美国标准关于光伏系统的防火等级测试

随着光伏产品的大量应用，安全问题，特别是防火问题成了制约其广泛应用的重要因素。   由美国能源部资助，美国UL公司主导研究，历经5年多时间，制定的一套针对分布式屋顶光伏系统认证及测试的新标准ANSI 1703，于2014年5月20日颁布，成为美国国家标准，并将于2016年10月25日强制执行。   该测试标准对国内的分布式光伏的屋顶防火安全有借鉴作用。  

一、 标准适用范围  

光伏标准ANSI 1703依据美国电工法及建筑法，适用于屋顶支架安装或屋顶嵌入式安装的光伏组件，也适用于地面安装的光伏组件，光伏组件的最大系统电压不应超过1000伏。同时，该标准也适用于为光伏组件提供电气连接和安装设备的零部件。但该标准不适用于光伏逆变器、储能电池、太阳跟踪装置、聚光太阳能组件及光热太阳能组件。

二、光伏系统防火测试

ANSI 1703 光伏系统防火测试主要针对分布式屋顶光伏系统。一般光伏系统由屋顶材料、光伏支架和光伏组件等组成。根据光伏系统应用场合及测试严酷程度， 系统防火测试共分为3个等级，分别为：class A、class B、class C，其严酷程度等级最低为class C，等级最高为class A 。然而，每个等级的防火测试，又包含了不同等级的火焰蔓延测试及燃烧块测试。火焰蔓延测试和燃烧块测试包含class A、class B、class C测试。等级class A、class B、class C之间的区别主要在于测试条件及判断依据不同。火焰蔓延测试根据其在一定时间内的火焰蔓延距离判断等级，10分钟内火焰不超过182厘米为A级，10分钟内火焰不超过243厘米为B级，4分钟内火焰不超过396厘米为C级。燃烧块测试等级主要根据其不同体积的燃烧块在燃烧相应的时间后的现象来区分，在对应等级燃烧块在燃烧过程中，光伏组件没有出现燃烧物滴落、带电件外露等现象时，测试通过。A级燃烧块体积为长30厘米、宽30厘米、厚5.7厘米，B级燃烧块体积为长15厘米、宽15厘米、厚5.7厘米，C级燃烧块体积为长3.81厘米、宽3.81厘米、厚1.98厘米。防火测试中的两个必要的火焰蔓延测试及燃烧块测试，需要考虑光伏系统安装支架结构、屋顶材料和安装倾斜度等因素。针对光伏系统不同安装支架结构，主要考虑针对光伏系统安装方位进行测试，即包含南、东及北三个方位。如图1所示。针对不同屋面倾斜度，防火测试还需要考虑陡坡和缓坡测试，陡坡是指在屋面斜率大于等于167 mm/m的屋面，缓坡是指屋面斜率小于167 mm/m的屋面。针对典型屋顶系统，除去考虑系统方位外，如需取得class A、class B、class C等级，则需要完成附表系列测试，例如取得class A等级系统防火测试，需要完成附表 class A所在列的所有测试。

分布式光伏系统防火安全考虑至关重要，若要顺利通过ANSI 1703的新版防火测试，需要考虑屋顶组成材料，安装支架结构及安装倾斜度等因素。另外，根据分布式光伏系统的应用等级，由严到松依次为class A、class B、class C， 光伏厂家可以根据其系统应用屋顶条件，选择相应的光伏系统测试等级。

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