1 范围

      本文件确立了低压直流系统与设备的安全总体原则和应考虑的安全因素。

      本文件适用于直流电压1500V及以下的直流系统与设备，为其考虑安全因素提供指导。

2 规范性引用文件

      下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

      GB/T 4776-2017 电气安全术语

      GB 19517 国家电气设备安全技术规范

      GB/T 34924-2017 低压电气设备安全风险评估和风险降低指南

3 术语和定义

      GB/T 4776-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

      低压直流系统与设备 low voltage direct current system and equipment；LVDC

      电源或输出额定电压不超过直流1500V的用于发电、变电、输电、配电、储能或用电等用途的电气系统与设备。

4 总则

4.1 通则

      GB 19517规定的基本安全要求适用于本文件。

      直流与交流存在差异，除满足GB19517规定的基本安全要求外，低压直流系统与设备还应考虑本文件第5章规定的安全因素，以保证在预期的使用和合理预期误用下的安全，并采取相应的防护措施。

      低压直流系统与设备自身因素成为安全因素的，按照GB/T 34924-2017确定。

4.2 安全因素的确定

      低压直流系统与设备的安全因素（亦指风险因素）除按照GB/T 34924-2017中附录A规定的要求进行考虑之外，还应考虑本文件第5章提出的因素。在考虑了安全因素的基础下，按照GB/T 34924-2017中规定的方法对低压直流系统与设备进行电气安全风险评估，对残余风险应予以必要的警示，并告知应采取的措施。

5 低压直流系统与设备安全因素

5.1 多个电压等级的应用

      由于直流与交流在电压转换原理方面存在差异，并存在同一场所应用不同电压的情况，应考虑多个电压等级同时应用或转换中可能出现的风险，以保障系统与设备的安全。

      还应考虑以下场合低压直流电压的影响：

      ——不同低压直流源电压；

      ——不同传输电压；

      ——不同终端设备电压。

      如果低压直流系统与设备存在多等级电压，则应考虑多等级电压间的隔离。

5.2 电源输入的影响

      电源输入类型包括但不限于：

      ——直流（电网）输入，应考虑电压等级匹配，输电网络与用电网络的接地匹配方式；

      ——交流（电网）输入，应考虑变压器匹配，同时考虑电能供给的方式，如配备用户侧储能设备可考虑恒功率供电方式；

      ——电池（储能）输入，应考虑不同类型的储能元件自身的放电特性对于电网波动的影响，同时储能单元应具备热失控保护能力；

      ——综合电源输入，应具备完善的电能综合调度系统以确定新能源电力输入与储能的协调工作。

5.3 直流对人身伤害的影响

      直流对人体伤害的影响与交流不同，直流电流作用在人体上的效应有一定的特殊性，应充分考虑其影响并采取相应的防护措施。

      即使是特低电压，长期接触也可能造成危险。

      有关直流电的要求和技术数据见 GB/T 13870.1、GB/T 17045。

5.4 直流电流方向与电源极性的影响

      用电设备的使用及保护控制设备的选用中，应关注低压直流电流的方向性和电源电压极性对其安全性的影响，采取相应的应对措施。

5.5 直流电弧的影响

      稳态的直流电流没有过零点。

      如果低压直流系统与设备在分断各种电流过程中产生不期望的直流电弧，应考虑其影响，避免直流电弧产生的安全风险。

5.6 直流纹波的影响

      低压直流系统的直流纹波会对系统中的电气设备运行造成影响，继而影响低压直流系统与设备的整体运行。应考虑消除直流纹波影响的措施，或规定限制直流纹波的要求。

5.7 热效应的影响

      低压直流系统与设备中，电能转换设备在使用过程或电能存储设备在充电过程时存在产生较高热

效应的可能。

      应考虑热效应对其他绝缘材料及相邻部件的影响。

      必要时应考虑热效应对热电偶等监测（视）设备测量精度的影响。

5.8 过电压保护的特殊性

      产生过电压的原因包括但不限于：

      ——对地电容作用；

      ——直流系统与设备的运行及操作过程；

      ——转换元件的损坏；

      ——大气过电压等。

      直流过电压存在对人身、设备带来潜在伤害的风险，应根据直流过电压的成因，采取相应措施。此外，直流过电压方向会对被保护体和保护设备自身保护的有效性产生影响，应进行有效的防护。

5.9 过电流保护的特殊性

      应考虑低压直流系统中设备的耐受过载能力与交流存在差异，以保证过电流保护的选择性和可靠性。例如，由于低压直流系统与设备（如光伏板、电池组和电能转换元件）中的短路电流耐受能力的特殊性，直流系统与设备的短路保护应与过载保护统筹考虑。

      应根据直流过电流的成因，采取相应的防护措施。

5.10 孤岛效应保护

      孤岛效应保护应与其所接入公共电网的保护相配合。发生孤岛现象时，应快速切除并网点。孤岛保护装置需具备过电压、低电压、逆功率等保护功能。孤岛效应保护配置应与中性点接地方式相适应。

5.11 交直流间的隔离

      除非系统与设备均是低压直流的，否则应考虑有效的措施，使交流设备与低压直流设备尽可能用物理的方式隔离，至少在电气上应保持安全的隔离（不包含变流装置，变流器内的隔离变压器可以认为是安全隔离的）。

5.12 交流系统与设备故障对直流系统与设备的影响

      绝大部分的直流系统及设备均与交流系统及设备存在联系。

      交流系统与设备的故障会对电能转换设备、直流系统与设备造成损坏，或使保护设备产生不必要动作。因此，直流系统设计及保护元件选用时，应考虑“相邻”交流系统与设备故障可能产生的影响，并采取相应的防护措施。

5.13 交直流混合系统与设备中故障的相互影响

      对于交直流混合系统及设备，直流系统及设备的故障也会对交流系统及设备产生影响。因此，在系统及设备设计时，应充分考虑交直流间的相互影响，并采取相应的防护措施。

5.14 接地的影响

      不同的低压直流设备的接地型式不同，其安全因素的影响不同。

      低压直流设备不同接地型式会影响接地的安全性。低压直流配电系统宜采用IT、TN接地型式，

不宜采用TT接地型式。

      采用IT高电阻接地的系统中应配置绝缘监测装置。绝缘监测装置应具备故障定位功能。接地电阻宜在10kΩ～30kΩ范围内选择。宜选用直流剩余电流检测装置作为单点接地连续运行时的后备保护措施。

      TN-S接地方式中故障特征明显，易于识别和分级选线保护。应配备高可靠性的直流系统用剩余电流动作保护器（简称DC-RCD）及直流断路器。

      TT接地方式中接地故障电流较小，有利于开断线路，但故障识别和选线困难，应用难度较大。

      直流接地系统与交流系统并网时应考虑对现有交流接地装置电腐蚀的影响。

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