CN116260111B - 一种分布式光伏接入保护设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于光伏系统保护设备领域，具体涉及一种分布式光伏接入保护设备及其使用方法，保护设备包括箱体，箱体内安装有电气设备，电气设备的上方设置有可燃绳，可燃绳的一端固定设置，另一端连接触发组件，触发组件包括限位部件和弹性机构，限位部件限位滑杆的滑动，限位部件连接呈压缩状态的弹性机构，弹性机构连接可燃绳，滑杆一端连接驱动机构，用于推动滑杆滑动，另一端连接连杆的一端，连杆可转动的设置，其另外一端与主控开关连接，相比现有技术，能在起火的情况下实现断电保护的作用，提供分布式光伏接入汇流箱的安全保障，从而避免抢修工作人员触电，通过机械触发的方式来断开电路，更加稳定可靠。

Description

一种分布式光伏接入保护设备及其使用方法

技术领域

本发明属于光伏系统保护设备领域，具体涉及一种分布式光伏接入保护设备及其使用方法。

背景技术

分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。

在分布式光伏系统的搭建过程中，常用到汇流箱来实现各个光伏单元的接入汇流，在汇流箱中，设置有多个电气设备，例如断路器、分线器、变压器、光伏逆变器等部件，由于在分布式光伏系统中，汇流箱需要承受直流高压和较大的电流，而且其常放置于室外环境，无专人看管，导致电气设备4在过温、短路、过压、击穿等情况下，容易使外部塑料件起火，不仅会损坏汇流箱中的其他部件，还会引发危险因素，抢修的工作人员有触电的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式光伏接入保护设备及其使用方法，以解决现有技术中的问题，本发明所采用的技术方案是：

一种分布式光伏接入保护设备，包括箱体，所述箱体内安装有电气设备，所述电气设备的上方设置有可燃绳，所述可燃绳的一端固定设置，另一端连接触发组件；

所述触发组件包括限位部件和弹性机构，所述限位部件限位滑杆的滑动，所述限位部件连接呈压缩状态的所述弹性机构，所述弹性机构连接所述可燃绳，所述滑杆一端连接驱动机构，用于推动所述滑杆滑动，另一端连接连杆的一端，所述连杆可转动的设置，其另外一端与主控开关连接；

当所述可燃绳断开时，所述弹性机构推动所述限位部件解除限位，所述滑杆推动所述连杆转动，以使所述连杆关闭所述主控开关，所述主控开关连接所述电气设备。

进一步的，所述触发组件还包括触发杆，所述触发杆一端固定连接所述可燃绳，所述限位部件设置在所述触发杆上，所述弹性机构连接所述触发杆。

进一步的，所述触发杆与所述滑杆垂直，所述限位部件包括固定连接所述触发杆的若干第一凸部，所述滑杆上固定连接若干第二凸部，若干所述第二凸部沿所述滑杆的滑动方向分布，所述第一凸部与所述第二凸部适配，所述第一凸部插接在相邻两个所述第二凸部之间。

进一步的，所述弹性机构包括壳体，所述壳体固定在所述箱体内侧面上，所述壳体设置有空腔，所述触发杆可滑动的穿过所述壳体的空腔，所述空腔内可滑动的设置挡片，所述挡片固定连接在所述触发杆上，所述挡片抵接呈压缩状态的第一弹性件，所述第一弹性件的弹力方向朝向所述触发杆的滑动方向。

进一步的，所述驱动机构包括筒体，所述筒体设置有滑动腔，所述滑动腔内可滑动的设置有滑块，所述滑杆远离所述连杆的一端固定连接下支杆，所述下支杆固定连接所述滑块，所述滑块远离所述下支杆的一端设置有呈被压缩状态的第二弹性件。

进一步的，所述箱体顶部固定连接隔离箱，所述主控开关和所述连杆位于所述隔离箱内，所述连杆可转动的连接所述隔离箱的内侧面，所述滑杆顶部固定连接上支杆，所述上支杆穿过所述箱体且连接所述连杆。

进一步的，所述隔离箱内还设置有灭火装置，所述灭火装置连接控制器，所述控制器连接烟雾传感器，所述烟雾传感器安装在所述箱体内。

进一步的，所述电气设备竖向并排设置多个，所述可燃绳设置有多个，对应的分布在多个所述电气设备的上方，多个所述可燃绳的一端均设置有所述触发组件，多个所述可燃绳的另外一端固定连接，并且通过张紧机构张紧。

进一步的，所述张紧机构包括张紧轮，所述张紧轮端部可滑动的连接所述箱体内侧，多个所述可燃绳固定连接的一端抵接在所述张紧轮远离所述触发组件的一侧，所述张紧轮上可转动的连接螺杆，所述螺杆螺纹连接所述箱体，所述螺杆用于推动所述张紧轮朝向远离或靠近所述触发组件的方向滑动。

一种分布式光伏接入保护设备的使用方法，该方法包括：

将主控开关与电气设备相连，主控开关控制电气设备的电力通断；

通过触发组件上的限位部件来限位滑杆的滑动，通过可燃绳来约束弹性机构；

可燃绳断开时，弹性机构复位，使限位部件解除对滑杆的限位，滑杆在驱动机构的推动下滑动，使连杆旋转，从而连杆将主控开关拨到断开的状态。

本发明具有以下有益效果：当电气设备外部塑料件起火时，明火朝上蔓延使可燃绳燃烧断开，于是弹性机构复位，限位部件解除限位，滑杆朝上推动连杆一端转动，连杆另外一端即朝下按压手柄，使主控开关断开，从而在起火的情况下实现断电保护的作用，提供分布式光伏接入汇流箱的安全保障，从而避免抢修工作人员触电，通过机械触发的方式来断开电路，更加稳定可靠。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为触发组件局部放大示意图；

图3为连杆局部放大示意图；

图4为图1中A处放大示意图；

图5为张紧机构局部放大示意图；

图中：1-箱体，2-隔离箱，201-隔板，3-滑杆，301-上支杆，302-下支杆，303-第二凸部，4-电气设备，5-触发组件，501-触发杆，502-壳体，503-盖板，504-第一弹性件，505-挡片，506-固定套，507-连接块，508-第一凸部，6-可燃绳，7-张紧轮，8-螺杆，9-接头，10-中心轴，11-灭火装置，12-主控开关，121-手柄，13-连杆，14-驱动机构，141-筒体，142-第二弹性件，143-滑块，15-限位块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的图1-图5，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

如图1，一种分布式光伏接入保护设备，包括箱体1，所述箱体1内安装有电气设备4，所述电气设备4的上方设置有可燃绳6，所述可燃绳6的一端固定设置，另一端连接触发组件5；

所述触发组件5包括限位部件和弹性机构，所述限位部件限位滑杆3的滑动，所述限位部件连接呈压缩状态的所述弹性机构，所述弹性机构连接所述可燃绳6，所述滑杆3一端连接驱动机构14，用于推动所述滑杆3滑动，另一端连接连杆13的一端，所述连杆13可转动的设置，其另外一端与主控开关12连接；

当所述可燃绳6断开时，所述弹性机构推动所述限位部件解除限位，所述滑杆3推动所述连杆13转动，以使所述连杆13关闭所述主控开关12，所述主控开关12连接所述电气设备4。

具体地，箱体1即现有技术中的汇流箱的结构，电气设备4安装在箱体1的背板上，电气设备4可以为断路器、分线器、变压器、光伏逆变器等部件，主控开关12与电气设备4通过线缆实现电力连接，主控开关12位于外部的分布式光伏单元与电气设备4的电网线路上，当主控开关12断开时，随之断开电气设备4的电力输入，主控开关12为现有技术，可以为断路器、闸式开关、空气开关等多种可以实现电路通断的开关，本发明采用断路器举例说明具体的实施方式，主控开关12上设置有手柄121，手柄121用于连通或断开电路，手柄121朝上拨动为打开，朝下拨动为断开，可燃绳6为现有技术，能够在电气设备4起火燃烧时起燃并断开，可燃绳6可以选用尼龙绳、棉绳等容易燃烧断开的材质，可燃绳6应选用直径较小的尺寸，便于被烧断，而可燃绳6水平设置，位于电气设备4正上方，横向上将电气设备4覆盖，可燃绳6与电气设备4之间的竖向间隙应当较小。

滑杆3竖直设置，其可以通过滑轨的方式可滑动的连接箱体1的背板内侧，滑动方向为竖直方向，可燃绳6水平设置，弹性机构的作用是保持限位部件对滑杆3的限位，而弹性机构的压缩状态通过可燃绳6来维持，连杆13端部位于主控开关12的手柄121上方，驱动机构14推动滑杆3的运动方向竖直朝上，具体实施时，当电气设备4由于过温、短路、过压、击穿等情况导致外部塑料件起火时，明火朝上蔓延使可燃绳6燃烧断开，于是弹性机构复位，限位部件解除限位，当滑杆3朝上推动连杆13一端转动时，连杆13另外一端即朝下按压手柄121，使主控开关12断开，从而在起火的情况下实现断电保护的作用，提供分布式光伏接入汇流箱的安全保障，从而避免抢修工作人员触电，通过机械触发的方式来断开电路，更加稳定可靠。

如图1、图2，下面说明触发组件5的具体结构：

进一步的，所述触发组件5还包括触发杆501，所述触发杆501一端固定连接所述可燃绳6，所述限位部件设置在所述触发杆501上，所述弹性机构连接所述触发杆501。

触发杆501水平设置，可燃绳6与触发杆501之间的连接方式可以为缠绕固定，也可以通过吊钩吊环来固定。

进一步的，所述触发杆501与所述滑杆3垂直，所述限位部件包括固定连接所述触发杆501的若干第一凸部508，所述滑杆3上固定连接若干第二凸部303，若干所述第二凸部303沿所述滑杆3的滑动方向分布，所述第一凸部508与所述第二凸部303适配，所述第一凸部508插接在相邻两个所述第二凸部303之间。

第一凸部508和第二凸部303形状可以为适配且啮合的齿形结构、波浪形结构或凹凸结构，本发明优选凹凸结构，即第一凸部508和第二凸部303均为方块结构，可以在竖直方向上更好的承载滑杆3，避免滑杆3水平方向推动触发杆501运动。

具体地，滑杆3位于箱体1的背板上，而触发杆501与背板之间具有间隔，滑杆3即位于此间隔内，在水平方向上，触发杆501横跨滑杆3，触发杆501靠近背板的一侧固定连接连接块507，多个第一凸部508固定连接在连接块507上，连接块507和第二凸部303均位于滑杆3远离可燃绳6的一侧，当可燃绳6断开时，弹性机构推动连接块507朝向远离可燃绳6的方向运动，从而使第一凸部508和第二凸部303脱离，以解除限位。

此外，触发杆501远离可燃绳6的一端可滑动的插接在固定套506内，固定套506固定连接在箱体1侧壁，固定套506的目的是支撑触发杆501，使其竖向受力均匀稳定。

进一步的，所述弹性机构包括壳体502，所述壳体502固定在所述箱体1的背板内侧面上，所述壳体502设置有空腔，所述触发杆501可滑动的穿过所述壳体502的空腔，所述空腔内可滑动的设置挡片505，所述挡片505固定连接在所述触发杆501上，所述挡片505抵接呈压缩状态的第一弹性件504，所述第一弹性件504的弹力方向朝向所述触发杆501的滑动方向。

壳体502位于滑杆3远离第一凸部508的方向上，壳体502与滑杆3间隔设置，壳体502两端设置有连通空腔的通孔，通孔与触发杆501适配，而空腔内壁面与触发杆501周面之间形成间隙，挡片505位于此间隙内，挡片505可以为环形，固定地套设在触发杆501上，第一弹性件504位于挡片505远离滑杆3的一侧，可燃绳6断开时，第一弹性件504恢复形变的同时推动挡片505和触发杆501朝向滑杆3运动。

此外，壳体502远离滑杆3的一端设置有开口，开口端面可拆卸连接盖板503，盖板503上设置通孔，第一弹性件504两端分别作用在盖板503和挡片505上，盖板503起到了便于拆装的目的。

如图4，下面说明驱动机构14的具体结构：

进一步的，所述驱动机构14包括筒体141，所述筒体141设置有滑动腔，所述滑动腔内可滑动的设置有滑块143，所述滑杆3远离所述连杆13的一端固定连接下支杆302，所述下支杆302固定连接所述滑块143，所述滑块143远离所述下支杆302的一端设置有呈被压缩状态的第二弹性件142。

筒体141的滑动腔开口朝上，其开口端面可拆卸连接端盖，端盖对滑块143形成限位作用，下支杆302可滑动的穿过端盖，当限位部件解除限位时，第二弹性件142恢复形变的同时推动滑块143和滑杆3朝上运动。

此外，第一弹性件504和第二弹性件142优选为弹簧，第一弹性件504套设在触发杆501上。

如图3，下面说明连杆13的具体结构：

进一步的，所述箱体1顶部固定连接隔离箱2，所述主控开关12和所述连杆13位于所述隔离箱2内，所述连杆13的中部可转动的连接所述隔离箱2的内侧面，所述滑杆3顶部固定连接上支杆301，所述上支杆301穿过所述箱体1且连接所述连杆13。

具体地，连杆13端部与上支杆301之间的连接方式可以为简单的抵接，通过撞击的方式使连杆13转动，也可以为活动连接，即上支杆301顶部固定设置插销，连杆13上设置条形孔，插销可活动的位于条形孔内，不管哪种连接方式，滑杆3和上支杆301朝上运动时，均能够使连杆13朝下拨动主控开关12的手柄121。

进一步的，所述隔离箱2内还设置有灭火装置11，所述灭火装置11连接控制器，所述控制器连接烟雾传感器，所述烟雾传感器安装在所述箱体1内。

灭火装置11的作用是在产生明火之后，扑灭明火，具体地，在隔离箱2内，灭火装置11和主控开关12通过隔板201隔开，隔离箱2的目的使防止明火烧到主控开关12，灭火装置11为现有技术，可以为通过电磁阀控制的自动干粉灭火器，电磁阀与控制器相连，当烟雾传感器检测到明火烟雾产生时，控制器随之控制电磁阀打开，从而使灭火装置11扑灭明火，隔离箱2底部、箱体1顶部设置有连通的开口，灭火装置11的输出端竖直朝下的朝向此开口。

如图5，下面说明可燃绳6的具体固定结构：

进一步的，所述电气设备4竖向并排设置多个，所述可燃绳6设置有多个，对应的分布在多个所述电气设备4的上方，多个所述可燃绳6的一端均设置有所述触发组件5，多个所述可燃绳6的另外一端固定连接，并且通过张紧机构张紧。

由于电气设备4的种类、数量需求，具体实施时其往往分布多排，每一排分布多个，张紧机构的作用是张紧可燃绳6，使其紧绷，多个可燃绳6远离触发组件5的一端可通过打结、一体化成型的方式固定连接，从而使多个可燃绳6形成树状的分散结构，多个可燃绳6的紧绷状态维持了弹性机构的被压缩状态，当其中一个可燃绳6断开时，其他可燃绳6随之失去紧绷关系，于是多个可燃绳6对应的触发组件5同时动作，滑杆3上升，也就是说，在具体实施中，只要任意一排的电气设备4发生起火，则统一断开所有电气设备4的电力连接，能够充分提高安全性能。

进一步的，所述张紧机构包括张紧轮7，所述张紧轮7端部可滑动的连接所述箱体1内侧，多个所述可燃绳6固定连接的一端抵接在所述张紧轮7远离所述触发组件5的一侧，所述张紧轮7上可转动的连接螺杆8，所述螺杆8螺纹连接所述箱体1，所述螺杆8用于推动所述张紧轮7朝向远离或靠近所述触发组件5的方向滑动。

张紧轮7为工字轮结构，张紧轮7的套设在中心轴10上，且固定连接，张紧轮7与箱体1的背板平行，即中心轴10垂直于背板，中心轴10朝向背板的一端可通过滑轨的方式可滑动的设置在背板上，即中心轴10端部固定连接滑轨上的滑块，其滑动方向为水平向，而中心轴10另外一端套设有接头9，接头9与螺杆8可转动的连接，螺杆8水平设置，其与中心轴10垂直。

多个可燃绳6分布在张紧轮7的上下两侧，张紧轮7的上下两侧至少分布一个可燃绳6，在图中，张紧轮7的右侧将多个可燃绳6张紧，转动螺杆8，使螺杆8推动可燃绳6朝右运动即可使弹性机构被压缩，而当任意一个可燃绳6断开，其他所有的可燃绳6随之失去紧绷状态而使对应的弹性机构恢复形变。

此外，为了维持可燃绳6的水平状态，在箱体1背板上固定连接多个限位块15，限位块15位于张紧轮7与电气设备4之间，多个限位块15分别与多个触发组件5一一对应的位于同一水平向上，限位块15设置有限位孔，可燃绳6穿过限位孔之后再套设到张紧轮7的右侧，从而可以实现将可燃绳6位于电气设备4上方的部分为水平状态。

一种分布式光伏接入保护设备的使用方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，将主控开关12与电气设备4相连，主控开关12控制电气设备4的电力通断；

步骤二，通过触发组件5上的限位部件来限位滑杆3的滑动，通过可燃绳6来约束弹性机构；

步骤三，可燃绳6断开时，弹性机构复位，使限位部件解除对滑杆3的限位，滑杆3在驱动机构14的推动下滑动，使连杆13旋转，从而连杆13将主控开关12拨到断开的状态。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种分布式光伏接入保护设备，包括箱体(1)，所述箱体(1)内安装有电气设备(4)，其特征在于：所述电气设备(4)的上方设置有可燃绳(6)，所述可燃绳(6)的一端固定设置，另一端连接触发组件(5)；

所述触发组件(5)包括限位部件和弹性机构，所述限位部件限位滑杆(3)的滑动，所述限位部件连接呈压缩状态的所述弹性机构，所述弹性机构连接所述可燃绳(6)，所述滑杆(3)一端连接驱动机构(14)，用于推动所述滑杆(3)滑动，另一端连接连杆(13)的一端，所述连杆(13)可转动的设置，其另外一端与主控开关(12)连接；

当所述可燃绳(6)断开时，所述弹性机构推动所述限位部件解除限位，所述滑杆(3)推动所述连杆(13)转动，以使所述连杆(13)关闭所述主控开关(12)，所述主控开关(12)连接所述电气设备(4)；

所述触发组件(5)还包括触发杆(501)，所述触发杆(501)一端固定连接所述可燃绳(6)，所述限位部件设置在所述触发杆(501)上，所述弹性机构连接所述触发杆(501)；

所述触发杆(501)与所述滑杆(3)垂直，所述限位部件包括固定连接所述触发杆(501)的若干第一凸部(508)，所述滑杆(3)上固定连接若干第二凸部(303)，若干所述第二凸部(303)沿所述滑杆(3)的滑动方向分布，所述第一凸部(508)与所述第二凸部(303)适配，所述第一凸部(508)插接在相邻两个所述第二凸部(303)之间；

所述弹性机构包括壳体(502)，所述壳体(502)固定在所述箱体(1)内侧面上，所述壳体(502)设置有空腔，所述触发杆(501)可滑动的穿过所述壳体(502)的空腔，所述空腔内可滑动的设置挡片(505)，所述挡片(505)固定连接在所述触发杆(501)上，所述挡片(505)抵接呈压缩状态的第一弹性件(504)，所述第一弹性件(504)的弹力方向朝向所述触发杆(501)的滑动方向；

所述驱动机构(14)包括筒体(141)，所述筒体(141)设置有滑动腔，所述滑动腔内可滑动的设置有滑块(143)，所述滑杆(3)远离所述连杆(13)的一端固定连接下支杆(302)，所述下支杆(302)固定连接所述滑块(143)，所述滑块(143)远离所述下支杆(302)的一端设置有呈被压缩状态的第二弹性件(142)。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏接入保护设备，其特征在于：所述箱体(1)顶部固定连接隔离箱(2)，所述主控开关(12)和所述连杆(13)位于所述隔离箱(2)内，所述连杆(13)可转动的连接所述隔离箱(2)的内侧面，所述滑杆(3)顶部固定连接上支杆(301)，所述上支杆(301)穿过所述箱体(1)且连接所述连杆(13)。

3.根据权利要求2所述的一种分布式光伏接入保护设备，其特征在于：所述隔离箱(2)内还设置有灭火装置(11)，所述灭火装置(11)连接控制器，所述控制器连接烟雾传感器，所述烟雾传感器安装在所述箱体(1)内。

4.根据权利要求1所述的一种分布式光伏接入保护设备，其特征在于：所述电气设备(4)竖向并排设置多个，所述可燃绳(6)设置有多个，对应的分布在多个所述电气设备(4)的上方，多个所述可燃绳(6)的一端均设置有所述触发组件(5)，多个所述可燃绳(6)的另外一端固定连接，并且通过张紧机构张紧。

5.根据权利要求4所述的一种分布式光伏接入保护设备，其特征在于：所述张紧机构包括张紧轮(7)，所述张紧轮(7)端部可滑动的连接所述箱体(1)内侧，多个所述可燃绳(6)固定连接的一端抵接在所述张紧轮(7)远离所述触发组件(5)的一侧，所述张紧轮(7)上可转动的连接螺杆(8)，所述螺杆(8)螺纹连接所述箱体(1)，所述螺杆(8)用于推动所述张紧轮(7)朝向远离或靠近所述触发组件(5)的方向滑动。

6.一种分布式光伏接入保护设备的使用方法，应用于权利要求1-5任意一项所述的保护设备，其特征在于，该方法包括：

将主控开关(12)与电气设备(4)相连，主控开关(12)控制电气设备(4)的电力通断；

通过触发组件(5)上的限位部件来限位滑杆(3)的滑动，通过可燃绳(6)来约束弹性机构；

可燃绳(6)断开时，弹性机构复位，使限位部件解除对滑杆(3)的限位，滑杆(3)在驱动机构(14)的推动下滑动，使连杆(13)旋转，从而连杆(13)将主控开关(12)拨到断开的状态。