大面積光伏旁路二極管擊穿事故分析研究

湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司 ■ 鐘泰軍 康慨 李慧

0 引言

2017年我國(guó)光伏年發(fā)電量高達(dá)1069億kWh，截至2017年11月底，我國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)量達(dá)125.79 GW。根據(jù)國(guó)家能源局提供的規(guī)模發(fā)展指標(biāo)，到2020年底，光伏發(fā)電裝機(jī)容量有望達(dá)到 1.5 億 kW[1]。

隨著光伏發(fā)電規(guī)模的擴(kuò)大，光伏廠(chǎng)區(qū)的占地面積不斷增加，暴露在曠野、山區(qū)中的光伏陣列極易遭受雷電沖擊。目前光伏電站的防雷接地措施主要是防直擊雷，借助接閃帶、避雷針、接地系統(tǒng)等防雷措施，直擊雷能夠得到較好的防御[2]。但是，光伏廠(chǎng)區(qū)附近發(fā)生雷擊時(shí)，空間分布的變化電磁場(chǎng)將會(huì)在光伏陣列導(dǎo)體回路產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓[3]，文獻(xiàn)[4-7]表明，在距離適中的情況下，光伏組串回路中雷電感應(yīng)過(guò)電壓可能高達(dá)數(shù)千伏。目前，光伏組件并無(wú)防感應(yīng)雷的措施，光伏組件旁路二極管抗過(guò)電壓能力較差，但電磁感應(yīng)過(guò)電壓對(duì)光伏組件的危害不容忽視，輕則會(huì)影響電能質(zhì)量和轉(zhuǎn)換效率，重則會(huì)大面積燒毀光伏組件[8-9]。

針對(duì)某30 MW光伏發(fā)電站投運(yùn)期間出現(xiàn)的一起大規(guī)模光伏組件旁路二極管擊穿事故，本文通過(guò)對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)的光伏組件、電纜絕緣、接地、防雷組件進(jìn)行詳細(xì)巡查與檢測(cè)，理論分析結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，逐一排查了二極管擊穿事故的原因；并分析了組串間的電壓差、反灌電流對(duì)事故二極管及熔斷器的二次傷害。研究發(fā)現(xiàn)，雷電感應(yīng)過(guò)電壓會(huì)導(dǎo)致光伏組件旁路二極管擊穿，天氣晴朗后，反灌電流會(huì)進(jìn)一步燒毀接線(xiàn)盒。最后，論證了增設(shè)防感應(yīng)雷措施的必要性。

1 事故現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

1.1 事故背景介紹及光伏組件檢測(cè)

該光伏電站發(fā)生事故的情況：7月9-15日，僅將光伏回路接入?yún)R流箱，未并網(wǎng)運(yùn)行。7月9日晚至10日早上，整夜均有大雨，7月10日凌晨03∶00～05∶00場(chǎng)區(qū)周邊伴有多次強(qiáng)烈雷電，其中有兩處直擊雷距離場(chǎng)區(qū)較近，東側(cè)的一處直擊雷距離光伏場(chǎng)區(qū)1.5 km(1#直擊雷)，雷電強(qiáng)度為64.7 kA，陡度為10.9；西側(cè)的一處直擊雷距離光伏場(chǎng)區(qū)2.1 km(2#直擊雷)，雷電強(qiáng)度為73 kA，陡度為7.7。具體如圖1所示。

圖1 光伏電站與直擊雷

該光伏場(chǎng)區(qū)共有30個(gè)分區(qū)。7月12日天氣晴朗，發(fā)現(xiàn)9區(qū)光伏組件接線(xiàn)盒有異常后，當(dāng)日對(duì)該區(qū)所有分區(qū)光伏組件進(jìn)行了排查，除A4、A6、B6匯流箱下光伏組件接線(xiàn)盒有異常外，未發(fā)現(xiàn)其他異常的光伏組件接線(xiàn)盒，且光伏組件各項(xiàng)電氣參數(shù)均正常。據(jù)統(tǒng)計(jì)，A4、A6、B6匯流箱下共有233塊光伏組件接線(xiàn)盒存在旁路二極管擊穿現(xiàn)象，經(jīng)測(cè)試，這些二極管無(wú)開(kāi)路電壓或開(kāi)路電壓過(guò)低，并伴有接線(xiàn)盒鼓出甚至燒毀的情況，如圖2、圖3所示。

A1匯流箱回路有電纜破損現(xiàn)象和放電痕跡，但A1匯流箱下所有光伏組件無(wú)旁路二極管擊穿現(xiàn)象，如圖4所示。9區(qū)光伏組件接線(xiàn)盒異常統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

圖2 接線(xiàn)盒鼓出圖

圖3 接線(xiàn)盒燒毀圖

圖4 9區(qū)A1匯流箱電纜破損放電痕跡圖

表1 9區(qū)光伏組件接線(xiàn)盒異常統(tǒng)計(jì)表

以同樣的方式對(duì)11區(qū)進(jìn)行了排查，共發(fā)現(xiàn)46塊光伏組件接線(xiàn)盒出現(xiàn)異常，具體如表2所示。

表2 11區(qū)組件接線(xiàn)盒異常統(tǒng)計(jì)表

1.2 事故線(xiàn)路絕緣測(cè)試

對(duì)所有故障回路的1×4 mm2和2×50 mm2電纜進(jìn)行絕緣測(cè)試，未發(fā)現(xiàn)絕緣性變差的現(xiàn)象，也未出現(xiàn)電纜接地和短路現(xiàn)象。

1.3 通信線(xiàn)路檢查

檢查發(fā)現(xiàn)， 4區(qū)、6區(qū)、7區(qū)、8區(qū)、9區(qū)、10區(qū)及11區(qū)的箱變測(cè)控裝置中的RS485通信芯片處有明顯的弧光燒損現(xiàn)象，通信芯片損毀率達(dá)23.3%；4區(qū)、9區(qū)、10區(qū)、11區(qū)的CPU存在損壞現(xiàn)象。經(jīng)排查，所有通信的弱電回路與其他強(qiáng)電回路均分開(kāi)敷設(shè)，未見(jiàn)強(qiáng)電線(xiàn)路與弱電線(xiàn)路混合的情況，故排除由于電磁干擾、強(qiáng)弱電之間放電造成通信芯片燒毀的可能。

2 光伏組件熔斷器、接線(xiàn)盒的毀壞原理及其性能測(cè)試

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)情況可知，故障光伏組件背板未出現(xiàn)燒焦痕跡，且光伏組件未出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象；將故障接線(xiàn)盒切除后發(fā)現(xiàn)，光伏組件可正常工作。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)故障的光伏組件旁路二極管被擊穿。

2.1 熔斷器燒毀原理

熔斷器串聯(lián)于電路中，當(dāng)過(guò)載或短路電流通過(guò)時(shí)，熔斷器內(nèi)部金屬熔體會(huì)因發(fā)熱而熔斷，從而斷開(kāi)電路。通過(guò)查詢(xún)Bussmann公司的PV-15A熔斷器的產(chǎn)品手冊(cè)，繪制其安-秒特性曲線(xiàn)，如圖5所示。

2.2 接線(xiàn)盒中二極管擊穿的原因分析

二極管的I-V特性曲線(xiàn)如圖6所示。

圖6中，A為正向?qū)ㄅR界點(diǎn)；B為反向擊穿臨界點(diǎn)；UBR為反向擊穿電壓，當(dāng)電壓超出UBR時(shí)，二極管被反向擊穿，I-V曲線(xiàn)就會(huì)變成一條垂直于橫坐標(biāo)軸的直線(xiàn)，電流以tan90°的斜率爆發(fā)式增大，二極管燒毀。

圖5 熔斷器安-秒特性曲線(xiàn)

圖6 二極管I-V特性曲線(xiàn)

由圖6可知，光伏組件接線(xiàn)盒中二極管擊穿的原因主要有以下3種[10]：

1)正向擊穿：短路電流大于正向擊穿電流，即正向電流大于20 A。

2)電壓反向擊穿：反向電壓大于45±5 V，二極管反向擊穿。然而，電壓擊穿具備瞬時(shí)性，不一定會(huì)燒毀接線(xiàn)盒。

3)過(guò)熱反向擊穿：溫度高時(shí)，旁路二極管漏電流會(huì)急劇增加，從而反向擊穿。過(guò)熱擊穿必然伴隨著接線(xiàn)盒燒毀事故。

2.3 性能測(cè)試

本工程中光伏組件旁路二極管擊穿電壓為45±5 V，擊穿電流為20 A。為詳細(xì)了解熔斷器與二極管的工作特性，進(jìn)行了以下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。

2.3.1 模擬組串壓差實(shí)驗(yàn)

逆變器不運(yùn)行時(shí)，對(duì)某個(gè)直流柜中的某個(gè)組串進(jìn)行遮擋實(shí)驗(yàn)，被遮擋組串的開(kāi)路電壓為660 V，正常組串的開(kāi)路電壓為820 V，同一直流柜中所有組串并聯(lián)連接。經(jīng)測(cè)定，所形成的反灌電流為1.5 A，熔斷器、二極管均正常工作。

2.3.2 模擬組件串聯(lián)、并聯(lián)壓差實(shí)驗(yàn)

模擬了6塊組件串聯(lián)后與1塊組件并聯(lián)后的壓差實(shí)驗(yàn)，即240 V回路與40 V回路并聯(lián)。經(jīng)測(cè)試，接通后組串電壓為43.7 V，電流為6.0 A，持續(xù)時(shí)間超過(guò)5 h后，二極管未出現(xiàn)擊穿。

2.3.3 模擬反灌電流實(shí)驗(yàn)

將5組2塊組件串聯(lián)的回路(1#～5#)和1組1塊組件的回路(6#)進(jìn)行并聯(lián)，獲得2倍的壓差，即80 V的開(kāi)路電壓與40 V的開(kāi)路電壓并聯(lián)，并進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

1)輻照度較小時(shí)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。不串接熔斷器，反灌電流為20 A、持續(xù)運(yùn)行時(shí)間為0.5 h與反灌電流為16 A、持續(xù)運(yùn)行時(shí)間為1.5 h時(shí)，二極管均未出現(xiàn)擊穿、無(wú)燒毀現(xiàn)象。將6#組件串接15 A的熔斷器，電流由15.9 A持續(xù)上升至28 A，40 s后熔斷器熔斷，二極管未擊穿。

2)輻照度較大時(shí)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。反灌電流保持為44 A，約10 s后接線(xiàn)盒出現(xiàn)冒煙和鼓出現(xiàn)象。用6#組串串接15 A的熔斷器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反灌電流保持為44 A時(shí)，熔斷器迅速熔斷，用時(shí)約為3 s，但二極管未擊穿。

在保持壓差不變的前提下，增加2個(gè)2塊組件串聯(lián)的回路(7#、8#)，反灌電流保持為62 A，約4.5 s后接線(xiàn)盒燒毀。用6#組件串接15 A的熔斷器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反灌電流保持為62 A時(shí)，熔斷器熔斷，用時(shí)約為1 s，但二極管未擊穿。

3)模擬高反灌電流實(shí)驗(yàn)(二極管已失效)。對(duì)旁路二極管失效的光伏組件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反灌電流保持為44 A，約1.6 s后接線(xiàn)盒出現(xiàn)冒煙和鼓出現(xiàn)象；反灌電流保持為62 A時(shí)，約0.7 s后接線(xiàn)盒燒毀。

當(dāng)二極管燒毀速度比熔斷器熔斷速度慢時(shí)，熔斷器熔斷后，終止了對(duì)二極管的損害，二極管不會(huì)繼續(xù)燒毀。若二極管已經(jīng)失效，二極管燒毀速度會(huì)大幅升高；且反灌電流越大，燒毀時(shí)間越短。當(dāng)反灌電流大于62 A時(shí)，可能在熔斷器動(dòng)作前二極管就已燒毀。

3 事故原因排查與分析

3.1 正向擊穿二極管的可能性分析

300 W的光伏組件，其銘牌顯示短路電流為8.91 A 、額定工作電流為8.37 A。導(dǎo)致該光伏組件二極管正向電流過(guò)大的原因可能是線(xiàn)間短路或接地短路造成的。

單串組件在開(kāi)路狀態(tài)下單極接地不會(huì)產(chǎn)生接地電流，兩極短路接地電流不會(huì)大于8.91 A，不會(huì)造成二極管擊穿。

匯流狀態(tài)下短路及接地分為以下幾種情況：

1)光伏組件正、負(fù)極反接。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)排查，未出現(xiàn)光伏組件正、負(fù)極反接的情況。

圖7 匯流單元短路示意圖

2)匯流電纜或匯流箱內(nèi)部短路或接地。當(dāng)一級(jí)匯流電纜(1×4 mm2)或二級(jí)匯流電纜(2×50 mm2)正、負(fù)極短路時(shí)，如圖7所示。離網(wǎng)狀態(tài)下，500 kW逆變器下的組串電流都會(huì)流向短路點(diǎn)。若按逆變器60%容量計(jì)算短路電流，則其電流值不小于593 A，在該電流下一級(jí)和二級(jí)匯流電纜均會(huì)被燒毀。

匯流電纜在開(kāi)路狀態(tài)的單極接地不會(huì)產(chǎn)生接地電流，兩極接地可視為短路狀態(tài)。同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)匯流電纜進(jìn)行絕緣檢測(cè)和觀(guān)察后，未發(fā)現(xiàn)短路、接地及燒毀現(xiàn)象。因此，可以排除一級(jí)和二級(jí)匯流電纜短路或接地造成光伏組件旁路二極管擊穿的可能。

圖8 光伏組件串接示意圖

圖9 1 MW光伏單元連接示意圖

3)組串間短路或接地短路產(chǎn)生的過(guò)電流?，F(xiàn)場(chǎng)光伏系統(tǒng)的接線(xiàn)如圖8和圖9所示。

組串內(nèi)多點(diǎn)接地相當(dāng)于在兩點(diǎn)、多點(diǎn)間形成接地通路，致使接地通路內(nèi)的光伏組件退出運(yùn)行，則兩端接地點(diǎn)與匯流排之間的光伏組件承受的電壓差ΔU、反灌電流I可表示為：

式中，f為組串中靠近匯流排的接地點(diǎn)(端點(diǎn)接地點(diǎn))與匯流排之間的光伏組件數(shù)。

式中，Ire為一級(jí)匯流排中單回路正常運(yùn)行的組串供給的反灌電流，Ifn為300 W光伏組件銘牌上顯示的短路電流。

根據(jù)2.3節(jié)的測(cè)試記錄，當(dāng)反漏電流大于62 A且燒毀速度足夠快時(shí)，有可能燒毀接線(xiàn)盒。但是，光伏廠(chǎng)區(qū)大面積的不同組串都出現(xiàn)多點(diǎn)接地事故的概率很低，且現(xiàn)場(chǎng)電纜檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)組串電纜接地現(xiàn)象。因此，可排除組件內(nèi)單點(diǎn)、多點(diǎn)接地造成反灌電流過(guò)大而燒毀接線(xiàn)盒的可能。

3.2 反向電壓擊穿二極管的可能性分析

由圖10可知，每個(gè)光伏組件均有3根旁路二極管串聯(lián)，若單根二極管的擊穿電壓為40 V，則1塊光伏組件的旁路二極管擊穿電壓為120 V。因此，必須大于2400 V的電壓才能擊穿1個(gè)組串中的20塊光伏組件。根據(jù)表1中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，20塊光伏組件的組串支路多達(dá)10個(gè)，現(xiàn)場(chǎng)任何一種工況均不會(huì)頻繁的產(chǎn)生2400 V的電壓差，因此，可以排除正常工況下反向過(guò)電壓造成大量組串支路組件旁路二極管全部燒毀的可能。

圖10 單塊光伏組件結(jié)構(gòu)圖

3.3 過(guò)熱反向擊穿二極管的可能性分析

電流持續(xù)過(guò)大、溫度較高、接線(xiàn)盒散熱效果不佳時(shí)，可能會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱導(dǎo)致旁路二極管反向擊穿。本項(xiàng)目中，故障分布區(qū)域相對(duì)較為集中，光伏組件旁路二極管擊穿現(xiàn)象比較規(guī)律，故障二極管數(shù)目較多，同時(shí)出現(xiàn)過(guò)熱事故的概率較低。

3.4 雷電電磁脈沖的可能性分析

故障發(fā)生期間，凌晨04∶25～04∶42在光伏場(chǎng)區(qū)周邊有雷擊放電現(xiàn)象，其中1#直擊雷和2#直擊雷距離光伏廠(chǎng)區(qū)較近，雷電感應(yīng)過(guò)電壓可能導(dǎo)致本次故障。

經(jīng)調(diào)查，光伏組件旁路二極管失效事故區(qū)域主要集中在雷電感應(yīng)通道上，且位于靠近直擊雷的場(chǎng)區(qū)邊緣位置?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，故障光伏組件所在區(qū)域的接地電阻為0.8 Ω，遠(yuǎn)小于光伏場(chǎng)區(qū)接地電阻的要求(4 Ω)，可以排除接地不良或接地電阻過(guò)大導(dǎo)致過(guò)電壓擊穿光伏組件的可能。另一方面，光伏場(chǎng)區(qū)的接地網(wǎng)溝較淺，接地扁鋼裸露在土壤外，未進(jìn)行覆土埋設(shè)；接地溝多為灰?guī)r土質(zhì)，一定程度上增加了雷電電磁脈沖引發(fā)事故的幾率。

圖11 接線(xiàn)盒損壞的光伏組件分布圖

3.5 其他異?，F(xiàn)象分析

在無(wú)不合理接線(xiàn)且無(wú)強(qiáng)電干擾等情況下，光伏電站23.3%的區(qū)域出現(xiàn)箱變測(cè)控裝置的RS485通信芯片弧光燒損或芯片損毀現(xiàn)象，同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)CPU損壞的現(xiàn)象，如圖12所示。結(jié)合通信芯片毀壞區(qū)域與感應(yīng)雷通道位置圖，進(jìn)一步佐證感應(yīng)雷入侵是造成此次事故的原因。

3.6 排查結(jié)果

經(jīng)過(guò)對(duì)事故的現(xiàn)象分析，故障因素排查，光伏組件旁路二極管、匯流回路熔斷器故障機(jī)理分析，通信芯片損毀與雷電調(diào)查分析等，初步判定雷電電磁脈沖壓是最有可能的事故原因。

圖12 通信板損毀情況圖

4 驗(yàn)證

1)假設(shè)由于雷電沖擊造成超出二極管反向耐受電壓的感應(yīng)電壓，電纜完好時(shí)，感應(yīng)過(guò)電壓擊穿光伏組件旁路二極管，且二極管擊穿現(xiàn)象出現(xiàn)在靠近1#、2#直擊雷的場(chǎng)區(qū)的可能性更大。這與實(shí)際事故現(xiàn)象保持一致(故障區(qū)域集中在1#和2#直擊雷的雷電通道附近的9區(qū)、11區(qū))。

2)另一方面，電纜損壞的線(xiàn)路，由于電纜絕緣破損，感應(yīng)過(guò)電壓通過(guò)破損位置對(duì)地放電，電纜破損位置出現(xiàn)了灼燒痕跡，感應(yīng)過(guò)電壓對(duì)地放電時(shí)旁路二極管被擊穿的可能性降低。故障現(xiàn)場(chǎng)電纜破損的A1回路無(wú)二極管燒毀現(xiàn)象，與理論推導(dǎo)一致。

3)本次雷電發(fā)生在雷雨天氣，光伏組件并未發(fā)電或發(fā)電功率極低；由于逆變器未并網(wǎng)，線(xiàn)路中存在的電流為組串之間的反灌電流。由于雷雨天氣，所有的光伏組件發(fā)電功率極低，甚至不發(fā)電，反灌電流較小，所以雷擊發(fā)生后的當(dāng)天并未及時(shí)發(fā)現(xiàn)二極管的異常。

4)天氣晴朗后，光伏組件正常發(fā)電，故障組串間存在電壓差額，會(huì)造成較大的電流反灌現(xiàn)象。

4.1 組串中個(gè)別旁路二極管擊穿

天氣晴朗時(shí)，光伏組件工作在額定狀態(tài)下，僅少數(shù)幾個(gè)光伏組件旁路二極管會(huì)被擊穿，如圖13所示。

圖13 組串中個(gè)別旁路二極管擊穿圖

假設(shè)一級(jí)匯流排的電壓保持在額定電壓時(shí)，該失效旁路二極管中通過(guò)的電流為該組串的輸出電流 I′：

式中，P為單塊光伏組件額定功率；m為組串中光伏組件的個(gè)數(shù)；d為組串中旁路失效的光伏組件總數(shù)；UN為匯流排額定電壓；IN為光伏組件額定電流。

組串中3～6塊光伏組件旁路二極管擊穿現(xiàn)象約占事故回路總數(shù)的20%。根據(jù)公式(3)可知，經(jīng)過(guò)故障二極管的電流不足以進(jìn)一步燒毀二極管。

4.2 組串中大量旁路二極管擊穿

組串中大量旁路二極管擊穿圖如圖14所示。

圖14 組串中大量旁路二極管擊穿圖

單個(gè)組串中20塊光伏組件旁路二極管擊穿的事故現(xiàn)象最為頻繁，占事故回路總數(shù)的50%。組串中光伏組件旁路二極管全部擊穿，相當(dāng)于一級(jí)匯流排短路。匯流排上的正?；芈范紝⑴c故障組串回路之間形成反灌電流。

設(shè)n為同一個(gè)逆變器下組串中20塊光伏組件旁路二極管均擊穿的回路總數(shù)，則：

9區(qū)A逆變器內(nèi)直流開(kāi)關(guān)跳閘前的反灌電流為：

9區(qū)B逆變器內(nèi)直流開(kāi)關(guān)跳閘前的反灌電流為：

11區(qū)A逆變器內(nèi)直流開(kāi)關(guān)跳閘前的反灌電流為：

假設(shè)燒毀二極管所需能量恒定，則可知不同反灌電流下的燒毀時(shí)間；同時(shí)查詢(xún)?nèi)蹟嗥鞯腎-V特性曲線(xiàn)，可得熔斷器的斷開(kāi)時(shí)間，具體如表3所示。

表3 不同反灌電流時(shí)，二極管燒毀時(shí)間與熔斷器斷開(kāi)時(shí)間

二極管的燒毀過(guò)程與熔斷器的熔斷過(guò)程同步進(jìn)行，某個(gè)組串中的光伏組件旁路二極管完全擊穿的情況下，其反灌電流類(lèi)似一級(jí)匯流排短路。由表3可知，組串完全擊穿的反灌電流能夠在熔斷器斷開(kāi)前燒毀二極管。熔斷器斷開(kāi)后，保護(hù)了光伏線(xiàn)路和光伏組件，充分驗(yàn)證了組串回路安裝熔斷器的必要性。

組串中，8～12塊光伏組件旁路二極管事故現(xiàn)象約占事故回路總數(shù)的30%。組串中存在3～6塊光伏組件旁路二極管事故現(xiàn)象約占事故回路總數(shù)的20%。由于A(yíng)4、A6、B6、A5匯流箱都存在組串完全擊穿現(xiàn)象，類(lèi)似一級(jí)匯流排短路，所以其他失效二極管所在組串的反灌電流得到限制，被燒毀的可能性大幅降低，這與表1的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基本一致。

5 總結(jié)與建議

本項(xiàng)目針對(duì)某30 MW光伏電站大范圍二極管擊穿事故進(jìn)行了分析研究，得到以下結(jié)論：

1)雷電感應(yīng)過(guò)電壓擊穿雷電通道附近區(qū)域光伏組件的旁路二極管。

2)天氣晴朗后，光伏組件旁路二極管擊穿的組串出現(xiàn)電壓差與反灌電流。反灌電流必須足夠大且持續(xù)時(shí)間足夠長(zhǎng)，才能燒毀二極管。

3)反灌電流對(duì)二極管的燒毀過(guò)程與熔斷器的熔斷過(guò)程同步進(jìn)行，只有二極管燒毀速度大于熔斷器熔斷速度時(shí)，才能燒毀二極管。熔斷器斷開(kāi)后，終止了反灌電流對(duì)光伏設(shè)備、光伏組件的損害，驗(yàn)證了組串回路安裝熔斷器的必要性。

4)需增加現(xiàn)場(chǎng)防直擊雷和感應(yīng)雷的措施，如局部區(qū)域設(shè)避雷針、大型金屬良好接地、1×4 mm2電力電纜用金屬軟套管進(jìn)行防護(hù)、2×50 mm2電纜和其他電力電纜將金屬鎧裝層進(jìn)行接地、通信電纜用金屬軟套管進(jìn)行防護(hù)、電纜禁止與接地扁鋼并溝埋設(shè)、盡快進(jìn)行全場(chǎng)接地工作并進(jìn)行驗(yàn)收等。