SANS/IEC 62109-1标准概述
SANS/IEC 62109-1《光伏逆变器安全要求 – 第1部分：通用要求》是南非标准（SANS）采纳的国际电工委员会（IEC）标准，基于IEC 62109-1，适用于光伏逆变器在南非低压（≤1kV）和中压（≤35kV）电网中的安全要求。该标准规定了逆变器的电气安全、机械安全、热安全及环境适应性，确保设备在南非气候条件下安全运行，适用于分布式光伏和集中式光伏电站。
标准适用范围
| 适用对象 | 描述 |
|---|---|
| 光伏逆变器 | 单相/三相并网或离网逆变器 |
| 电压等级 | 直流侧≤1500V，交流侧≤1000V |
| 应用场景 | 分布式光伏、集中式光伏电站、光储结合 |
SANS/IEC 62109-1技术要求
1. 电气安全要求
确保逆变器电气系统安全：
- 绝缘电阻：≥1 MΩ（500V DC测试）。
- 耐压强度：无击穿或闪络（2kV或更高）。
- 接地连续性：接地阻抗≤0.1Ω。
- 漏电流：≤3.5mA（交流侧）。
2. 机械安全要求
防止机械风险：
- 外壳防护：IP54或以上，防尘防水。
- 机械强度：承受1m跌落或10N压力无损坏。
- 连接器安全：防止意外断开或触电。
3. 热安全要求
控制设备温升：
- 温升限值：关键部件温升≤70K。
- 过温保护：超过限值时自动停机。
- 短路耐受：短路条件下无起火或爆炸风险。
4. 环境适应性要求
适应南非气候条件：
- 温度范围：运行温度-10℃至+60℃。
- 湿度适应：相对湿度5%-95%，无凝露。
- 电磁兼容（EMC）：符合CISPR 11 Class A。
SANS/IEC 62109-1测试流程
遵循SANS/IEC 62109-1的规范测试流程：
- 文件审查与样品准备：评估逆变器设计规格和设备完整性。
- 电气安全测试：验证绝缘、耐压、接地和漏电流。
- 机械安全测试：检查外壳防护和连接器可靠性。
- 热安全测试：测量温升和短路耐受性。
- 环境与EMC测试：模拟高温、沙尘和电磁干扰条件。
- 报告交付：出具SANS认证或CNAS/CMA认证的测试报告。
SANS/IEC 62109-1应用场景
| 应用场景 | 描述 | 关键要求 |
|---|---|---|
| 分布式光伏 | 住宅、商业屋顶光伏接入低压配电网 | 电气安全、防护等级 |
| 集中式光伏电站 | 大型地面光伏电站，需高可靠性 | 热安全、短路耐受 |
| 光储结合系统 | 光伏与储能协同运行，确保安全兼容 | 接地保护、EMC性能 |
| 离网光伏系统 | 独立光伏系统，保障用户和设备安全 | 机械强度、环境适应性 |
| 工商业光伏 | 工业园区光伏系统，降低安全风险 | 漏电流控制、过温保护 |
关键测试项目详解
电气安全测试
| 测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 绝缘电阻 | 500V DC | ≥1 MΩ |
| 耐压测试 | 2kV，60s | 无击穿/闪络 |
| 接地连续性 | 25A测试电流 | 阻抗≤0.1Ω |
| 漏电流 | 额定运行电压 | ≤3.5mA |
机械安全测试
| 测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 外壳防护 | IP54测试（尘、水） | 无异物/水进入 |
| 机械强度 | 1m跌落或10N压力 | 无损坏，功能正常 |
| 连接器安全 | 拉力测试 | 无意外断开 |
热安全测试
| 测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 温升测试 | 额定负载连续运行 | 关键部件≤70K |
| 过温保护 | 模拟过温条件 | 自动停机，无损坏 |
| 短路耐受 | 模拟短路故障 | 无起火/爆炸风险 |
环境适应性测试
| 测试项目 | 测试条件 | 判定标准 |
|---|---|---|
| 高温运行 | +60℃，额定负载 | 正常运行，无故障 |
| 沙尘测试 | 模拟沙漠环境 | 无功能失效 |
| EMC辐射发射 | CISPR 11测试环境 | Class A限值 |
相关标准对比
| 标准 | 适用产品 | 主要内容 | 与SANS/IEC 62109-1关系 |
|---|---|---|---|
| SANS/IEC 62109-1 | 光伏逆变器 | 南非安全标准 | 基础标准 |
| SANS/IEC 61727 | 光伏系统 | 南非并网特性 | 补充并网要求 |
| NRS 097-2-1 | 可再生能源 | 南非小型并网规范 | 互补小型系统规范 |
| IEC 62109-1 | 光伏逆变器 | 国际安全标准 | SANS采纳，内容一致 |
| UL 1741 | 分布式能源 | 北美并网与安全标准 | 类似安全要求，区域不同 |
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