CN206595959U - 一种光伏直流接地装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光伏直流接地装置，包括：连接于光伏直流系统的负极PV‑与电流测量单元之间的电阻；用于测量经过本实用新型提供的光伏直流接地装置的对地漏电流的电流测量单元，以及用于根据电流测量单元测量到的对地漏电流，控制本实用新型提供的光伏直流接地装置与大地PE的接通或断开的通断控制单元。通过本实用新型提供的光伏直流接地装置，通过实时对地漏电流数值控制本实用新型提供的光伏直流接地装置接地的通断，预防了PID及TCO腐蚀的发生，而且实现了对直流端负极接地的灵活控制，避免了光伏组件长期处于正偏压状态而对光伏组件的发电效率产生的不利影响，从而增加了光伏组件系统的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域，尤指一种光伏直流接地装置。
背景技术
目前，相关技术中的各类光伏组件实际运行中会受到潜在电势诱导衰减(PID，Potential Induced Degradation)的影响，部分薄膜光伏组件同时会受到薄膜电池导电层(TCO)腐蚀的影响，解决这类问题的通常的做法是在光伏组件的直流侧进行负极接地。
如果采用直接的负极接地，显然存在诸多安全隐患，比如要是此时如果光伏组件的正极因故障也接地了，会造成光伏组件正负极短路，从而引起设备烧毁、火灾等重大事故；而如果采用相关技术中的专用接地模块，虽然可以安全实现光伏系统直流端负极接地，但是，无法实现光伏组件在接地与不接地间切换。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏直流接地装置，能够实现对直流端负极接地的灵活控制。
为了达到本实用新型目的，本实用新型提供一种光伏直流接地装置，包括：
连接于光伏直流系统的负极PV-与电流测量单元(12)之间的电阻(11)；
用于测量经过所述光伏直流接地装置的对地漏电流的电流测量单元(12)；以及，
用于根据电流测量单元(12)测量到的对地漏电流，控制所述光伏直流接地装置与大地PE的接通或断开的通断控制单元(13)。
可选地，还包括：
与所述电流测量单元(12)相连电流监控单元(14)，用于实时显示所述测量到的对地漏电流。
可选地，所述通断控制单元(13)具体用于：
当所述测量到的对地漏电流小于预先设置的第一电流阈值I1时，断开所述光伏直流接地装置与大地的连接；
当所述测量到的对地漏电流大于预先设置的第二电流阈值I2时，断开所述光伏直流接地装置与大地的连接；
当所述测量到的对地漏电流大于或等于预先设置的第一电流阈值I1小于或等于预先设置的第二电流阈值I2时，接通所述光伏直流接地装置与大地的连接。
可选地，所述电阻(11)为线性电阻。
可选地，所述电阻(11)的阻值不小于30千欧KΩ。
可选地，所述电流测量单元(12)包括电流传感器、信号转换电路、及传输电路。
可选地，所述电流传感器为电磁式电流互感器，或者电子式电流互感器。
可选地，所述电流传感器的精度为毫安mA级。
可选地，所述通断控制单元13包括根据电流进行开合动作的电子、电气元件及控制电路。
可选地，所述进行开合动作的电子、电气元件为电流继电器、或微型断路器。
本实用新型提供的方案包括：连接于光伏直流系统的负极PV-与电流测量单元之间的电阻；用于测量经过本实用新型提供的光伏直流接地装置的对地漏电流的电流测量单元，以及用于根据电流测量单元测量到的对地漏电流，控制本实用新型提供的光伏直流接地装置与大地PE的接通或断开的通断控制单元。通过本实用新型提供的光伏直流接地装置，通过实时对地漏电流数值控制本实用新型提供的光伏直流接地装置接地的通断，预防了PID及TCO腐蚀的发生，而且实现了对直流端负极接地的灵活控制，避免了光伏组件长期处于正偏压状态而对光伏组件的发电效率产生的不利影响，从而增加了光伏组件系统的安全性和可靠性。
进一步地，本实用新型提供的光伏直流接地装置通过对地漏电流数据的实时监控，实现了对工作情况的可视化观察，便于判定直流系统故障，而且通过对数据的存储，还方便了工作人员对故障的处理。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本实用新型光伏直流接地装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本实用新型发明人认为，一方面，一般情况下，光伏组件是不会出现PID或TCO腐蚀，也就是说，通常光伏组件是不需要负极接地的；另一方面，如果光伏组件长期处于正偏压状态即直流端负极接地后的状态，对于光伏组件的发电效率会产生不利影响。因此，本实用新型发明人提出一种光伏直流接地装置，能够实现对直流端负极接地的灵活控制，避免光伏组件长期处于正偏压状态。
图1为本实用新型光伏直流接地装置的组成结构示意图，如图1所示，光伏直流接地装置1包括：电阻11、电流测量单元12、以及通断控制单元13；其中，
电阻11的一端与光伏直流系统的负极PV-相连，电阻11的另一端与电流测量单元12相连；
电流测量单元12，用于测量经过本实用新型提供的光伏直流接地装置的对地漏电流。
通断控制单元13，用于根据电流测量单元12测量到的对地漏电流，控制本实用新型提供的光伏直流接地装置与大地PE的接通或断开。具体地，
当测量到的对地漏电流小于预先设置的第一电流阈值I1时，即判定出光伏组件未发生电势诱导衰减，断开本实用新型提供的光伏直流接地装置与大地的连接；当测量到的对地漏电流大于预先设置的第二电流阈值I2时，即判定出光伏组件漏电流会影响操作人员的安全，此时断开本实用新型提供的光伏直流接地装置与大地的连接；当测量到的对地漏电流大于或等于预先设置的第一电流阈值I1小于或等于预先设置的第二电流阈值I2时，接通本实用新型提供的光伏直流接地装置与大地的连接，光伏直流系统负极电位不低于0。
其中，第一电流阈值I1为根据光伏组件特性预先测算出的光伏组件发生PID的临界电流值；第二电流阈值I2为预先设置的人体安全电流值。
可选地，电阻11可以选择线性电阻，容量可以根据本实用新型提供的光伏直流接地装置对地漏电流限制计算得出，一般不小于30千欧KΩ。
可选地，
电流测量单元12可以包括电流传感器、信号转换电路、及传输电路等，电流传感器将电流信号输出给信号转换电路并通过传输电路传送给通断控制单元13，其中，电流传感器可以是电磁式电流互感器或电子式电流互感器，精度达到毫安(mA)级。电流测量单元的具体实现属于本领域技术人员容易获得的，具体实现电路很多，并不用于限定本实用新型的保护范围。
可选地，
通断控制单元13可以包括所有可根据预先设置的电流阈值和当前测量到的对地漏电流进行开合动作的电子、电气元件及控制电路。
通断控制单元13可以独立作为一个模块，也可以与电流测量单元12集成为一个整体模块。当通断控制单元13独立存在时，进行开合动作的电子、电气元件可以采用电流继电器、微型断路器等。
通过本实用新型提供的光伏直流接地装置，通过实时对地漏电流数值控制本实用新型提供的光伏直流接地装置接地的通断，预防了PID及TCO腐蚀的发生，而且实现了对直流端负极接地的灵活控制，避免了光伏组件长期处于正偏压状态而对光伏组件的发电效率产生的不利影响，从而增加了光伏组件系统的安全性和可靠性。
进一步地，
本实用新型提供的光伏直流接地装置还包括：电流监控单元14；
电流监控单元14，与电流测量单元12相连，用于实时显示测量到的对地漏电流。
可选地，电流监控单元14，还用于按照预先设置的时间间隔存储测量到的对地漏电流，以便后续为对地漏电流的变化情况的分析提供原始数据。
可选地，电流监控单元14可以包括存储、数据处理及显示等模块组成，并具有标准通讯端口，可以通过有线和/或无线方式与其他终端传输数据。
通过本实用新型提供的光伏直流接地装置，通过对地漏电流数据的实时监控，实现了对工作情况的可视化观察，便于判定直流系统故障，而且通过对数据的存储，还方便了工作人员对故障的处理。
本实用新型提供的光伏直流接地装置可以集成在多个光伏直流设备中，如汇流盒、汇流箱、配电箱或逆变器中。
本实用新型提供的光伏直流接地装置，适用于所有光生伏特效应产生电能的组件组成的直流系统。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种光伏直流接地装置，其特征在于，包括：
连接于光伏直流系统的负极PV-与电流测量单元(12)之间的电阻(11)；
用于测量经过所述光伏直流接地装置的对地漏电流的电流测量单元(12)；以及，
用于根据电流测量单元(12)测量到的对地漏电流，控制所述光伏直流接地装置与大地PE的接通或断开的通断控制单元(13)。
2.根据权利要求1所述的光伏直流接地装置，其特征在于，还包括：
与所述电流测量单元(12)相连电流监控单元(14)，用于实时显示所述测量到的对地漏电流。
3.根据权利要求1或2所述的光伏直流接地装置，其特征在于，所述通断控制单元(13)具体用于：
当所述测量到的对地漏电流小于预先设置的第一电流阈值I1时，断开所述光伏直流接地装置与大地的连接；
当所述测量到的对地漏电流大于预先设置的第二电流阈值I2时，断开所述光伏直流接地装置与大地的连接；
当所述测量到的对地漏电流大于或等于预先设置的第一电流阈值I1小于或等于预先设置的第二电流阈值I2时，接通所述光伏直流接地装置与大地的连接。
4.根据权利要求1或2所述的光伏直流接地装置，其特征在于，所述电阻(11)为线性电阻。
5.根据权利要求4所述的光伏直流接地装置，其特征在于，所述电阻(11)的阻值不小于30千欧KΩ。
6.根据权利要求1或2所述的光伏直流接地装置，其特征在于，所述电流测量单元(12)包括电流传感器、信号转换电路、及传输电路。
7.根据权利要求6所述的光伏直流接地装置，其特征在于，所述电流传感器为电磁式电流互感器，或者电子式电流互感器。
8.根据权利要求6所述的光伏直流接地装置，其特征在于，所述电流传感器的精度为毫安mA级。
9.根据权利要求1或2所述的光伏直流接地装置，其特征在于，所述通断控制单元13包括根据电流进行开合动作的电子、电气元件及控制电路。
10.根据权利要求9所述的光伏直流接地装置，其特征在于，所述进行开合动作的电子、电气元件为电流继电器、或微型断路器。
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