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光伏安装者必备电工知识—基本电路

光伏系统基本电路知识

2.1、电路的组成和作用

电流所流过的路径称为电路。它是由电源、负载、开关和连接导线等4个基本部分组成的。电源是把非电能转换成电能并向外提供电能的装置。常见的电源有光伏发电系统、蓄电池和发电机等。负载是电路中用电器的总称，它将电能转换成其他形式的能。如电灯把电能转换成光能；支架制作和安装所用的材料，***标准规定要求进行复验的．必须按照现行***标准和订货合同条款的规定，进行各项性能指标的复验，合格后，方能在支架制作和安装中使用。电烙铁把电能转换成热能；电动机把电能转换成机械能。开关属于控制电器，用于控制电路的接通或断开。连接导线将电源和负载连接起来，担负着电能的传输和分配的任务。电路电流方向是由电源正极经负载流到电源负极，在电源内部，电流由负极流向正极，形成一个闭合通路。

电源和负载也是可以变换的，如电网一般都是电源，但在光伏并网系统中，电源是组件和逆变器，电网是负载。蓄电池在充电时是负载，放电时是电源。

2.2、电路的三种状态

电路有三种状态：即通路、开路、短路。

通路是指电路处处接通。通路也称为闭合电路，简称闭路。只有在通路的情况下，电路才有正常的工作电流，开路是电路中某处断开，没有形成通路的电路，开路也称为断路，此时电路中没有电流；由于直流熔断器时间常数L/R大小决定着分断燃弧能量和分断时间及允通电压，所以管体的粗细与长短必须合理而安全的选择使用。短路是指电源或负载两端被导线连接在一起，分别称为电源短路或负载短路。电源短路时电源提供的电流要比通路时提供的电流大很多倍，通常是***的，也是非常***的，所以一般不允许电源短路。

光伏系统中，逆变器工作时，组件处于通路状态，组件的电压就是工作电压；1、熔断器熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开的原理制成的一电流保护器。逆变器没有工作时，组件处于开路状态，组件的电压就是开路电压，开路电压一般要比工作电压高19%左右。由于组件是一个电流源，内阻比较高，组件短路时电流也不大，约为工作电流的1.25倍，所以单路的组件短路，熔断器不会熔断，逆变器里面的熔断器的主要作用是有多路接入时，任意一组接地，防止别的组串就会流向这一路，超过三路就需要配熔断器了。

2.3、欧姆定律

所谓一段电阻电路是指不包括电源在内的外电路，电阻电路欧姆定律的内容是，流过导体的电流强度与这段导体两端的电压成正比；与这殷导体的电阻成反比。其数学表达式为：

1）当全电路处于通路状态时，得出端电压为：，由公式可知，随着电流的增大，外电路电压也随之减小。电源内阻越大，外电路电压减小得越多。在直流负载时需要恒定电压供电，所以总是希望电源内阻越小越好。

2）当全电路处于断路状态时，相当于外电路电阻值趋于无穷大，此时电路电流为零，开路内电路电阻电压为零，外电路电压等于电源电动势。

3）当全电路处于短路状态时，外电路电阻值趋近于零，此时电路电流叫短路电流。由于电源内阻很小，所以短路电流很大。短路时外电路电压为零，内电路电阻电压等于电源电动势。

2.4、串联和并联电路

在一段电路上，将几个电阻或者电源的首尾依次相连所构成的一个没有分支的电路，叫做串联电路。将两个或两个以上的电阻或者电源两端分别接在电路中相同的两个节点之间，这种连接方式叫做并联电路。

1）串联电路有以下特点：

2）电阻的并联电路有如下特点：

在并联电路中，电阻的阻值越大，这个电阻所分配到的电流越小，反之越大，即电阻上的电流分配与电阻的阻值成反比。这个结论是电阻并联电路特点的重要推论，用途极为广泛，比如，用并联电阻的办法，扩大电流表的量程。

电阻并联的应用，同电阻串联的应用一样，也很广泛。例如：

A因为电阻并联的总电阻小于并联电路中的任意一个电阻，因此，可以用电阻并联的方法来获得阻值较小的电阻。

(2)由于并联电阻各个支路两端电压相等，因此，工作电压相同的负载，如电动机、电灯等都是并联使用，任何一个负载的工作状态既不受其他负载的影响，也不影响其他负载。在并联电路中，负载个数增加，电路的总电阻减小，电流增大，负载从电源取用的电能多，负载变重；光伏支架设备根据安装地面的不同分为三大类：一是坡屋面光伏系统，二是平屋面光伏系统，三是大型地面光伏系统。负载数目减少，电路的总电阻增大，电流减小，负载从电源取用的电能少，负载变轻。因此，人们可以根据工作需要启动或停止并联使用的负载。

(3)在电工测量中应用电阻并联方法组成分流器来扩大电流表的量程。

光伏系统中，我们也经常会遇到组件串并联的问题：

案例1：在一个光伏系统中，使用120块265W的组件，组件的工作电压是31.4V，工作电流是8.44A，开路电压是38.4V，系统采用20串联6并联的方式，求总功率，总电流，总电压？

答：组件是电源，按照上述串并联的公司，可求出

无论是串联还是并联，总功率都是各块组件的总和，P=120*265=31800W=31.8kW；

串联回路，电流不变，并联电流是各串联回路之和，总工作电流I=8.44*6=50.64A；

并联回路，电压不变，串联电压是各串联回路之和，总工作电压U=31.4*20=628V，总开路电压U=38.4*20=768V。

建一个光伏发电站需要做很多事情，很多人都会觉得很麻烦，大多数人只知其一、不知其二。接下来小编就通过动手达人的一篇网贴来具体讲解一下建家庭光伏发电站的整套流程。主要体现在这四个方面：并网手续、购买配件、安装、调试。

1、到当地供电局(乡镇或县级)窗口，填写光伏安装申报单。

2、光伏施工。

3、准备并网材料：组件、逆变器合格证书、第三方检测报告、电力施工资质、调试报告。

二、购买配件

1、光伏组件购买。

     2、逆变器购买

3、配电箱购买

4、支架及配件购买。

随着工业的发展，所有产业的整合及经济的腾飞，相对来说，光伏支架标准件供应，用电量也是腾腾的往上串，这就需要电力的基础设施不停的更新换代。众所周知，电力设施都在野外搭建，光伏支架标准件经销商，各种配件需要良好的防腐性能，特别是一颗颗紧固的螺丝螺母。可以想一下，当一颗不起眼的螺丝因生锈而腐蚀后，它的强度会下降并会引起断裂，那就影响太大了，整个基体受损就不是一颗螺丝的成本能接受得了的。当然，在地质情况非常有保障的情况下，也可以不做前期的地质勘探。

而热镀锌螺丝经过处理后是可以在室处使用达到三十年不生锈的。相比不锈钢，它的成本会低，而强度则又比不锈钢螺丝要高。优势比较明显了。