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逆变器厂家详解:光伏逆变器组成部分及寿命计算

2019-7-16

光伏逆变器主要由印刷线路板、IGBT、直流母线电容器、液晶显示屏幕组成。为什么这样分类,主要是从部件寿命的角度出发。大部分的电阻、电感、电容都焊接到了印刷线路板上,所以这些元器件的可以归为一类。IGBT是开关元器件,也是焊接在线路板上面,比较耐高温,原则上也可以归类于印刷线路板。母线电容的寿命与温度和电压有很直接的关系,所以单列出来。液晶屏幕是整个逆变器的最易损件,寿命最短,也需要单列。(很多逆变器厂家都没有液晶显示屏幕,就是考虑了产品的可靠性。)

直流母线电容的寿命预计

根据 NCC 电容寿命计算公式:

此处:LX =预期电容寿命(小时)

L0=电容标称寿命(3000 小时)

T0=电容标称的额定工作温度(105 度)

T=电容实际工作温度

T=75,为光伏逆变器在 45 度环境温度下测试的最大电容温度;

如果一天光伏逆变器满载工作 4 小时,则电容的寿命:

=24000/4/365=16.4 年

如果一天光伏逆变器满载工作 6 小时,则电容的寿命:

=24000/6/365=10.9 年

金属薄膜电容器具有高储能密度、造价低、软失效等特性,它是由两张单面蒸涂薄金属(铝或铝合金)的有机膜绕卷而成的,由于膜带有杂质或缺陷的区域,这些区域的耐电强度较低,形成“电弱点”。在外施电压不断作用下,电弱点处薄膜会先被击穿而形成放电通道,在薄膜被击穿的同时,电荷通过击穿点形成大电流,引起局部高温,击穿点处的薄金属层会迅速蒸发并向外扩散使绝缘恢复,这种特性即为电容器的“自愈”。

电容器不断“自愈”的结果是,电容器电容值不断下降,当超过初始容值的5%时,电容器容值不再满足要求,发生退化失效。除了退化型失效外,电容器还可能被击穿(对外呈短路状态)该失效模式是突发型的,这种突发失效可能受电容器容值影响,电容器不断自愈容值降低后,其被击穿的可能性增加。所以薄膜电容的失效或者说故障与电压高低和使用温度有很大的关系。

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