ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ Компоненты фотоэлектрических систем.

Методы испытаний на стойкость к внешним воздействиям

IEC 62093:2005 Balance-of-system components for photovoltaic systems — Design qualification natural environments

(IDT)

Издание официальное

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИН-МАШ) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 039 «Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2013 г. № 1375-ст с 1 января 2015 г.

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62093:2005 «Компоненты равновесия фотоэлектрических систем. Определение природных сред» (IEC 62093:2005 «Balance-of-system components for photovoltaic systems — Design qualification natural environments»)

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ РМЭК 62093—2013

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ. 2014

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р МЭК 62093-2013

Содержание

1    Область применения.....................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................2

3    Отбор образцов.............................................................................................................................................3

4    Маркировка.....................................................................................................................................................3

5    Документы......................................................................................................................................................3

5.1    Общие положения..................................................................................................................................3

6    Испытания......................................................................................................................................................5

6.1    Условия испытаний................................................................................................................................5

6.2    Последовательность проведения испытаний......................................................................................8

7    Критерии успешного прохождения испытаний..........................................................................................10

7.1    Общие критерии...................................................................................................................................10

7.2    Особые требования к контроллерам заряда аккумуляторов...........................................................10

7.3    Особые требования к вторичным аккумуляторам.............................................................................10

8    Основные визуальные дефекты.................................................................................................................12

9    Отчет.............................................................................................................................................................12

10 Модификации.............................................................................................................................................13

11 Методы испытаний....................................................................................................................................13

11.1    Визуальный контроль.........................................................................................................................13

11.2    Функциональные испытания..............................................................................................................13

11.3    Особые испытания работоспособности компонентов.....................................................................16

11.4    Проверка изоляции.............................................................................................................................17

11.5    Натурные испытания..........................................................................................................................18

11.6    Защита от механических воздействий (1К-класс)............................................................................19

11.7    Защита от пыли, воды и инородных объектов (класс IP)...............................................................19

11.8    Испытание на вибрацию при транспортировании...........................................................................19

11.9    Испытание на удар.............................................................................................................................20

11.10    Испытание на стойкость к ультрафиолетовому излучению.........................................................20

11.11    Термоциклирование.........................................................................................................................21

11.12    Испытание на стойкость к влажности и низким температурам....................................................22

11.13    Испытание на стойкость к влажности и высоким температурам.................................................24

11.14    Испытание прочности выходов оборудования..............................................................................25

11.15    Испытание на работоспособность при постоянной влажности и циклических изменениях

температуры.......................................................................................................................................26

Приложение А (справочное) Пороговые значения для предохранителей контроллеров заряда аккумулятора при выборе напряжения в качестве основного параметра

для работы алгоритма выключения...................................................................................27

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

ссылочным национальным стандартам Российской Федерации....................................28

IV

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ Компоненты фотоэлектрических систем

Методы испытаний на стойкость к внешним воздействиям

Photovoltaic systems Components for photovoltaic systems Test method for resistance to external influences

Дата введения — 2015—01—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектрические системы и устанавливает требования к качеству компонентов фотоэлектрических (далее — ФЭ) систем. Настоящий стандарт распространяется на компоненты ФЭ систем, предназначенные для работы внутри помещений, как с кондиционером, так и без него, а также вне помещений в неэкстремальных климатических зонах, определенных в МЭК 60721-2-1, как с защитной оболочкой, так и без нее.

Настоящий стандарт устанавливает требования для таких специализированных компонентов ФЭ систем, как аккумуляторы, инверторы, контроллеры заряда, герметичные системные диоды, теплоотводы, сетевые фильтры, системные распределительные щитки, устройства контроля максимальной мощности источников питания и выключателей. Требования стандарта могут быть распространены и на другие составные части ФЭ систем.

В настоящем стандарте установлены дополнительные показатели (требования) по отношению к МЭК 61215 и МЭК 61646 в части оценки конструкции оболочки ФЭ модулей. В настоящий стандарт внесены изменения для учета особых качеств составных частей. Кроме того добавлены разные уровни внешних воздействующих на режимы работы оборудования факторов. К существующим видам внешних воздействующих факторов отнесены пыль, грибок, насекомые, вибрации при транспортировании. ударные воздействия, а также учтена степень защиты от их воздействия Для соответствующих категорий внешних воздействующих факторов внесены изменения максимальных и минимальных значений температуры и влажности.

Настоящий стандарт не применяют к ФЭ модулям, которые подпадают под действие МЭК 61215 и МЭК 61646 Кроме того, настоящий стандарт не применяют к концентраторным модулям или к полным ФЭ системам. Особые требования электрической безопасности не представляют собой часть настоящего стандарта.

Настоящий стандарт может быть применен к свинцово-кислотным, никель-кадмиевым батареям и аккумуляторам и другим электрохимическим системам хранения.

Цель последовательных испытаний заключается в определении рабочих характеристик модулей ФЭ систем и демонстрации того, насколько это возможно при требуемых затратах времени и средств, что компонент останется в работоспособном состоянии после пребывания под смоделированными внешними воздействиями, в которых производитель предусмотрел его эксплуатацию. Фактический срок годности испытанных таким образом модулей ФЭ систем будет зависеть от их конструкции, внешних воздействующих факторов и системных условий при эксплуатации.

Издание официальное

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссыпки на следующие стандарты:

МЭК 60068-1 Испытание на воздействие внешних факторов. Часть 1. Общие положения и руководство (IEC 60068-1. Environmental testing — Part 1: General and guidance)

МЭК 60068-2-6 Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fc: Вибрация (синусоидальная) (IEC 60068-2-6, Environmental testing — Part 2-6: Tests — Test Fc: Vibration (sinusoidal)

МЭК 60068-2-21 Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-21. Испытания. Испытание U. Прочность выводов и неразъемных крепежных устройств (IEC 60068-2-21. Environmental testing — Part 2-21: Tests — Test U: Robustness of terminations and integral mounting devices)

МЭК 60068-2-27 Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Часть 2-27: Испытания. Испытание Еа и руководство. Удар (IEC 60068-2-27, Environmental testing — Part 2-27: Tests — Test Ea and guidance: Shock)

МЭК 60068-2-30 Испытания на воздействия внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Db и руководство. Влажное тепло, циклическое (12+12 — часовой цикл) (IEC 60068-2-30, Environmental testing — Part 2-30: Tests — Test Db: Damp heat, cyclic (12 h + 12 h cycle)

МЭК 60068-2-75 Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Eh. Ударные испытания (IEC 60068-2-75, Environmental testing — Part 2-75: Tests — Test Eh: Hammer tests)

МЭК 60068-2-78 Испытание на воздействие внешних факторов. Часть 2-78. Испытания. Испытание Cab. Влажное тепло, установившийся режим (IEC 60068-2-78. Environmental testing — Part 2-78: Tests — Test Cab: Damp heat, steady state)

МЭК 60068-3-6 Испытание внешними воздействиями. Часть 3-6: Сопутствующая документация и руководство. Подтверждение характеристик климатической камеры (температура/влажность) (IEC 60068-3-6, Environmental testing — Part 3-6: Supporting documentation and guidance — Confirmation of the performance of temperature/humidity chambers)

МЭК 60410 Правила и планы выборочного контроля по качественным признакам (IEC 60410, Sampling plans and procedures for inspection by attributes)

МЭК 60529 Степени защиты, обеспечиваемые корпусами (класс IP) (IEC 60529. Degrees of protection provided by enclosures (IP code))

МЭК 60721-2-1 Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 2-1. Природные внешние воздействующие факторы. Температура и влажность (IEC 60721-2-1, Classification of environmental conditions — Part 2-1: Environmental conditions appearing in nature — Temperature and humidity)

МЭК 60904-3:1989 Приборы фотоэлектрические. Часть 3. Принципы измерения параметров наземных фотоэлектрических солнечных приборов со стандартными характеристиками спектральной плотности интенсивности падающего излучения (IEC 60904-3:1989. Photovoltaic devices — Part 3: Measurement principles for terrestrial photovoltaic (PV) solar devices with reference spectral irradiance data) МЭК 61215 Модули фотоэлектрические наземные из кристаллического кремния. Квалификационная оценка конструкции и утверждение типа (IEC 61215, Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules — Design qualification and type approval)

МЭК 61345 Модули фотоэлектрические. Испытание под воздействием ультрафиолетового излучения (IEC 61345. UV test for photovoltaic (PV) modules)

МЭК 61427:2005 Элементы вторичные и аккумуляторные батареи для солнечных фотоэлектрических энергосистем. Общие требования и методы испытания (IEC 61427:2005, Secondary cells and batteries for photovoltaic energy systems — General requirements and methods of test)

МЭК 61646 Модули фотоэлектрические тонкопленочные для наземного применения. Квалификационная оценка конструкции и утверждение типа (IEC 61646. Thin-film terrestrial photovoltaic (PV) modules — Design qualification and type approval);

МЭК 61683 Системы фотоэлектрические. Трансформаторы. Метод измерения эффективности (IEC 61683, Photovoltaic systems — Power conditioners — Procedure for measuring efficiency)

МЭК 62262 Электрооборудование. Степени защиты, обеспечиваемой оболочками от наружного механического удара (код IK) (IEC 62262, Degrees of protection provided by enclosures for electrical equipment against external mechanical impacts (IK code))

ГОСТ РМЭК 62093—2013

ИСО/МЭК 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий (ISO/IEC 17025. General requirements for the competence of testing and calibration laboratories).

3    Отбор образцов

Для испытаний отбирают как минимум три образца компонентов (по желанию могут быть отобраны дополнительные образцы) из произведенной партии или партий в соответствии с правилами, установленными в МЭК 60410. Компоненты должны быть изготовлены из соответствующих материалов и деталей по соответствующим техническим документам, должны быть проверены производителем. пройти контроль качества и приемку. Компоненты должны быть полностью укомплектованы и сопровождаться паспортом, инструкциями производителя по применению, установке и подключению с указанием максимально допустимого напряжения системы.

В случае если детали (например, провода и кабели) не имеют ранее утвержденных характеристик, то для испытаний используют образцы, отобранные из партии произведенной продукции методом случайной по МЭК 60410.

4    Маркировка

На каждом компоненте должна быть четкая и устойчивая к истиранию маркировка, содержащая:

-    наименование, монограмму или логотип производителя/поставщика;

-    тип или номер модели:

-    номер серии/партии, при наличии;

-    предполагаемое рабочее использование этого компонента: на открытом воздухе без защиты, на открытом воздухе с защитой, в помещении без кондиционирования и в помещении с кондиционированием;

-    полярность входов и выходов (запрещается указывать только цветовую кодировку);

-    максимальное напряжение системы, на которое рассчитан компонент;

-    номинальное и минимальное значения потребления мощности в соответствии с данными производителя для продукции данного типа.

Дата и место производства должны быть указаны на компоненте или прослеживаться по номеру серии или партии.

Примечание — Компоненты небольшого размера, такие как провода, переходники, предохранители. не обязательно должны иметь описанную выше маркировку Минимальной необходимой для указания в маркировке информацией является наименование, монограмма или логотип производителя/поставщика и тип или номер модели

5 Документы

5.1 Общие положения

Документы должны по возможности содержать спедующую информацию:

-    взаимосвязь с соответствующими стандартами;

-    инструкции по подсоединению и отключению;

-    инструкции по эксплуатации;

-    условия проведения испытаний компонентов (см. 6.1);

-    технические данные (альбом электрических и монтажных схем и техническая спецификация);

-    инструкции по устранению неисправностей;

-    предупреждения и инструкции по соблюдению техники безопасности;

• сведения о запасных частях;

-    гарантии;

-    инструкции по списанию и утилизации.

В частности, документы должны отражать следующие условия и свойства:

а) условия допустимых внешних воздействий:

1)    рабочий диапазон температур;

2)    максимапьная и минимальная температуры хранения;

3

ГОСТ Р МЭК 62093-2013

3) максимальная относительная влажность;

Ь) физические свойства компонента:

1)    габаритные размеры;

2)    масса;

3)    свойства корпуса (материал);

4)    крепеж;

5)    класс защиты (классы IP и IK);

6)    клеммы и зажимы;

7)    кабели (вводы, система противодействия резкому выдергиванию, сечения):

8)    запасные части;

с) электрические свойства компонента:

1)    для контроллеров заряда:

•    список совместимых и несовместимых типов батарей;

-    номинальное напряжение на входе и на выходе (В);

-    максимальный ток модуля (А);

•    максимальный ток нагрузки (А);

-    тип контроллера [серийный контроллер, шунтовой (параллельный) контроллер и т. д.];

-    принцип работы (частотно-импульсная модуляция, двойная регуляция, алгоритм состояния заряда и т. д);

-    используемые пороги (В);

-    термокомпенсация для порогов (мВЛС/батарея);

-    ток покоя;

-    график зависимости входного и выходного мощности/тока от температуры окружающей среды;

-    потребляемая мощность, измеренная при работе сразу после отключения при разрядке;

•    потребляемая мощность при работе с номинальным напряжением;

-    защита от перегрузки;

-    защита от инверсии полярности;

-    определение допустимых областей напряжения на входе и выходе;

-    предупреждение перед отключением нагрузки.

-    определение выходных характеристик при неподсоединенном аккумуляторе;

-    задержанное отключение нагрузки;

-    дисплеи (LED, дисплей, точность);

-    дополнительные функции [ПТММ (поиск точки максимальной мощности) и т. д );

-    максимальная пульсация переменного тока при зарядке батареи.

Примечание — Если отрицательные полюса батареи, модуля и нагрузки не могут быть соединены вместе, это должно быть указано, а также определены свойства в данном случае

2)    для аккумуляторов:

-    тип батареи: никель-кадмиевая, кислотно-свинцовая открытая, с клапанной регулировкой или герметичная (только NiCd). безламельный аккумулятор, плоский конденсатор и т. д.;

-    номинальное напряжение;

-    плотность электролита;

-    емкость, выраженная в процентах от номинальной нагрузки (С)». С*). Сю, 0$);

-    сохраняемость заряда, выраженная в процентах: отношение месячного саморазряда к номинальной емкости;

-    долговечность в циклах по МЭК 61427;

-    эффективность зарядки по МЭК 61427;

-    инструкции по началу работы (производитель обязан уведомить о специальных требованиях к первой зарядке при наличии солнечного генератора в качестве единственного источника энергии), обслуживанию и технике безопасности;

-    ограничения при транспортировке;

3)    для инверторов:

-    максимальный входной ток (А);

•    максимальный выходной ток (А);

-    номинальное входное напряжение и его отклонение (В);

4

ГОСТ РМЭК 62093—2013

-    номинальное выходное напряжение и его отклонение (В):

-    абсолютный максимум напряжения солнечной батареи (У,,);

-    число фаз;

-    частота (Гц);

-    выходное напряжение: синусоида, прямоугольный импульс или модифицированный прямоугольный импульс и т.д.;

-    гальваническая развязка;

-    график перегрузочной способности;

-    график, показывающий выходную мощность при номинальном входном напряжении и температуре окружающей среды:

-    график, показывающий максимальную выходную мощность при номинальном входном напряжении и давлении воздуха окружающей среды (может быть выражена в высоте над уровнем моря);

-    максимальная температура окружающей среды;

• тип допустимой нагрузки, например максимальный cos ф, восстанавливаемая нагрузка;

-    требования к заземлению;

-    для одиночных инверторов: потребление мощности, измеренное во время работы сразу после отключения при разрядке и в режиме ожидания (возможно несколько режимов ожидания. таких как «спящий режим», отсутствие нагрузки и т. п.);

-    потребление мощности в режиме ожидания (возможно несколько режимов ожидания, таких как «спящий режим», режим низкого освещения и т. п.);

-    график эффективности по МЭК 61683;

-    выключатель, требуемый для части переменного тока инвертора: размер и класс защиты;

-    рекомендуемый выключатель для части постоянного тока инвертора, размер и класс защиты (если это возможно);

-    определение характеристик инвертора во время перегрузки и защита от перегрузки;

-    защита от инверсии полярности для части постоянного тока инвертора;

-    предупреждение перед отключением нагрузки(при необходимости);

-    запаздывание отключения нагрузки (при необходимости);

-    требования к средствам отображения информации;

-    дополнительные функции (ПТММ (поиск точки максимальной мощности) и т. д);

-    коэффициент нелинейных искажений на выходе при линейной нагрузке в номинальных условиях;

-    коэффициент нелинейного искажения на выходе при нелинейной нагрузке в номинальных условиях с форм-фактором 2.5 %;

-    список типов устройств, несовместимых с данным инвертором.

Все данные должны быть подтверждены результатами испытаний. Данные, которые отсутствуют или не совпадают с данными производителя, должны быть четко записаны.

6 Испытания

6.1 Условия испытаний

Условия испытаний должны соответствовать условиям применения компонентов (указываются производителем). Их определяют следующим образом:

a)    для эксплуатации на открытом воздухе без защиты:

Компоненты дополнительно не защищают от воздействию дождя, солнца, ветра, пыли, грибка, льда, радиации холодного ночного неба и т д.;

b)    для эксплуатации на открытом воздухе с защитой:

Компоненты частично защищают от воздействия дождя, солнца, ветра, пыли, грибка, льда, радиации холодного ночного неба и т.д.;

c)    для эксплуатации в закрытом помещении без кондиционирования.

Компоненты полностью защищаются зданием или защитной конструкцией от прямого воздействия дождя, солнца, ветра, принесенной ветром пыли, грибка, радиации холодного ночного неба и тщ. Компоненты испытываются в помещении с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий;

5

d) для эксплуатации в закрытом помещении с кондиционированием:

Компоненты полностью защищают зданием или защитной конструкцией от прямого воздействия дождя, солнца, ветра, принесенной ветром пыли, грибка, радиации холодного ночного неба и т. д. Компоненты испытываются в помещении с искусственно регулируемыми климатическими условиями. Последовательность испытаний для разных условий испытаний приведена в Таблице 1.

Таблица 1 — Общие условия испытаний

Испы тание Наименование испытания Условия испытания Вторичные батареи Другое электронное оборудование 11.1 Визуальный контроль См подробный проверочный список в 11.1.2 Да Да 11.2 Испытания функциональности Температура окружающей среды: 25 °С; (40 ± 20) % относительной влажности Параметр особого компонента Да Да 11.4 Проверка изоляции 500/1000 В постоянного тока с двойным значением напряжения системы при разомкнутой схеме или 1 мин сопротивления изоляции не менее чем 50 МОм при напряжении 500 В постоянного тока Нет Да 11.5 Натурные испытания: Нет Да - на открытом воздухе без защиты 60 кВт ч м-2 полного солнечного облучения - на открытом воздухе с защитой Не требуется - в закрытом помещении без кондиционирования Не требуется - в закрытом помещении с кондиционированием Не требуется 11.6 Защита от механических воздействий (IK класс): - на открытом воздухе без защиты IK05 Да Да - на открытом воздухе с защитой IK05 • в закрытом помещении без кондиционирования IK05 • в закрытом помещении с кондиционированием IK05 11.7 Защита от пыли, воды и инородных объектов (IP класс) Не требуются Да - на открытом воздухе без защиты IP44 - на открытом воздухе с защитой IP44 - в закрытом помещении без кондиционирования IP20