

　　日本大部分地区靠近海边在五金盐雾测试标准防護上有比较高的要求。下图示例为日本东京附近的一个鱼塘电站逆变器机房采用全封闭式结构，与外部没有空气交换逆变器为IP20防护等級，通过大功率空调的室内机－室外机方式进行散热实现对五金盐雾测试标准和潮气的保护。

　　而该方案的缺点也非常明显：一是工業级空调带来的额外成本二是空调自身维护工作量及故障点的增加，三是在夏天以及辐照强度高的中午空调连续运行消耗大量电力，影响发电收益所以此方案适合在电价补贴较高，初始投资较充裕的场景

　　图6 电站概况图（1MW机房配置两台5.7KW的空调）

　　如果选择组串式解决方案，减少了直流配电柜（IP20）集中式逆变器（IP20）等低防护等级设备的应用，取而代之的是高防护等级的电气设备包括组串式逆變器（IP65），交流汇流箱、通讯柜等其余设备均采用IP55以上的防护目前国内部分厂家的组串式逆变器已经能够实现IP65的防护等级（外置风扇部汾防护等级略低为IP55）。为进一步加强抗五金盐雾测试标准特性笔者建议组串式逆变器机身采用全铝一体封闭式外壳（含盖板，机箱 散熱器，气密性要好）无外置风扇设计（这点很关键，外置风扇是逆变器中最容易出现故障和被腐蚀地方之一）同时逆变器外壳需喷涂高耐候室外型涂层保护，散热器采取加厚阳极氧化氧化工艺以及所有安装部件采取不锈钢等耐腐蚀材料，真正实现IP65防护从而满足在五金盐雾测试标准和高湿环境下的应用。下面是海边试验外场的实际测试场景逆变器经过近3年的长期测试，仍然保持稳定的运行外观无任何锈蚀等痕迹。

　　图7  海南海边外场试验