美國伊頓(Eaton)公司居家用光伏系統用直流串保護斷路器或直流隔離開關作過電流保護。按IEC60364-7-712標準要求在光伏陣列和逆變器之間有隔離開關,在直流側還需有直流電涌保護器(SurgeProtectiveDevice,SPD)作過電壓保護。當逆變器發生故障時,直流隔離開關可安全地隔離,便于維修,一體成型電感直流電壓至1000V,一般制成二極。這種隔離開關不但要求額定電壓高,且開斷特性與一般恒壓源開關的開斷特性有所不同。伊頓公司屬于這一類產品有P—SOL隔離開關,技術參數如表1所示。
如上述的光伏系統中短路電流與負載電流相差不大,它的過電流保護主要是保護逆向電流,以及當逆變器發生故障時出現的反饋電流。光伏陣列的電流保護如圖2所示。當某一光伏串中有模塊發生故障,故障串的電壓與其他正常串不平衡,其他光伏串就會向故障串反饋電流,即故障串通過較大逆向電流,故光伏系統直流側過流保護主要是保護逆向電流。逆向電流保護方案有兩種,即串保護斷路器和直流隔離開關。故障后前者可快速恢復工作,并可帶多種保護;功率電感后者結構簡單,但有時還不能滿足工作需要,如圖2中反饋電流僅由3個并聯串提供,當陽光不足時,故障電流還不足以使熔斷器熔斷(若光伏陣列由3個或以上串并聯組成,則需要這種保護)。
伊頓公司的串保護斷路器由原Moeller公司電動機保護斷路器派生,型號為PKZ-SOL,原交流PKZ斷路器為三極開關,派生為直流二極開關,其接線圖如圖3所示。它可帶過流和欠壓脫扣器,利用欠壓或分勵脫扣器實現遙控,利用輔助觸頭提供開關狀態。伊頓公司的串保護斷路器的技術數據如表2所示。
斷路器PKZ.SOL因為要保護逆向電流,工作應為無極性。ABB公司同類光伏開關為$800,由高分斷小型斷路器$800派生。通常模壓電感直流小型斷路器都采用永磁來加強磁吹;$800不能用永磁,它采用雙斷點來提高開斷性能。ABB公司的光伏開關$800技術數據如表3所示。