本實(shí)用新型涉及光伏系統(tǒng)用直流故障電弧電路保護(hù)器測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，光伏產(chǎn)品成本不斷降低，且日益廣泛地為家庭或公司所運(yùn)用，在這種趨勢下，光伏產(chǎn)品可能帶來的火災(zāi)意外也更加引起大眾的重視。尤其自2006年起，歐美陸續(xù)發(fā)生多起的光伏電池模塊或系統(tǒng)火災(zāi)事件，造成程度不一的設(shè)備毀損，根據(jù)這類意外的事后調(diào)查，申請人發(fā)現(xiàn)多數(shù)電氣火災(zāi)的發(fā)生原因都指向“故障電弧”。為了對故障電弧進(jìn)行保護(hù)，業(yè)界相應(yīng)推出的光伏故障電弧斷路器(PV AFCI)。隨著光伏產(chǎn)品的大量發(fā)展與運(yùn)用，美國保險(xiǎn)商試驗(yàn)室(UL)十分關(guān)注故障電弧對光伏電池系統(tǒng)造成的危害問題，因此已于2009年針對NEC 2011版第690章節(jié)提出新的提案，主要內(nèi)容為：采用直流電源及/或輸出電路在/或貫穿建筑物的光伏系統(tǒng)，其運(yùn)作電壓最大值為80伏特或更高時，應(yīng)受直流故障電弧電路保護(hù)器(Arc-Fault Circuit Protection(DC))進(jìn)行保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種直流故障電弧發(fā)生裝置，用于光伏系統(tǒng)用直流故障電弧電路保護(hù)器測試系統(tǒng)，為故障電弧電路保護(hù)器的測試提供一種方便、準(zhǔn)確、安全的方法，大大地減少測試時間和人力投入。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種光伏系統(tǒng)用直流故障電弧發(fā)生裝置，包括絕緣操作箱，絕緣操作箱內(nèi)設(shè)置的固定座、下電柱、絕緣耐高溫套、上電柱、滑臺、鎖緊件和數(shù)顯尺，調(diào)節(jié)手柄和電控箱；所述的絕緣操作箱設(shè)于電控箱上方，所述的調(diào)節(jié)手柄設(shè)于絕緣操作箱的頂部，調(diào)節(jié)手柄與滑臺連接；所述的固定座設(shè)于絕緣操作箱的底板上，固定座上設(shè)置下電柱，絕緣耐高溫套套接于下電柱上，絕緣耐高溫套內(nèi)設(shè)有電絲；所述的上電柱固定于滑臺的伸出桿上，滑臺設(shè)于絕緣操作箱內(nèi)的一立柱上自由上下移動，滑臺通過鎖緊件固定于立柱上，數(shù)顯尺設(shè)于絕緣操作箱內(nèi)的立柱上用于測量上電柱與下電柱之間的間隙大小。

進(jìn)一步，所述的絕緣操作箱的側(cè)壁還設(shè)有排風(fēng)扇，用于排除電弧燃燒的廢氣。

進(jìn)一步，所述的絕緣操作箱的門上還設(shè)有互鎖開關(guān)，門在打開狀態(tài)時就斷電，保證外接的直流電壓不會加到電機(jī)上，有效防止了操作人員接觸到高壓直流電的可能性，保證了操作人員的安全。

進(jìn)一步，所述的絕緣操作箱在箱體的正面還設(shè)有放電花護(hù)目鏡片，用于實(shí)驗(yàn)人員觀察是否成功發(fā)生電弧。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型提供的光伏系統(tǒng)用直流故障電弧發(fā)生裝置能夠簡單快捷地對直流電弧的電流、電壓、電流和電壓的產(chǎn)生時間、電路保護(hù)時間等多項(xiàng)指標(biāo)做出準(zhǔn)確測試，縮短了測試的周期和人力投入，提高了測試精度。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的直流故障電弧發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為光伏系統(tǒng)用直流故障電弧電路保護(hù)器測試系統(tǒng)的連接關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型提供的光伏系統(tǒng)用直流故障電弧發(fā)生裝置，包括絕緣操作箱1，絕緣操作箱1內(nèi)設(shè)置的固定座2、下電柱3、絕緣耐高溫套4、上電柱5、滑臺6、鎖緊件7和數(shù)顯尺8，調(diào)節(jié)手柄9和電控箱10；所述的絕緣操作箱1設(shè)于電控箱10上方，所述的調(diào)節(jié)手柄9設(shè)于絕緣操作箱1的頂部，調(diào)節(jié)手柄9與滑臺6連接；所述的固定座2設(shè)于絕緣操作箱1的底板上，固定座2上設(shè)置下電柱3，絕緣耐高溫套4套接于下電柱3上，絕緣耐高溫套4內(nèi)設(shè)有電絲；所述的上電柱5固定于滑臺6的伸出桿上，滑臺6設(shè)于絕緣操作箱1內(nèi)的一立柱上自由上下移動，滑臺6通過鎖緊件7固定于立柱上，數(shù)顯尺8設(shè)于絕緣操作箱1內(nèi)的立柱上用于測量上電柱與下電柱之間的間隙大小；

絕緣操作箱1的側(cè)壁還設(shè)有排風(fēng)扇11，用于排除電弧燃燒的廢氣；

絕緣操作箱1的門102上還設(shè)有互鎖開關(guān)，門在打開狀態(tài)時就斷電，保證外接的直流電壓不會加到電機(jī)上，有效防止了操作人員接觸到高壓直流電的可能性，保證操作人員的安全；

絕緣操作箱1在箱體的正面設(shè)有放電花護(hù)目鏡片101，用于實(shí)驗(yàn)人員觀察是否成功發(fā)生電弧。

電控箱10的控制開關(guān)10-1設(shè)于電控箱門10-2上。電控箱用于引出電弧的電壓和電流信號，用于測量設(shè)備采集電弧的實(shí)際參數(shù)。

絕緣耐高溫套4內(nèi)設(shè)置的電絲用于連接上電柱與下電柱之間的間隙，連接電路時電離空氣，形成電弧。

數(shù)顯尺8用于測量上電柱與下電柱之間間隙的大小，用于估算電弧的功率大小。

將本實(shí)用新型提供的直流故障電弧發(fā)生裝置用于光伏系統(tǒng)用電弧故障斷路器測試，測試系統(tǒng)電路連接圖如附圖2所示。

被測電弧故障斷路器一般會集成于光伏并網(wǎng)逆變器，因此需要隨光伏并網(wǎng)逆變器一起測試。光伏模擬器提供直流電給光伏逆變器，為了電弧的穩(wěn)定性，之間可能需要串聯(lián)一個限流電阻。光伏并網(wǎng)逆變器的輸出需要接到一個模擬電網(wǎng)的交流源，由于逆變器會給電網(wǎng)送電，而交流電源無法吸收這些能量，因此需要額外并聯(lián)一個負(fù)載來吸收逆變器產(chǎn)生的交流電能。本實(shí)用新型提供的直流故障電弧發(fā)生裝置即圖2中的電弧發(fā)生器，用來產(chǎn)生測試所需的直流電弧。

具體操作方式如下：

啟動電源，控制手柄移動滑臺，參照數(shù)顯尺調(diào)節(jié)上電柱與下電柱之間的間隙，將電絲放置在絕緣耐高溫套中。關(guān)閉防電花護(hù)目鏡片，啟動待測機(jī)器后，通過防電花護(hù)目鏡片觀察是否電弧發(fā)生后待測機(jī)器正常將接入直流故障電弧電路保護(hù)器的回路斷開，通過電控箱將引出的電弧電壓和電流信號，待測機(jī)器的輸出電流信號，接到示波器，比較得出產(chǎn)生電弧的功率，和待測機(jī)器保護(hù)的反應(yīng)時間。