CNS 15118-1-2007 Photovoltaic (PV) module safety qualification - Part 1 Requirements for construction《太阳光电模块之安全确认-第1部:构造要求》.pdf
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1、1 印月969月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 27.160 C6434-115118-1經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 969月14日 月日 (共12頁)太陽光電模組之安全確認第 1 部:構造要求 Photovoltaic(PV) module safety qualification Part 1: Requirements for construction 1. 適用範圍 本標準適用於 太陽光電 (PV)模組之基本構造要求,以便在預期之壽命中提供安全電氣與機械之操作。提供特定之主題以評估由機械與環境壓力所產生之電擊、失火與個人傷害之預防
2、。本標準提供關於構造之特別要求, CNS 15118-2 列出測試之要求。 本標準嘗試定義太陽光電模組各種應用等級之基本要求,但並不包含所有國家或地區之建築法規,不涵蓋船舶與汽車應用之特定規格。本標準不適用於具有整合之交流變流器之模組 (交流模組 )。 本標準之設計是使其測試順序能配合 CNS 15114 或 CNS 15115 之測試順序,以便能夠使用一組樣品進行太陽光電模組設計之安全與性能之評估。 本標準之目的是提供基本之指南,以便利用 CNS 15118-2 之測試,來確認太陽光電模組符合安全之基本之構造規格。此等規格是為減少模組之誤用且防止內部成分之故障以免產生火災、電擊與人員損傷。本
3、標準定義基本安全構造規格與附加之測試,且為模組之最後應用功能。 成分要求是為提供證明該成分在模組之構造與環境下適合其應用之性能。 備考: 除本標準所含之規格外,亦應考量相關 ISO 標準所述之額外構造規格,或在此等模組所在地之國家或地方管理其安裝與使用之法規。 2. 引用標準 下列引用標準對於本標準之應用甚為重要。其中標明日期者,僅所標明之版本適用。對於無日期者以最新版本適用。 CNS 498公制細螺紋 1(ISO 制 )(總則 ) CNS 4317螺紋標示法 CNS 14545-1火災危險性試驗第1部:評估電氣產品火災危險性的指引(通則) CNS 15114結晶矽陸上太陽光電模組設計確認和型
4、式認可 CNS 15115薄膜陸上太陽光電模組設計確認和型式認可 CNS 15118-2太陽光電模組之安全確認第 2 部:測試要求 IEC 60112 固態絕緣材料之證明與比較追蹤指數之決定方法 IEC 60130 (系列 )低於 3MHz 頻率之連接器 IEC 60189-2 具有 PVC 絕緣與 PVC 護套之低頻電纜與電線第 2 部:內部安裝用之 2、 3、 4 與 5 芯之電纜 IEC 60216-1 電絕緣材料耐熱性質第 1 部:老化程序與測試結果之評估 2 CNS 15118-1, C 6434-1 IEC 60216-5 電絕緣材料耐熱性質第 5 部:絕緣材料之相對耐熱指數 (R
5、TE)之測定 IEC 60364-5-51 建築物之電氣安裝第 5-51 部:電氣設備之選擇與構造一般原則 IEC 60417-DB: 2002 設備上使用之圖形符號 IEC 60529 外殼所提供保護之程度 (IP 法規 ) IEC 60947-1 低電壓切換齒輪與控制齒輪第 1 部:一般原則 IEC 61140: 2001 電擊之保護設備與安裝之一般狀況 IEC 61721 太陽光電模組抗衝擊能力測試 IEC 62145 矽結晶陸地太陽光電模組(在研議中) 3. 應用等級 3.1 一般事項 太陽光電模組可安裝在許多不同應 用上。重要係評估模組在應用上之潛在風險與評估模組構造。 有關聯之安全
6、規格與所需之測試以 確認其符合該應用等級之規格。本節定義那些應用等級與每一個等級所需之構造品質。 PV 模組之應用等級定義如下: 3.2 A 級:一般可接近、危險電壓、危險功率之應用 (class A: general access, hazardous voltage, hazardous power applications) 此應用等級之額定模組應用於大於 50 V 直流或 240 W 之操作系統,其中考慮到會有一般接近之接觸。符合 CNS 15118-2 之安全要求與應用等級內之模組,被視為符合 II 類之安全要求。 3.3 B 級:限制接近、危險電壓、危險功率之應用 (class B
7、: restricted access, hazardous voltage, hazardous power applications) 此應用等級之額定模組是用圍牆,限定區域等來保護系統而使大眾無法接近。此應用等級之模組是以基本之絕緣來提供保護,且被視為是符合 0 類之安全要求。 3.4 C 級:有限電壓,有限功率之應用 (class C: limited voltage, limited power applications) 此應用等級之額定模組是限制在低於 50 V 直流與 240 W 下操作之系統,其中考慮到會有一般接近之接觸。符合本標準與 CNS 15118-2 之安全要求與應用
8、等級之模組被視為只是符合 III 類之安全要求。 備考:安全類別定義於 IEC 61140。 4. 構造要求 4.1 一般要求 4.1.1 依據 IEC 60364-5-51,所有模組應能在 AB8 型式之環境條件下操作。 4.1.2 當模組由工廠送出時,應是完全組裝好或部分組裝好,且產品之組裝並不會影響符合 CNS 15118 系列之規格。 4.1.3 在工廠內,裝配零件如接線盒蓋 子不必固定裝在模組上。當組裝模組進入最後裝配時,對於其原先之形式 ,模組不須做任何之變更,除非安裝說明書內有特別細節描述需要作修改。 4.1.4 模組若要安裝與操作 (例如,讓接頭配對 )而需與另一個模組有固定關
9、係時,3 CNS 15118-1, C 6434-1 則應將其做成能進行最後之裝配而不須變更。 4.1.5 模組之構造,不能由於安裝而中斷接地之連續性。 4.1.6 若零件鬆脫或轉動可能會造成 失火、電擊或人員受傷之危險,則應防止此類零件鬆脫或轉動。 4.1.7 僅利用表面間摩擦,如簡單彈簧 之壓力,防止零件轉動或鬆脫之方法,則不被接受。 4.1.8 任何可調整或轉動之結構零件, 若任何此種移動可能會造成失火、電擊或人員受傷之危險,須有固定裝置以降低意外移動之可能。 4.2 金屬零件 4.2.1 戶外使用且曝露在濕氣中之金屬 ,在單獨或組合使用上,不得導致產品劣化以至於不符合本標準之規格。 4
10、.2.2 產品所需零件,但不曝露於天 候下之鐵或碳鋼,應電鍍、塗裝或油漆以防止腐蝕。 4.2.3 簡單剪或切之邊與沖孔並不須額外保護。 5. 聚合物材料 5.1 一般事項 聚合物在操作上分為四類 作為帶電金屬零件外殼之聚合物 (如接線盒 ); 作為帶電金屬零件支撐之聚合物 (如整合之接線端 ); 作為模組外部表面之聚合物 (如面材或底材 ); 隔離物。 例外:封裝材料不必符合這些規格。 所有聚合物材料須有比該材料在使用時之最大操作溫度高 20 之最小相對熱指數 (如 IEC 60216-5 所訂之電氣與機械 ),是在溫度測試時 (CNS 15118-2, MST 21)所量測。 備考:作為面材
11、或底材之聚合物有額外規格,如第 5.3 節與第 5.4 節內所述。 5.2 作為帶電零件外殼之聚合物 (polymers serving as an enclosure for live parts) 作為零件外殼且有失火或電擊風險之聚合物材料須符合下述規格: (a) 5-V 燃燒性等級,經由材料測試或在終端產品設計內測試 (CNS 14545-1); (b) 5-V 燃燒性等級,在浸水與終端產品之曝曬後 (CNS 14545-1); (c) 耐紫外線 (若在使用時曝露於直射之陽光下 ),參考 ANSI/UL 746C 所測試;與 (d) 耐熱電線點火等級至少須為 30(CNS 14545-1
12、)。 5.3 作為帶電零件之支撐之聚合物 (polymers serving to support live parts) 作為零件之支撐或絕緣,且有失火或電擊風險之聚合物材料須符合: (a) 如表 1 所示,具有 HB, V-2, V-1,或 V-0 之燃燒性等級,與依據 CNS 14545-1所測得之最小高電流電弧點火等級。 4 CNS 15118-1, C 6434-1 表 1 已知燃燒性等級下之高電弧點火等級 燃燒性等級 高電流電弧點火等級 HB V-2 V-1 V-0 60 30 30 15 (b) 若系統之電壓等級是 600 V 或以下,則依據 IEC 60112 所測得之比較追蹤
13、指數 (comparative tracking index , CTI)應為 250 V 或更大。 (c) 若最大系統操作電壓等級是在 601 V 1500 V 之間,則參考 ASTM D2303 使用時間對追蹤之方法,在 2.5 kV 下所得之傾斜面追蹤等級為 1 h;與 (d) 若在產品正常操作時,曝露於直射之陽光下,則參考 ANSI/UL 746C 所測得須符合曝露於紫外線下之規格。 備考: 曝露於直射之陽光下但被玻璃或其他透明介質保護之聚合物材料,在測試時可以使用可減低紫外線曝露之相等層介質來做測試。 5.4 作為外部表面之聚合物 (polymers serving as an ou
14、ter surface) 5.4.1 作為底材或面材之聚合物材料,依據 IEC 60216-5 之測定,其電氣與機械之熱指數至少須為 90 。此外,其熱指數應比 CNS 15118-2, MST 21 之溫度測試所測得之材料最大操作溫度至少高 20 。 5.4.2 模組外部表面之聚合物材料,若 (1)裝在多個模組或模板系統上或 (2)其曝露之表面積大於 1 m2或單邊尺寸大於 2 m,則參考 ASTM E162-02a 測定之最大火焰散布指數為 100。 備考:依據第 6.1.1 節,作為模組之電線包覆材料不必符合此規格。 5.4.3 若在使用時曝露於直射陽光下,則聚合物材料參考 ANSI/U
15、L 746C 之測定來評估其抗紫外線之性質。 5.4.4 作為面材或底材使用且無適當之 CNS 絕緣規格之聚合物材料,須符合 CNS 15118-2, MST15 之部分放電測試規格。 5.5 隔離物 (barriers) 聚合物絕緣材料用於帶電零件與金 屬零件之間,或具有不同電位之未絕緣帶電材料間之單獨絕緣隔離物,如 IEC 61140 所定義須有適當厚度與適用之材料性質。隔離物或襯裏物必須固定好, 且不能有負面影響,使其性質落到最低容許值之下。 5.6 結構塗佈材料 (structural glazing materials) 在模組製作時,用作面材或底材之所有結構塗佈材料,以材料認證或依
16、據 MST 32 測試,可參考 ANSI Z97.1: 1993 所述之安全塗佈規格。 6. 內部電線與承載電流零件 (internal wiring and current-carrying parts) 承載電流零件與電線須具有符合其應用之機械強度與承載電流能力。 6.1 內部電線 (internal wiring) 5 CNS 15118-1, C 6434-1 6.1.1 用於模組內之電線須具有至少 90 之絕緣等級,且其大小與電壓等級應符合 IEC 60189-2 所定義之規格。 6.1.2 在產品安裝後,模組之電線位置 須位於其絕緣不受陽光直射之地方,以免產生劣化之影響。 例外:此
17、要求並不適用具有 “耐陽光 ”絕緣等級之電線。 6.2 接合 (splices) 接合應符合與所使用電線相當之絕緣規格。 6.3 機械固定 (mechanical securement) 6.3.1 接頭或接合必須機械固定,且須 能提供在接頭與引線端上沒有應變產生之電氣接觸。當封於封裝系統時, 模組互聯線與電池間之銲錫接頭必須機械固定。 6.3.2 未絕緣之帶電零件,包括引線端 ,應固定在其支撐表面上,以避免其轉動或位移,若此移動可能使其間距降至表 3 與表 4 所述規格之下。 7. 連接 7.1 戶外連接一般需求 (field connections general requirements
18、) 7.1.1 模組應提供電線引線端或接頭,以連接負荷線路之承載電流導線。 7.1.2 戶外連接之等級應如第 5 節所定義曝露於直射陽光之等級,或在安裝後不會曝露於陽光直射下,以免產生劣化之影響。 7.2 戶外電線引線端 (field wiring terminals) 7.2.1 若模組含有戶外 引線端區,則其應有適當之電壓與電流等級,且依照 IEC 60947-1 規格予以建造。 7.2.2 若模組含有與接線盒結合在一起之電線引線端,則其應符合下述規格 7.2.2.1 連結外部導線之螺釘與螺帽須符合 CNS 498 或 CNS 4317 之螺紋,或具有相當螺距與機械強度之螺紋 (如標準螺紋
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