近年來，隨著分布式光伏裝機(jī)規(guī)?？焖贁U(kuò)大，由于項目分散大，施工相對復(fù)雜，隨之而來的安全問題也逐漸引起有關(guān)部門的重視。國家能源局2025年將分布式光伏納入新型電力系統(tǒng)安全共治體系，要求強(qiáng)化全生命周期監(jiān)管，并要加強(qiáng)電站直流側(cè)設(shè)備的運行安全監(jiān)測，直流匯流箱環(huán)節(jié)，作為電站中最基礎(chǔ)的單元之一，匯流箱的可靠性直接關(guān)系到整個光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

在這種背景下，電流監(jiān)測能力被提升到了一個前所未有的高度。本文將從匯流箱的作用、電流檢測的需求和方案選擇入手，探討電流傳感器在匯流箱中的具體應(yīng)用價值。

一、光伏直流匯流箱簡介

光伏匯流箱（PV Combiner Box）是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵電氣設(shè)備，主要用于將多個光伏組串的直流輸出電流集中匯流，并通過保護(hù)裝置傳輸至逆變器。

在這個過程中，匯流箱不僅僅是一個“分流+匯流”的電氣接口，它還承擔(dān)了電氣安全保護(hù)的功能。通常，一個標(biāo)準(zhǔn)匯流箱會包含：

• 電流匯集?：支持6-24路組串并聯(lián)輸入，通過母線集中輸出，減少逆變器端接線復(fù)雜度;?
• 多重保護(hù)：集成直流斷路器或熔斷器、防雷模塊、防反接二極管等，實現(xiàn)過流、短路、雷擊、浪涌等故障防護(hù)?；
• 檢測單元：配備傳感器和RS485通訊接口，實時監(jiān)測各支路電流、電壓及絕緣阻抗，支持遠(yuǎn)程運維?。

可以說，匯流箱既是光伏陣列與逆變器之間的“中轉(zhuǎn)站”，也是光伏電站安全運行的第一道防線。

二、電流檢測的必要性

光伏匯流箱里的電流檢測，其實是整個光伏電站安全、運維、效率提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以從以下幾個角度來理解其必要性：

1. 保障系統(tǒng)安全

• 光伏組件串聯(lián)接入?yún)R流箱后，如果某一路發(fā)生短路、接地故障或電流異常偏大，就可能燒毀匯流箱內(nèi)的熔斷器、匯流母排，甚至引發(fā)火災(zāi)。
• 實時電流檢測能快速發(fā)現(xiàn)異?；芈?，通過保護(hù)動作（熔斷、斷路或報警）來避免故障擴(kuò)大。?

1. 提升運維效率

• 在大型電站中，一個匯流箱可能接入十幾到幾十路光伏組件串，傳統(tǒng)人工巡檢幾乎不可行。
• 通過電流傳感器監(jiān)測各路電流，可以在后臺系統(tǒng)中快速定位異常支路，省去大量人工排查，提高運維效率。

1. 防止發(fā)電損失

• 如果某個光伏組件串因遮擋、老化或連接不良導(dǎo)致電流異常偏小，就會造成發(fā)電量下降。
• 電流檢測能幫助及時發(fā)現(xiàn)這類問題，減少“帶病運行”造成的發(fā)電損失。

1. 配合智能監(jiān)控系統(tǒng)

• 電流檢測數(shù)據(jù)可上傳至電站監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA 或電站運維平臺），實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測、故障預(yù)警。
• 結(jié)合電壓檢測、溫度檢測等數(shù)據(jù)，還能進(jìn)行組件級健康診斷和發(fā)電性能分析。

1. 符合安全與并網(wǎng)規(guī)范

• 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)（如 IEC 61724、GB/T 19964）都要求光伏電站具備完善的監(jiān)測與保護(hù)措施。
• 匯流箱電流檢測已成為合規(guī)建設(shè)的基本配置，尤其是分布式和大型地面電站。

光伏匯流箱電流檢測不是“可選項”，而是保障電站安全、合規(guī)、經(jīng)濟(jì)運行的必要措施。

三、匯流箱電流檢測方案對比

綜合比較來看，霍爾電流傳感器在光伏直流匯流箱中應(yīng)用更為廣泛，特別是面對數(shù)十安到數(shù)百安的電流范圍時，其可靠性和安全性優(yōu)勢尤為明顯。

四、AN1V PB303簡介

AN1V PB303系列是芯森電子自主研發(fā)的一款基于霍爾原理的開環(huán)電流傳感器，內(nèi)部采用ASIC技術(shù)，具有體積小、無插入損耗和良好絕緣性能的特點。

其主要特性包括：

• 額定電流范圍：50A～300A，多型號可選，覆蓋匯流箱常見電流區(qū)間；
• 帶寬：250kHz，可實現(xiàn)對快速故障的及時響應(yīng)；
• 快速響應(yīng)：2.5μs跟蹤時間，實時監(jiān)測過流/短路；
• 隔離耐壓：4.8kV，有效保障高壓直流環(huán)境下的測量安全；
• 精度：典型誤差在±1%以內(nèi)，滿足光伏運維的監(jiān)測需求；
• 低溫漂：增益誤差±1.5%、零點誤差±10 mV；
• 高絕緣設(shè)計：符合IEC 61800-5-1和IEC 62109-1 CAT III標(biāo)準(zhǔn)，適用于高壓直流環(huán)境（如475V/960V RMS應(yīng)用）；
• 寬溫度適應(yīng)性：-40~150°C工作范圍，滿足戶外極端環(huán)境；
• 無插入損耗：不影響系統(tǒng)效率，節(jié)能減排。
• 小型化：便于集成在緊湊的匯流箱內(nèi)部。

結(jié)合匯流箱的應(yīng)用場景，AN1V PB303能夠：

• 實現(xiàn)實時支路電流監(jiān)測，方便運維人員快速定位故障；
• 支持過流、短路等異常的快速識別，縮短保護(hù)動作時間；
• 提升電站安全合規(guī)性，滿足監(jiān)管部門對監(jiān)測環(huán)節(jié)的要求。

尺寸圖及典型應(yīng)用連接圖

五、匯流箱電流檢測原理示意圖

下圖展示了匯流箱中多路光伏組件如何通過電流傳感器進(jìn)行監(jiān)測，再匯流至母排，最終送往逆變器：

六、結(jié)語

光伏直流匯流箱是電站中最基礎(chǔ)、但也是最容易被忽視的環(huán)節(jié)。隨著行業(yè)監(jiān)管趨嚴(yán)，電流監(jiān)測已成為保障電站安全運行的“必選項”。

在這一背景下，像AN1V PB303這樣的霍爾電流傳感器，為匯流箱提供了可靠、低損耗、響應(yīng)快的電流檢測手段。它們看似微小，卻構(gòu)成了光伏電站安全監(jiān)測的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

未來，隨著光伏規(guī)?；瘧?yīng)用的深入，電流傳感技術(shù)將在電站安全和智能運維中發(fā)揮越來越重要的作用。