DIN VDE 0126-1-1 Chinese

目录
1. 前言
2. 参考标准
3. 定义
4. 要求
4.1 功能上的安全
4.2 电压监控
4.3 频率监控
4.4 直流电流监控
4.5 隔离运行的识别
4.6 标识
4.7 特殊要求
5. 通用要求
6. 型式测试
6.1 功能上的安全
6.2 电压监控
6.3 频率监控
6.4 直流电流监控
6.5 隔离运行的识别
6.6 故障电流监控
7 例行测试
8 安装要求
附录A 声明
A.1 其余识别隔离运行的方法
A.2 频率界限
A.3 发电机的运作
A.4 短时间关机
推荐书目
图1自动断路器的示意图（例如太阳能设备）
图2按照6.5.1的测试电路－内置于逆变器中的断路器（举例）图3 按照6.5.2的测试电路－内置于逆变器中的断路器（举例）图4 按照6.6.2.1的测试电路－单相交流电逆变器的运行
表1 最大断开时间
1. 应用范围
自动断路器作为安全开关作用于发电装置和低压网络之间，并且作为随时配电网络供应商使用的带隔离功能的断路装置。

这一断路器用于阻止发电装置给跟其余电网分离的一个子网络（隔离运作）意外供电，以及按照DIN VDE 0105－100（VDE 0105－100），6.2列出的措施提供保护－防止操作人员在子网络中触电。

－避免操作工具接触危险电压和频率。

－避免使用人员接触危险电压和频率。

－避免设备由于发电装置的故障而被供电。

当低压网络出现故障时，自动断路器使发电装置避免
－危险电压
－危险频率
自动断路器并非使发电装置避免过载和短路。

这个保护功能应另外按照DIN VDE 0100-712(VDE 0100-712), DIN VDE 0100-430(VDE 0100-430)和DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530)去确认。

2. 参考标准
对于此标准的使用，需要使用到下列标准。

具体日期标注的标准，则使用该日期版本。

没有具体日期标注的则使用最新的版本（包括所有的修改）。

DIN EN 50160: 2000-03, 公共电网的电压标识。

DIN EN 50178 (VDE 0160), 电子器件在强电流设备中的安装。

DIN EN 60664-1(VDE 0110-1), 低压设备中电子器件的绝缘要求, 第一章原则，要求以及测试E DIN VDE 0664-100 (VDE 0664-100): 2002-05, type B故障电流保护开关对于交流和直流电流的捕捉。

－第100章，RCCCBs type B。

DIN EN 61000－6－2（VDE 0839－6－2）电磁兼容－第6－2章：普通标准－工业领域的抗干扰性。

DIN EN 61000－6－3（VDE 0839－6－3）电磁兼容－第6－3章：普通标准－对于居民区，商业区以及轻工业区的辐射标准。

DIN EN 61008-1(VDE 0664-10), 用于家用电器或者类似产品的不含内置过电流保护故障电流/残余电流保护开关
DIN VDE 0100-430(VDE 0100-430), 低压设备的安装－第4－43章：保护措施－过电流保护。

DIN VDE 0100－530（VDE 0100－530），低压设备的安装－第530章电子器件的选择与安装－开关和控制仪器。

DIN VDE 0100－712（VDE 0100－712），低压设备的安装－第7－712章：对于车间、房间和特殊设备－太阳能系统。

DIN VDE 0105－100 （VDE 0105－100），电子设备的操作。

3. 定义
在本标准中了下列词汇：
断路装置
设备，通过关闭动作用于结束并联的发电设备停止提供电能。

备注：必要时，安装在设备中的自动断路装置能够把设备的供电电压跟电网断开。

对于电压和频率的测量，需要连接到电网中去。

另外，无源的元件（如EMC滤波器）也可以连到电网上去。

3.1.1分离式断路器
起安全保护作用而独立工作的断路装置。

3.1.2 内置式断路装置
内置于发电设备中的起安全保护作用的断路装置。

3.2 无意（偶然）的隔离运作
隔离运作式指跟大多数电网分离的一个子网，在这个子网内由分散的发电装置给一个闭合的负载供电。

之所以要分离是因为电网供应商对电网的开或关，保护设备的动作或者设备故障。

一个偶然形成的隔离运作跟电网的供应商无关。

分离的子网的电压和频率不受电网供应商的影响。

3.3 对地泄漏电流
由高电位到地的电流，不包括绝缘失效。

3.4 对地故障电流
由于绝缘破坏而流到地的电流。

3.5 故障电流
故障电流保护器的主电流回路的电流瞬间值的矢量和。

（用有效值表示）
3.6 额定故障电流（IΔn）
由生产厂家为RCMU规定的触发故障电流值，RCMU在预设的情况下在这个电流值必须关闭。

3.7 普通隔离
电流回路之间或者电流回路跟地之间通过基本绝缘的隔离。

3.8 故障电流监控元件
当逆变器没有把电网和光电发电设备普通隔离的能力时，RCMU用于捕获以及断开在故障中出现的直流、交流或者脉冲故障电流。

4. 要求
下列要求，如无特殊说明，对单独的或者分离式的开关有效。

断路装置必须在下列情况下使发电装置跟交流一侧的电网通过两个串连的开关断开：
－低压网络的电压和/或频率变化；
－给低压网络的直流供电；
－偶然的隔离运作；
－有意的使用备用发电机的隔离运作。

在网络闭合之前，需要先测量网络的电压和频率是否在30秒内达到4.2.1, 4.2.2和4.3允许的偏差范围内。

如果是，就允许开机供电，同时供电开始时4.2到4.5和4.7必须满足。

在由于断路装置出于安全功能而断开之后又重新闭合，也需满足上面的要求。

在短暂的断开连接时，允许重亲接连，但网络的电压和频率必须在5秒钟之内在4.2和4.3要求的偏差范围之内。

一个断时间的中断是这样定义的，当网络的电压和频率高于或者低于限值维持超过3秒钟。

当在隔离的子网中供电和负载相匹配，偶然的隔离运作也必须被辨别出来。

4.1 功能上的安全
在4.2到4.5和4.7中定义的自动断路装置的功能安全必须满足所有的电网运作条件。

断路装置可以作为独立的装置来工作，也可以是内置于整机中工作，只要在故障情况下都能断开电路且标
示出故障即可。

4.1.1 单一故障的安全保证
断路装置的安全保证必须满足一下要求：动作能力（开与关能力的和频率的可靠性），克服外界的影响（如机械震动，外部磁场，电源的中断或者干扰）。

断路装置自身出现的单一故障不应该导致其自身安全功能受影响。

当一些故障的出现可能导致严重后果时，这些各种原因造成的故障必须被考虑到。

只要在合适的方式下，每个单一故障都必须被标示出来，并且关闭发电装置。

备注1 这个对于单一故障的识别要求不代表所有的故障都被识别。

没有被发现的故障聚集起来，引起不可预知的输出信号或者危险状况。

备注2 这些系统动作允许：
－在单一故障出现时断路装置的安全功能不能丧失；
－能识别部分但不一定是全部的的故障；
－不明的故障堆积在一起导致安全功能的丧失。

4.1.2 断路器（circuit breaker）
串连起来的多个开关必须相互独立地拥有跟额定电流相适应的开关能力。

至少一个开关必须有继
线和中线拥有适合此过压等级的接触点。

对于多相供电设备，每根供电线都必须拥有适合过压等级的接触点。

另一个开关可以由带逆变器的桥式电路的电子开关装置或者其它开关组成，如果电子开关装置通过控制信号去关闭，或者电子开关装置通过控制信号确认，出现失效现象以至下次开机出现自锁。

图1自动断路器的示意图（例如太阳能设备）
4.2 电压监控
4.2.1 电压下降(保护功能)
当相导线的电压低于额定值80％的时候，断开动作必须在0.2秒内完成。

这一限值不允许在设备上被更改。

4.2.2 电压上升（电压质量的监控）
目的是保持在连接点的电压限值不变。

在每根相导线上10秒钟的间隔来取平均值。

触发值可以调到是额定值的110％或者115％，以便观察从安装位置到连接点的电压降。

输出状态是触发值为额定的110%。

超过这一限值时必须使连接断开。

限值的设定必须跟电网供应商协商。

4.3 频率监控
电网频率在低于47.5Hz或者高于50.2Hz时候，连接必须在0.2秒内断开。

4.4 直流电流监控
使用直流为电压电网供电，当遇到设备被干扰，断开动作必须在0.2秒内完成。

对此，只要干扰电流后者测量到的直流部分超过1A，都应该被触发。

4.5隔离运行的识别
对于隔离运行的识别，每个设备都科独立实现，以便使每个满足4.5.1的要求。

另一个选择是自动断路装置通过另外一个拥有同样隔离网络标识的保护设备的连接点来获得断开指令。

一个断开指令必须在0.2秒内完成断开动作。

输出断开指令的保护装置以及连接点必须同样满足4.1.1里面规定的功能安全的要求。

4.6 标识
一个带自动断路装置的发电设备必须在铭牌上的可视区域标上“VDE 126－1－1”。

依照DIN VDE 50178（VDE 0160）其余的标识，只要涉及的，可以在相关文件中使用。

4.7 特殊要求
4.7.1 太阳能（光电）发电设备
没有把电网和光电发电设备进行普通隔离的逆变器，需要有一个RCMU。

在故障时，电流的直流和交流部分跟逆变器的结构和光电发电设备的直流电压有关。

当断路装置没有内置的RCMU，那么需要一个外部的故障电流保护器。

在这种情况下，测试按照6.6进行。

使用操作指导里面必须有由厂家标示出的故障电流保护器的说明。

发电机一侧的绝缘电阻必须大于1KΩ/V，根据逆变器输入而定，但不得小于500kΩ。

泄漏电流大于300mA时，开关必须在0.3秒内断开电路连接。

跟逆变器的额定功率无关，电路在忽然出现故障电流时必须按照表1规定的时间内断开。

表1－最大断路时间
故障电流的有效值（mA）断路时间(秒)
30 0.3
60 0.15
150 0.04
上述的断路时间适用于所有的厂家规定的温度范围。

对于没有把电网和光电发电设备进行普通隔离的逆变器，4.1.2中提到的两个开关作为继电器或者接触器，满足4.1.2的要求。

备注1 在逆变器和光电发电设备之间，在逆变器和电网之间使用开关装置是可以的。

5. 通用要求
关于电磁干扰的的限值，按照DIN EN 61000－6－3（VDE 0839－6－3）执行。

对于抗干扰性，
干扰测试信号按照DIN EN 61000－6－2（VDE 0839－6－2）。

6. 型式测试
如无另外说明，下列测试适用于内置和分离式断路装置。

一个分离式的断路装置用一个适合的电源来测试。

这里必须确认，断开信号不能由电源产生，而是由断路装置自身发出。

6.1 功能上的安全
通过模拟故障来测试在单一故障的安全性、以及按照4.1中要求的能使电路断开的故障识别。

6.2 电压监控
自动断路装置需使用在额定交流电压和任意的功率下带变化幅值的电源来测试其电压监控能力。

在4.2中列出的触发时间必须在电压上下波动超过额定电压的3％时得到维持。

对每根相导线都应该进行测试。

6.3 频率监控
自动断路装置需使用在额定交流电压和任意的功率下带变化幅值的电源来测试其频率监控能力。

在4.3中列出的频率监控的触发时间必须在频率的不间断变化中（以变化速度为1Hz/S从额定值到限值）得到保证。

频率监控功能须在4.2定义的电压范围的上下限进行测试。

6.4直流电流监控
由于直流电流供电的断路测试，按照a）或者b）进行：
a）给断路装置的测试装置（如电流转换器，电阻）通1A的直流电流。

断路动作必须在0.2秒内完成。

b）通过故障模拟，可以利用测试去确认，在设备的输入电流的直流分量超过1A时这样一个不正常运作时，电路是否在0.2秒内断开。

6.5隔离运行的识别
测试由于偶然出现的隔离运行的而导致的断路须按照6.5.1至6.5.3描述的方法进行。

关于方法的实施必须满足4.1的功能安全要求。

6.5.1阻抗测量
6.5.1.1 测试电路
测试电路（如图2）模拟一个电网里面，这个电网使用了已经平衡的并联的负载以及稳定的电压和频率，并且这个电网通过跟其它电网进行隔断来形成一个隔离的网络。

在这些情况下自动断路装置必须识别网络的中断，且5秒内关闭发电机。

测试电路具有下列特征：
逆变器直流一侧通过一个可调的电源供电。

对于没有逆变器的发电机，电源由适当的电机来保证。

在电源的交流电一侧，并联上输出电阻（R1），电感（L1）和电容（C1），以便通过开关装置S闭合提高网络的阻抗使视在功率在小于电网一边设备的额定功率的5％。

一个1Ω的电阻R3并联到开关装置S去。

由于阻抗Z N小于用于测试的网络阻抗（0.5Ω），阻抗（R2，L2）在可选择的梯度以可允许的偏差范围（+0.25Ω）提高到1Ω或者0.8Ω,同时跟0.5Ω配合，测试断开后是否在5秒内把阻抗提高1Ω。

图2按照6.5.1的测试电路－内置于逆变器中的断路器（举例）
6.5.1.2 测试流程
通过一个可调的电源给逆变器提供100％的额定输入。

对于没有内置逆变器的发电装置，设置也一样。

在交流电一侧调节电阻、电感和电容。

在这状态下开关装置S打开。

在S打开之后5秒内，电路必须被切断。

单电压和频率在允许范围内时，可以允许断路装置在S打开至少30秒后再次闭合。

在断路装置重新闭合后20秒到60秒，S闭合而且30秒后再次断开。

在S断开后5秒内电路必须被切断。

这个测试在不同的阻抗下重复。

对于三相断路装置的测试，按照图2依次跟每个相位连接。

在连接一个相位时，其余的两个相位直接跟网络连接。

在S断开后5秒内，电路必须被切断。

6.5.2谐振电路测试
6.5.2.1 测试电路
逆变器的直流电路一侧将通过适当的直流电流源供电。

对于没有逆变器的发电装置，能量由合适的电机来保证。

在发电装置交流电一侧，并联输出电阻、电感和电容，这些元件构成一个RLC 谐振回路，而且使其适应产生的有用和无用功率（图3）。

不论RLC谐振回路还是发电装置都是通过单独的开关连接到网络或者适当的网络模拟器上。

这个谐振回路的质量因数Q不能小于2。

被RLC回路吸收的有用功必须为发电装置或者说逆变器输出功率的97％至103％。

感性电流的非失真系数在额定电压时不得超过3％。

对于电感和电容值的大小可以通过下列关系得出：
U是额定电压，f是电网频率，P是有发电装置输出的有用功。

图3 按照6.5.2的测试电路－内置于逆变器中的断路器（举例）
6.5.2.2 测试流程
测试流程分下面几项：
1. 通过直流电压源或者不带逆变器的合适电机，发电装置的功率可以确定。

2. 通过闭合S3和S2，设备跟模拟电网连接。

断开谐振回路（S1断开），只是测量由设备流
到网络的有用（P）和无用功（P Q，WR）。

3. 设备跟电网断开（S2断开）。

4. 谐振回路通过一下方式确定：
a) 调节电感至Q>2。

b) 调节电容至P QC＋P QL＝－P Q，WR。

c) 调节电阻，使谐振回路的有用功等于P WR。

d) 使谐振回路以及设备跟电网连接（S1，S2和S3闭合）且开启设备。

备注确定元件参数的目的是，通过S3使电流的基本谐振分量尽可能小。

通过对谐振电路的微调（第6步）制造一些对可能的隔离运行不利的条件。

5. 为了使测试开始，断开S3，然后测量到设备关机的时间。

6. 每次测试成功后都把参数（L或者C）提高1％，整体变化大概为＋5％，然后再次进行测试。

整个测试流程在额定功率的25％，50％和100％下进行。

如果每次单独测试的断开时间都小于5
测试在偏差为＋0.1Hz的额定频率，和偏差为＋0.3%额定电压下进行。

按照图3测试电路测试三相断路装置，分别跟每根相导线连接。

在连接一根相导线时，其余两根相导线直接跟电网连接。

在开关S断开后5秒内必须停机。

6.5.3 三相电压监控
只有在单相供电时，允许相导线的三相的电压监控作为对隔离网络识别的判据。

只要其中一根相导线电压超过了4.2中规定的限值（下限为额定电压的80％，下限为额定电压的115％），必须在0.2秒内关机。

4.1中提到的功能安全要求也要求满足。

备注三相电压监控允许，内置的单相电源分别给不同的相导线供电，只要电源的电流都是相互独立可调的，以便调整到任意相位。

自动断路装置需使用在额定交流电压和任意的功率下带变化幅值的电源来测试其电压监控能力。

在4.2中规定的触发时间必须在电压波动时（上下波动不得超过额定电压的3％）得到保证。

每根相导线组合都需要重复该测试。

6.6
所有测试在0.85U N, U N和1.1U N下进行。

备注在测试流程中只要电压不超过限值，电压监控就不会起动作。

6.6.1 独立的断路装置
一个断路装置的外置于逆变器的故障电流监控按照DIN VDE 0664－100（VDE 0664－100）：2002－05来测试。

从9.9.1“测试电流回路”到9.9.3“在默认温度以及负载下先后触发的测试”。

在按照9.9.2.2“在通故障电流下先后触发的测试”进行测试时需要注意，断路装置可以延迟闭合。

在这个测试中，从自动闭合到由于故障电流导致的断开所经过的时间，为关闭时间。

对于脉冲直流故障电流的安全功能按照9.21.1考核。

对于平整的故障电流的安全功能按照从
9.21.2.1“在平整的故障电流不断上升时的先后触发的测试”到9.21.2.7“在叠加了平整直流故障电流的脉冲直流故障电流的先后触发的测试”来考核。

6.6.2内置断路装置
内置于逆变器的断路装置的故障电流监控是在额定功率以及最大输入直流电压下，按照下面章节进行考核。

6.6.2.1测试电路
一个滑动变阻器连分别接到每根直流电压导线以及中线之间。

对于一个带直流连接（PV+和PV-）的逆变器有两种配置（图4）：N接PV+(图4的R1)，N接PV-(图4的R2)。

按照6.6.2.2.3给那个可变的电阻并联一个可调的电容（图4中的C1，C2）。

6.6.2.2 测试过程
考核按照6.6.2.1中规定进行，对每个直流电流接点和中线的连接都要进行测试。

6.6.2.2.1 测试回路
断路装置按照正常使用装配。

对于测试回路的电感，其感值必须到可忽略的大小并符合图4所示。

用于测量故障电流的测试仪器必须适合class 0.5，而且必须能测量到有效值为2KHz的频率。

用于测量时间的测量仪器的相对误差不得大于测量值的10％。

图4 按照6.6.2.1的测试电路——单相交流电逆变器的运行
6.6.2.2.2 在不断上升的故障电流下一次触发的考核
测试开关S1闭合。

故障电流不断上升，同时尝试，电流值在30秒内达到达到300mA。

触发电流被测量5次。

所有5个测试值都必须不大于300mA。

使用S2重复测试。

在对超过两个发电机借口的结构，测试电路需要适当的进行延伸，而且对于各个不同的开关位置都要考核。

6.6.2.2.3 在忽然出现故障电流下的依次触发
这个测试用于考核RCMU在正常工作情况下出现的且叠加了忽然出现的阻性故障电流的感性泄漏电流。

为了确定最大容性泄漏电流，在S1和S2都打开的情况下加大C1，直到断路装置断开。

C2在这次测试中不用连接。

因此调节C1，以至在测试过程中出现的感性泄漏电流比测出最大的感性泄漏电流小（小多少参看表1）。

调整电阻R1，使表1中列出的阻性电流值依次实现。

S1闭合。

断路装置必须被触发。

在每个故障电流下测量5个断路时间。

表1中确定的时间不能被超过。

使用S2和C2重复测试。

在这情况下C1断开。

当遇到超过两个接口的发电机，测试电路适当延伸，而且对于各个不同的开关位置都要考核。

6.6.2.2.4在供电前出现绝缘故障识别能力的考核
至少一个逆变器的PV束接口连接到有最大可允许发电电压的电压源。

逆变器连接到电网。

现在把每个逆变器的PV发电机的接口通过一个电阻依次连接到大地上，这个电阻在4.7.1中确定。

在这种情况下，逆变器必须支指示出故障而且不能使供电开始。

测试
例行测试
7. 例行
每个厂家都应该在每个断路装置出货前以检查跟安全相关参数为目的的例行测试。

8. 安装规定
通过例行测试，自动断路装置的第一次和重复测试可以免除。

如果自动断路装置作为一个独立的装置运行，那么它不允许在TN－C系统里面使用。

这时需要TN－C－S系统。

附录A
声明
A.1识别隔离运作的其余方法
在满足欧洲情况的框架下，其余方法，只要是起同样保护目的的，都可以使用。

A.2 频率界限
把触发值下限调到47.5Hz ，使之跟在联合电网中发电厂的预设值一致。

同时需要阻止的是，在联合电网能量不足时（通过频率下降体现）不要把其他的发电装置关闭。

在频率上限由于各种叠加而导致跟预设值发生偏离。

供电过剩体现在联合电网频率的上升。

这时通过关闭发电装置能够供求关系相吻合并最终稳定电网。

对于大型发电厂，触发值会相对高一点，因为这些电厂关机且因此需要由自身消耗掉那些能量，在接着又开机运行，这一些对于它们来说不是一件小事情。

当这些电厂由于短时间的需求再次被需要时，同样可能给电网造成严重影响。

这些要求对于小型发电装置而言是必须而且有意义的，因此这些装置的上限设为50.2Hz 。

A.3 备用备用发电装置发电装置发电装置的运作的运作
对于变电站，将某些子网跟网络进行隔离是需要的（例如更换变压器）。

为了使用者在这段期间也能够不受影响，网络供应商使用备用发电装置（例如柴油发电机组）。

大多数情况下不间断的供电是能够实现的。

调节备用发电装置，以便产生的能量跟网络中的负载相适应。

在子网中的大多数无规律的发电装置也许能够覆盖负载，而备用发电装置被关闭。

这样那些备用发电装置稳定的运行也许不再可能了。

为了避免这些，发电设备应该在这种运作中被关闭。

在成功将子网罗跟其余使用备用发电装置的电网隔离后，为此该子网内的电网供应商将频率设为50.3Hz ，以便在超过这一频率时关机。

这个值必须要得到保证，为了在频率达到50.4Hz 后跟网络进行隔离但又能不间断的供电。

为了保证各个运作状态之间的可选择性，要求发电装置的触发值尽量设定在50.2Hz 。

为了使子网络跟其余网络能够不间断的再次同步，需要在备用发电装置故障发生时使子网的频率跟其余网络一致。

为了不让备用发电装置自动直接开机运行，当频率再次在允许范围内且电网运作稳定可能受威胁时，必须确保备用发电装置在较长时间停机后有一个30秒钟的等待时间。

A.4 短时间停机
发电装置短暂的且以保护为目的停机（例如在遇到由于干扰使电压下降，降幅超过了下限但时间不超过3秒），那么其再次跟电网同步的等待时间可以缩短到5秒，而不是前面提到的30秒，从由电压再次回到可允许范围内的那一刻开始测量。

这里必须注意装置本身的特性。

推荐书目
DIN EN 60146， “半导体整流器”。