一、正确选择直流开关的几条标准

如何为光伏系统选择合适的直流开关呢？以下几个标准可以作为参考：

1.尽量选择大品牌，尤其是通过国际认证的品牌

光伏直流断路器主要有欧洲的认证IEC60947-3(欧洲通用标准，亚太大多国家沿用)、UL 508(美国通用标准)、UL508i(针对光伏系统用直流开关美国标准)、GB14048.3(国内通用标准)、CAN/CSA-C22.2(加拿大通用标准)、VDE0660。

目前国际大品牌都具备如上所有的认证，比如英国的IMO和荷兰的SANTON，国内的大多数品牌目前都只通过了通用性标准IEC60947-3。

2.选择灭弧功能好的直流断路器

灭弧效果是考核直流开关的最重要指标之一。真正的直流断路器都有专门的灭弧装置，可以带载关断。一般真正的直流断路器的结构设计比较特殊，手柄和触头没有直接的连接，所以通断的时候不是直接旋转触头而断开，而是有特殊的弹簧进行连接，当手柄旋转或者移动到一个特定点时触发所有的触头“突然断开”，因而产生一个非常迅速的通断动作，使电弧时间持续比较短。
一般国际一线品牌的光伏直流开关的电弧持续几个毫秒时间内被灭掉，比如IMO的SI系统宣称是在5个毫秒内进行灭弧。而一般交流断路器改良过来的直流断路器电弧持续100毫秒以上。

3.耐高电压和电流

一般光伏系统的电压可能达到1000V(美国600V)，需要断开的电流根据组件的品牌和功率、光伏系统连接方式是多串并联还是多串独立连接(多路MPPT)而不同。直流开关的电压和电流由需要断开的光伏阵列的串电压和并电流决定。光伏直流断路器在选型时参照如下经验:

电压 = NS xVOC x 1.15(公式1.1) 电流=NP x ISC x 1.25(公式1.2) 其中

NS– 串联电池板的数量

NP–并联的电池组数量VOC–电池板开路电压ISC – 电池板短路电流1.15和1.25是经验系数一般大品牌的直流开关都可以断开1000V的系统直流电压，甚至设计断开1500V的直流输入。大品牌的直流开关往往有大功率系列，比如ABB的光伏直流开关有上百安系列的产品，IMO专注于分布式光伏系统用直流开关，能提供50A，1500V的直流开关。而一些小厂家一般只能提供16A，25A的直流开关，其技术和工艺很难生产出大功率的光伏直流开关。

4.产品型号齐全

一般大品牌的直流开关有多种型号能满足不同场合需求，有外置的、内置的、端子通过串联和并联满足多路MPPT输入的、带锁和不带锁的、更有满足多种安装方式的比如底座安装(安装在汇流箱和配电柜中)，单孔和面板安装等。

5.材料阻燃和防护等级高

一般直流开关的外壳、本体材料或者是手柄都是塑料，具有自身的阻燃特性，通常能达到UL94标准。质量好的直流开关的外壳或者本体能满足UL94 V-0标准，而手柄一般达到UL94V-2标准。

其次对于内置于逆变器内部的直流开关，如果外部有手柄可以进行开关，一般要求开关的防护等级至少满足整机防护等级的测试要求。目前行业中应用较多的组串型逆变器(一般小于30kW功率等级)一般都满足IP65的整机防护等级，这就要求内置直流开关和机器安装时面板的密封性要求比较高。对于外置的直流开关，如果安装室外，都要求满足至少IP65的防护等级。

二、光伏系统中直流开关的选型步骤

光伏直流开关的选型一般通过关键参数初步估算并保证足够的余量。光伏系统中光伏电池板本身的输出功率受到天气、环境温度、逆变器功率点跟踪等影响；其次，光伏逆变器本身有输入功率的限制和保护，有最大容许输入电压，以及电流的限制和保护；最后直流开关本身的额定关断能力和环境温度也有关系。

环境一定的时候电池板(电池阵列)输出受逆变器直流侧功率跟踪的影响，随着电压的升高，直流开关通断电流的能力会下降(热效应影响)。总的来说使用的直流开关能通断电池板实际输出的电压和电流,天气、环境稳定、逆变器的功率跟踪等都需要考虑在内。

最简单的方法是选择的直流开关(无论外置和内置)满足如上公式1.1和1.2的要求。由于电池板不可能工作在最大短路电压和开路电流上，所以一般外置的直流开关使用最大功率点电压和电流来做参考：

电压 = NS xVMP x 1.15(公式1.3)

电流 = NP xIMP x 1.25(公式1.4)对于内置的直流开关,可能还会受到逆变器本身最大输入电压和电流的限制，所以为了合理节约系统成本，一般依据直流开关能通断电池板实际输出的电压和电流，并不高于所选择使用的逆变器的保护电压和电流。总的来说，直流开关的通断V-1曲线需要包络逆变器允许输入的直流电压和电流曲线。总的来说光伏直流开关的选择可以根据如下几个步骤：

1.确定系统电压

所选择的直流开关允许最大电压需要能达到光伏系统电压要求。常见的有600V和1000V。一般接入单相逆变器的系统电压最高为600V，三相组串型或者电站型逆变器的系统电压最高为1000V。

2.确定独立电池串的路数

如果是内置的直流开关，由于集成在逆变器内部，所以和逆变器独立的MPPT数目有关系。常见的逆变器是单路MPPT、双路MPPT，市面上也有少数三路MPPT的并网逆变器。一般逆变器功率等级在1kW-3kW的设计为单路MPPT；3kW-30kW为双路MPPT，有少数公司也有三路MPPT的逆变器：大型逆变器100kW以上一般都是通过汇流箱汇流后输入一路MPPT。逆变器独立的MPPT数目决定了选择的内置直流开关的独立通段对数。

如果是外置直流开关，可能和设计的系统组网有关系，可以选择具有通断多串电池板的外置直流开关或者选择只能通断一串电池板的外置直流开关。

3.确定电池串的电压和电流

通过电池组串电压和电流参数,一般保险起见根据公式1.1和1.2计算，也可以根据公式1.3和1.4。如果对光伏逆变器的构造比较了解，尤其是逆变器厂家在选择内置直流开关时，为了有效节约逆变器整机成本，可以通过研究逆变器出入直流电压电流曲线来选择，保证所选择的直流开关曲线在各种天气环境和温度下都包络逆变器输入的直流开关和电流曲线。

4.分析使用的环境和安装方式

根据使用的环境确定工作温度，防护和防火等级，一般品质好的直流开关工作稳定可以在-40°到60°。常见的外置直流开关防护等级为IP65，内置直流开关安装后保证整机通过IP65。防火等级一般为外壳或者本体材料UL94V-0,手柄UL94V-2。安装方式有面板安装，底座安装，单孔安装等。

5.确定具体型号

如满足上述1-4条件，接下来需要从所倾向的品牌中选择具体型号。一般具体型号的规格是通过电流分段的，完全匹配的直流开关是很难找到的，一般留有一定的余量来选择高于理论计算的规格的直流开关。常见有16A、25A和32A，有些大厂家会有40A、50A、600V或者1000V额定电压等级。

随着国内光伏政策的明晰，光伏电站新增安装的逐年增加，尤其是目前分布式光伏系统的启动，个人住户屋顶光伏系统的安装将越来越流行。光伏直流开关将是这些系统安全性保障的最重要部件，光伏直流开关的可靠性和稳定性直接关系到光伏系统的稳定发电和收益，直接影响到光伏系统的安全可靠运行，所以选择合格的光伏直流开关将至关重要。

目前国内市场所谓的光伏直流开关多是一些交流开关或其改进产品，不是真正应用在光伏系统中的具有安全灭弧、高功率切断的直流开关。这些交流开关的灭弧能力、额定带载切断功率都远远不够，容易导致过热、漏电和火花，严重时甚至烧毁掉整个光伏电站。