一种光伏系统用直流故障电弧发生装置的制作方法

本实用新型涉及光伏系统用直流故障电弧电路保护器测试技术领域。

背景技术：

随着光伏产业的持续发展，光伏产品成本不断降低，且日益广泛地为家庭或公司所运用，在这种趋势下，光伏产品可能带来的火灾意外也更加引起大众的重视。尤其自2006年起，欧美陆续发生多起的光伏电池模块或系统火灾事件，造成程度不一的设备毁损，根据这类意外的事后调查，申请人发现多数电气火灾的发生原因都指向“故障电弧”。为了对故障电弧进行保护，业界相应推出的光伏故障电弧断路器(PV AFCI)。随着光伏产品的大量发展与运用，美国保险商试验室(UL)十分关注故障电弧对光伏电池系统造成的危害问题，因此已于2009年针对NEC 2011版第690章节提出新的提案，主要内容为：采用直流电源及/或输出电路在/或贯穿建筑物的光伏系统，其运作电压最大值为80伏特或更高时，应受直流故障电弧电路保护器(Arc-Fault Circuit Protection(DC))进行保护。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种直流故障电弧发生装置，用于光伏系统用直流故障电弧电路保护器测试系统，为故障电弧电路保护器的测试提供一种方便、准确、安全的方法，大大地减少测试时间和人力投入。

为达上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种光伏系统用直流故障电弧发生装置，包括绝缘操作箱，绝缘操作箱内设置的固定座、下电柱、绝缘耐高温套、上电柱、滑台、锁紧件和数显尺，调节手柄和电控箱；所述的绝缘操作箱设于电控箱上方，所述的调节手柄设于绝缘操作箱的顶部，调节手柄与滑台连接；所述的固定座设于绝缘操作箱的底板上，固定座上设置下电柱，绝缘耐高温套套接于下电柱上，绝缘耐高温套内设有电丝；所述的上电柱固定于滑台的伸出杆上，滑台设于绝缘操作箱内的一立柱上自由上下移动，滑台通过锁紧件固定于立柱上，数显尺设于绝缘操作箱内的立柱上用于测量上电柱与下电柱之间的间隙大小。

进一步，所述的绝缘操作箱的侧壁还设有排风扇，用于排除电弧燃烧的废气。

进一步，所述的绝缘操作箱的门上还设有互锁开关，门在打开状态时就断电，保证外接的直流电压不会加到电机上，有效防止了操作人员接触到高压直流电的可能性，保证了操作人员的安全。

进一步，所述的绝缘操作箱在箱体的正面还设有放电花护目镜片，用于实验人员观察是否成功发生电弧。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的光伏系统用直流故障电弧发生装置能够简单快捷地对直流电弧的电流、电压、电流和电压的产生时间、电路保护时间等多项指标做出准确测试，缩短了测试的周期和人力投入，提高了测试精度。

附图说明

图1为本实用新型提供的直流故障电弧发生装置的结构示意图。

图2为光伏系统用直流故障电弧电路保护器测试系统的连接关系图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供的光伏系统用直流故障电弧发生装置，包括绝缘操作箱1，绝缘操作箱1内设置的固定座2、下电柱3、绝缘耐高温套4、上电柱5、滑台6、锁紧件7和数显尺8，调节手柄9和电控箱10；所述的绝缘操作箱1设于电控箱10上方，所述的调节手柄9设于绝缘操作箱1的顶部，调节手柄9与滑台6连接；所述的固定座2设于绝缘操作箱1的底板上，固定座2上设置下电柱3，绝缘耐高温套4套接于下电柱3上，绝缘耐高温套4内设有电丝；所述的上电柱5固定于滑台6的伸出杆上，滑台6设于绝缘操作箱1内的一立柱上自由上下移动，滑台6通过锁紧件7固定于立柱上，数显尺8设于绝缘操作箱1内的立柱上用于测量上电柱与下电柱之间的间隙大小；

绝缘操作箱1的侧壁还设有排风扇11，用于排除电弧燃烧的废气；

绝缘操作箱1的门102上还设有互锁开关，门在打开状态时就断电，保证外接的直流电压不会加到电机上，有效防止了操作人员接触到高压直流电的可能性，保证操作人员的安全；

绝缘操作箱1在箱体的正面设有放电花护目镜片101，用于实验人员观察是否成功发生电弧。

电控箱10的控制开关10-1设于电控箱门10-2上。电控箱用于引出电弧的电压和电流信号，用于测量设备采集电弧的实际参数。

绝缘耐高温套4内设置的电丝用于连接上电柱与下电柱之间的间隙，连接电路时电离空气，形成电弧。

数显尺8用于测量上电柱与下电柱之间间隙的大小，用于估算电弧的功率大小。

将本实用新型提供的直流故障电弧发生装置用于光伏系统用电弧故障断路器测试，测试系统电路连接图如附图2所示。

被测电弧故障断路器一般会集成于光伏并网逆变器，因此需要随光伏并网逆变器一起测试。光伏模拟器提供直流电给光伏逆变器，为了电弧的稳定性，之间可能需要串联一个限流电阻。光伏并网逆变器的输出需要接到一个模拟电网的交流源，由于逆变器会给电网送电，而交流电源无法吸收这些能量，因此需要额外并联一个负载来吸收逆变器产生的交流电能。本实用新型提供的直流故障电弧发生装置即图2中的电弧发生器，用来产生测试所需的直流电弧。

具体操作方式如下：

启动电源，控制手柄移动滑台，参照数显尺调节上电柱与下电柱之间的间隙，将电丝放置在绝缘耐高温套中。关闭防电花护目镜片，启动待测机器后，通过防电花护目镜片观察是否电弧发生后待测机器正常将接入直流故障电弧电路保护器的回路断开，通过电控箱将引出的电弧电压和电流信号，待测机器的输出电流信号，接到示波器，比较得出产生电弧的功率，和待测机器保护的反应时间。