CN209489024U - 一种关断装置及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，公开一种关断装置及光伏系统。该关断装置包括：盒体，盒体开设有透气孔，透气孔为L型，包括水平段和竖直段，竖直段的顶部与盒体的内腔连通，竖直段的底部与水平段连通，水平段与外部连通；电路板，电路板设置在盒体内部；电缆，电缆一端接在电路板上，另一端伸出盒体外；及防水层，防水层覆盖电缆位于盒体内部的部分和电路板。本实用新型通过提供一种关断装置，用于在紧急情况下控制光伏系统中串联的多个光伏组件的通断；通过设置透气孔，能够平衡盒体内气压与外界大气压，避免该关断装置因内外压力不均导致盒体变形；通过在盒体内部设置防水层，防止电路板及电缆被腐蚀，延长关断装置的使用寿命。

Description

一种关断装置及光伏系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种关断装置及光伏系统。

背景技术

太阳能发电由于具有清洁、可再生等优势，应用日渐广泛。太阳能发电设备通常为多个太阳能电池片串联的形式，具有较高的电压。由于太阳能发电设备往往设置在建筑的顶部，当太阳能发电设备或该设备所在的建筑发生火灾时，消防人员往往不敢用传统的手段灭火，需要等待太阳能发电设备燃烧殆尽才能进行救援，造成极大的损失。且由于太阳能发电设备的电压远高于人体能够承受的电压，在紧急情况发生时，容易威胁到救援人员的生命安全。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的一个目的在于提供一种关断装置，用于在紧急情况下切断多个光伏组件的连接，该关断装置能够实现盒体内气压与外界大气压的平衡，并且能够在潮湿的环境中稳定地工作。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种关断装置，包括：盒体，所述盒体开设有透气孔，所述透气孔为L型，包括水平段和竖直段，所述竖直段的顶部与所述盒体的内腔连通，所述竖直段的底部与所述水平段连通，所述水平段与外部连通；电路板，所述电路板设置在所述盒体内部；电缆，所述电缆一端接在所述电路板上，另一端伸出所述盒体外；及防水层，所述防水层覆盖于所述电缆至少位于所述盒体内部的部分和所述电路板。

作为一种关断装置的优选方案，所述竖直段为阶梯孔，包括大孔径端和小孔径端，所述小孔径端与所述水平段连接；所述大孔径端内沿背离所述水平段的方向依次设置有防水透气膜和密封塞，所述防水透气膜和所述密封塞均与所述大孔径端适配，且所述密封塞上开设有通孔，所述通孔与所述小孔径端连通。

作为一种关断装置的优选方案，所述防水层通过向所述盒体内灌入灌封胶形成；所述灌封胶的高度高于所述电缆顶部的高度，且所述灌封胶与所述盒体内侧的顶面之间设置有空气层，所述竖直段与所述空气层连通。

作为一种关断装置的优选方案，所述灌封胶的高度不高于所述竖直段顶部的高度；或所述盒体内设置有隔筋，所述隔筋将所述盒体分隔为灌胶槽及溢胶槽，所述竖直段设置于所述溢胶槽内，所述电路板位于所述灌胶槽内，且所述隔筋的高度不大于所述竖直段顶部的高度。

作为一种关断装置的优选方案，所述电路板上设置有导流孔和/或导流槽，所述灌封胶通过所述导流孔和/或所述导流槽流至所述电路板的下侧。

作为一种关断装置的优选方案，所述盒体包括：盒座，所述盒座的底部设置有与所述电路板配合的定位结构，所述盒座上设置有线缆定位座，所述线缆定位座上开设有第一槽体；盒盖，所述盒盖扣设在所述盒座上；及线缆定位块，所述线缆定位块能够插入所述线缆定位座内，所述线缆定位块上开设有第二槽体，当所述线缆定位块被配置于所述线缆定位座内时，所述第一槽体和所述第二槽体合围以固定所述电缆。

作为一种关断装置的优选方案，所述盒盖和所述盒座中的一个设置有卡点，另一个设置有卡槽，所述卡点卡入所述卡槽。

作为一种关断装置的优选方案，所述盒盖上沿其边缘环绕开设有容纳槽，所述容纳槽内设置有密封圈，所述盒座的上沿能够插入所述容纳槽并与所述密封圈抵接。

作为一种关断装置的优选方案，所述第一槽体和/或所述第二槽体上设置有凸起。

作为一种关断装置的优选方案，所述盒座内还设置有阻水栏，所述阻水栏与所述线缆定位块相对设置。

基于以上所述，本实用新型的另一个目的在于提供一种光伏系统，能够在紧急情况下切断多个光伏组件的连接，有利于减少损失，消除安全隐患。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种光伏系统，包括多个光伏组件，多个所述光伏组件串联，光伏系统还包括以上任一项所述的关断装置，所述关断装置串入多个所述光伏组件中。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种关断装置及光伏系统。该关断装置可以串入在多个串联的光伏组件中，用于在紧急情况下切断多个光伏组件的连接，方便火灾时救险，消除安全隐患；通过在盒体内设置透气孔，能够平衡盒体内气压与外界大气压，避免该关断装置因内外压力不均导致盒体变形；通过在盒体内部设置覆盖电缆和电路板的防水层，能够防止电路板及电缆被腐蚀，延长关断装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的关断装置的立体图；

图2是本实用新型提供的关断装置的分解结构示意图；

图3是本实用新型提供的电路板的立体图；

图4是本实用新型提供的透气孔的剖视图；

图5是本实用新型提供的透气孔、密封圈和防水透气膜的剖视图；

图6是本实用新型提供的盒座的立体图；

图7是图6中A处的局部放大图；

图8是本实用新型提供的盒盖的立体图；

图9是本实用新型提供的盒座与盒盖连接关系的剖视图；

图10是本实用新型提供的线缆定位块的立体图；

图11是本实用新型提供的线缆定位块的仰视图。

图中：

1-盒体，11-盒座，111-线缆定位座，111a-第一槽体，112-定位环，112a-卡点，113-阻水栏，114-第一定位结构，115-第二定位结构，116-肋板，117-定位耳，118-隔筋，119-加强筋；

12-盒盖，121-弹性臂，121a-卡槽，122-容纳槽；

13-线缆定位块，131-第二槽体，131a-凸起，132-减重孔；

14-透气孔，141-水平段，142-竖直段，142a-大孔径端，142b-小孔径端；

2-电路板，21-导流孔，22-导流槽，23-继电器；

3-电缆，4-密封圈，5-防水透气膜，6-密封塞，61-通孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种光伏系统，包括多个串联的光伏组件。光伏组件由多个太阳能电池片层压形成，多个光伏组件可以呈阵列排布，每个光伏组件的受光面接收太阳光线，从而转换成电能。

光伏系统可以设置在建筑的顶部，利用太阳能提供高压电能。由于光伏系统的特性，导致建筑发生火灾时，消防人员往往不敢用传统的手段灭火，需要等待光伏系统燃烧殆尽才能救援，造成极大的损失，且光伏系统产生的高压容易威胁到救援人员的安全。

为解决上述问题，本实施例中多个光伏组件中还串入有关断装置，该关断装置可以在紧急情况下切断多个光伏组件的连接，将光伏系统的电压降至人体能够承受的电压范围之内，方便紧急情况下的救援工作，保障救援人员的生命安全。

如图1-图2所示，关断装置包括盒体1和设置在盒体1内部的电路板2。电缆3的一端接在该电路板2上，另一端伸出盒体1外与光伏组件相连。具体地，关断装置可以设置四根电缆3，四根电缆3的一端通过螺钉固定在电路板2上，另一端依次与串联在关断装置两端的两个光伏组件的正和负极相连，以控制串联的多个光伏组件的通断。

由于光伏系统通常设置在房屋顶层，关断装置往往需要在多种天气状况下稳定工作。为了适应这一特点，使关断装置不会受潮湿的空气、雨雪等影响从而造成电路元件的腐蚀，关断装置的盒体1内部设置有防水层，防水层覆盖于电缆3至少位于盒体1内部的部分和电路板2，以防止电路板2及电缆3被腐蚀，延长关断装置的使用寿命。具体而言，防水层可以通过向盒体1内灌入灌封胶形成，灌封胶固化前为液态，流动性良好，固化后能够有效地起到防水、防潮、防尘、绝缘、耐高温、防震等多种作用。如图3所示，由于灌封胶覆盖电路板2的上、下两侧能够对电路板2起到更好的保护效果，故可以在电路板2上设置导流孔21和/或导流槽22，灌封胶能够通过导流孔21和/或导流槽22流至电路板2的下侧。本实施例中，电路板2上设置导流孔21和导流槽22，在其他实施例中，也可以仅设置导流孔21或导流槽22，或减小电路板2的尺寸以使电路板2与盒体1的内缘具有较大空隙，且其他能够实现灌封胶导流功能的结构均可以被采用。

在其他实施例中，防水层也可以是通过涂覆的方式将防水材料覆盖在电路板2或电缆3表面而形成的一层保护膜。

为了改善关断装置的散热效果，灌封胶与盒体1内侧的顶面之间设置有空气层。灌封胶的高度高于电缆3顶部的高度，以防水汽通过电缆3与盒体1的缝隙进入关断装置。灌封胶的高度可以略低于电路板2上继电器23顶部的高度，以改善该电子元件的散热效果。

此外，由于不同季节的气温较为悬殊，关断装置内空气层受温度影响膨胀或收缩，造成盒体1内气压与外界大气压产生气压差，容易导致盒体1的变形，影响关断装置的使用寿命。为解决这一问题，盒体1开设有透气孔14，透气孔14的两端分别与盒体1内腔的空气层及盒体1外部连通，以平衡盒体1内气压与外界大气压。具体地，如图4所示，透气孔14可以为L型，包括水平段141和竖直段142。竖直段142顶部与空气层连通，竖直段142的底部与水平段141连通，水平段141与外部连通，以实现盒体1的内外连通。透气孔14设置为L型，能够有效地避免雨、雪等降水由透气孔14流入盒体1。在其他实施例中，透气孔14也可以为由盒体1的底部沿螺旋上升的蛇形孔，通过使透气孔14螺旋上升，也可以达到有效防止雨雪进入盒体1的目的。

为了进一步改善透气孔14的防水效果，竖直段142可以为阶梯孔，包括大孔径端142a和小孔径端142b，小孔径端142b与水平段141连接。如图5所示，大孔径端142a内沿背离水平段141的方向依次设置有防水透气膜5和密封塞6，防水透气膜5和密封塞6均与大孔径端142a适配，且密封塞6上开设有通孔61，通孔61与小孔径端142b相对设置，以连通盒体1内部与外界的气体，平衡关断装置的内外气压。通过设置防水透气膜5，能够有效地避免空气中的水汽通过透气孔14进入盒体1，达到透气不透水的效果。密封塞6与大孔径端142a过盈配合，能够将防水透气膜5可靠地固定在大孔径端142a内。防水透气膜5和密封塞6设置在大孔径端142a内，能够避免雨、雪、风等气象对防水透气膜5的冲击。

本实施例中，为方便控制灌入的灌封胶的量，避免灌封胶过多而封闭透气孔14，如图6和图7所示，盒体1内可以设置有隔筋118，隔筋118可以将盒体1内部分隔为灌胶槽和溢胶槽，且灌胶槽和溢胶槽不连通。电路板2可以设置在灌胶槽内，竖直段142可以设置在溢胶槽内，避免灌封胶与透气孔14接触，从而保证透气孔14的畅通。

具体地，隔筋118可以与盒体1的内壁围设形成溢胶槽，透气孔14的竖直段142可以设置在溢胶槽内远离灌胶槽的一侧。灌入灌封胶时，灌封胶的高度不高于隔筋118的高度。当灌封胶的灌入量过多时，灌封胶将由隔筋118的顶部进入溢胶槽内，提醒工作人员停止灌胶，且溢入溢胶槽内的灌封胶不会与竖直段142的顶部接触，保证透气孔14与空气层畅通。

为提高隔筋118以及竖直段142的强度，溢胶槽内还设置有加强筋119，加强筋119的一端与溢胶槽的侧壁连接，另一端与竖直段142连接。可选地，加强筋119的数量可以为一条，也可以设置有两条以上。

在其他实施例中，盒体1内可以不设置溢胶槽，灌封胶直接包裹竖直段142的外壁，只需要使竖直段142的顶部高度不低于灌封胶的顶部高度即可，从而避免灌封胶封堵透气孔14，保证竖直段142与空气层连通，进而平衡盒体1内外的气压。

盒体1的材料可以采用户外工程塑料，户外工程塑料具有优良的综合性能，具有机械强度高，抗老化性能好，耐热性、耐紫外线强，电绝缘性好等优势，可在环境较苛刻的户外长期使用。如图6所示，盒体1外侧设置有肋板116，肋板116对盒体1的结构起到支撑的作用，有利于进一步提高盒体1的机械性能，此外，肋板116还可以作为散热片，协助将关断装置内部的热量散发到外界，有利于关断装置的稳定运行。沿该盒体1的周向设置有多个定位耳117，能够将该关断装置固定在屋顶。定位耳117上可以开设螺孔，关断装置与屋顶通过螺纹连接，螺纹连接具有拆装方便、连接紧固的优势。当然，在其他实施例中，关断装置与屋顶也可以采用其他可拆卸连接方式，便于关断装置的安装与更换。

如图6-图10所示，盒体1包括盒座11、盒盖12及线缆定位块13。盒座11上设置有线缆定位座111，线缆定位块13能够插入线缆定位座111内，盒盖12扣设在盒座11上，电路板2固定在盒座11内。

具体而言，盒座11内设置有与电路板2配合的定位结构，包括第一定位结构114和第二定位结构115，第一定位结构114与电路板2的上端面抵接，第二定位结构115与电路板2的下端面抵接。通过设置定位结构，能够将电路板2稳定的固定在盒体1内部，起到保护电路板2的作用。通过设置与电路板2的下端面抵接的第二定位结构115，能够使电路板2的下端面与盒座11留有空隙，以使灌封胶流入电路板2与盒座11的空隙，达到对电路板2更好的密封效果。

盒盖12和盒座11中的一个可以设置有卡点112a，另一个相对应设置有卡槽121a，卡点112a卡入卡槽121a以实现盒盖12和盒座11的连接。本实施例中，盒盖12设置有弹性臂121，弹性臂121外侧开设卡槽121a，盒座11设置有定位环112，定位环112的内部设置有卡点112a。将盒盖12扣至盒座11时，弹性臂121插入定位环112，卡点112a卡入卡槽121a。

盒座11的侧壁在与定位环112对应的位置可以向盒体1内侧凹陷，弹性臂121插入定位环112内时，弹性臂121位于凹陷区内，可以使定位环112的外沿与盒座11侧壁外沿平齐，弹性臂121的外沿与盒盖12侧壁外沿平齐，避免卡扣结构增加关断装置的整体尺寸。卡点112a和卡槽121a可以设置有多对，本实施例中，共设置十对卡点112a和卡槽121a，以实现盒盖12与盒座11的可靠连接，避免机械冲击以及热胀冷缩等情况导致的盒盖12与盒座11的分离。盒盖12上沿其边缘环绕开设有容纳槽122，容纳槽122内设置有密封圈4，盒座11的上沿能够插入容纳槽122并与密封圈4抵接。通过设置密封圈4，能够起到防止水汽由盒座11与盒盖12的缝隙进入关断装置的作用。

线缆定位座111上开设有第一槽体111a，线缆定位块13上开设有第二槽体131，当线缆定位块13被配置于线缆定位座111内时，第一槽体111a和第二槽体131合围以固定电缆3。通过设置线缆定位块13和线缆定位座111，可以方便的将电缆3穿入盒体1，并固定该电缆3。第一槽体111a和第二槽体131中的一个可以设置有导轨，另一个对应设置有导槽，导轨与导槽配合，有利于线缆定位块13和线缆定位座111的插接。第一槽体111a和/或第二槽体131上可以设置有凸起131a，该凸起131a能够卡入线缆3表面的绝缘套内，从而起到固定电缆3的作用，防止电缆3在线缆定位座111内转动或沿轴向窜动。

如图11所示，线缆定位块13背离第二槽体131的一面设置有减重孔132，可以降低线缆定位块13的重量，且通过设置减重孔132能够有效地避免线缆定位块13在注塑成型时产生注塑缺水等缺陷，优化线缆定位块13的注塑工艺。

线缆定位块13与线缆定位座111可以通过卡接的形式连接，具有拆装方便的优势。本实施例中，线缆定位块13与线缆定位座111通过超声波焊接的形式连接，连接更为可靠，且二者之间不存在间隙，可以进一步密封关断装置。超声波焊接时，导轨与导槽融合，使线缆定位块13和线缆定位座111的连接更为紧密。

为了保证关断装置的密封效果，防止水汽渗入盒体1，灌封胶可以高于第一槽体111a的顶部，以填充线缆定位座111、线缆定位块13与电缆3之间的缝隙。盒座11内还可以设置有阻水栏113，阻水栏113与线缆定位块13相对设置。以进一步增大水汽渗漏的难度，防止水汽与电路板2和线缆3接触，防止腐蚀的发生。本实施例中，阻水栏113可以与隔筋118一体成型，即阻水栏113可以由隔筋118延伸形成，且阻水栏113的高度可以低于隔筋118的高度，只要能够对水汽起到阻挡作用即可。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种关断装置，其特征在于，包括：

盒体(1)，所述盒体(1)开设有透气孔(14)，所述透气孔(14)为L型，包括水平段(141)和竖直段(142)，所述竖直段(142)的顶部与所述盒体(1)的内腔连通，所述竖直段(142)的底部与所述水平段(141)连通，所述水平段(141)与外部连通；

电路板(2)，所述电路板(2)设置在所述盒体(1)内部；

电缆(3)，所述电缆(3)一端接在所述电路板(2)上，另一端伸出所述盒体(1)外；及

防水层，所述防水层覆盖于所述电缆(3)至少位于所述盒体(1)内部的部分和所述电路板(2)。

2.根据权利要求1所述的关断装置，其特征在于，所述竖直段(142)为阶梯孔，包括大孔径端(142a)和小孔径端(142b)，所述小孔径端(142b)与所述水平段(141)连接；

所述大孔径端(142a)内沿背离所述水平段(141)的方向依次设置有防水透气膜(5)和密封塞(6)，所述防水透气膜(5)和所述密封塞(6)均与所述大孔径端(142a)适配，且所述密封塞(6)上开设有通孔(61)，所述通孔(61)与所述小孔径端(142b)连通。

3.根据权利要求1所述的关断装置，其特征在于，所述防水层通过向所述盒体(1)内灌入灌封胶形成；

所述灌封胶的高度高于所述电缆(3)顶部的高度，且所述灌封胶与所述盒体(1)内侧的顶面之间设置有空气层，所述竖直段(142)与所述空气层连通。

4.根据权利要求3所述的关断装置，其特征在于，所述灌封胶的高度不高于所述竖直段(142)顶部的高度；或

所述盒体(1)内设置有隔筋(118)，所述隔筋(118)将所述盒体(1)分隔为灌胶槽及溢胶槽，所述竖直段(142)设置于所述溢胶槽内，所述电路板(2)位于所述灌胶槽内，且所述隔筋(118)的高度不大于所述竖直段(142)顶部的高度。

5.根据权利要求3所述的关断装置，其特征在于，所述电路板(2)上设置有导流孔(21)和/或导流槽(22)，所述灌封胶通过所述导流孔(21)和/或所述导流槽(22)流至所述电路板(2)的下侧。

6.根据权利要求1-5任一项所述的关断装置，其特征在于，所述盒体(1)包括：

盒座(11)，所述盒座(11)的底部设置有与所述电路板(2)配合的定位结构，所述盒座(11)上设置有线缆定位座(111)，所述线缆定位座(111)上开设有第一槽体(111a)；

盒盖(12)，所述盒盖(12)扣设在所述盒座(11)上；及

线缆定位块(13)，所述线缆定位块(13)能够插入所述线缆定位座(111)内，所述线缆定位块(13)上开设有第二槽体(131)，当所述线缆定位块(13)被配置于所述线缆定位座(111)内时，所述第一槽体(111a)和所述第二槽体(131)合围以固定所述电缆(3)。

7.根据权利要求6所述的关断装置，其特征在于，所述盒盖(12)和所述盒座(11)中的一个设置有卡点(112a)，另一个设置有卡槽(121a)，所述卡点(112a)卡入所述卡槽(121a)。

8.根据权利要求6所述的关断装置，其特征在于，所述盒盖(12)上沿其边缘环绕开设有容纳槽(122)，所述容纳槽(122)内设置有密封圈(4)，所述盒座(11)的上沿能够插入所述容纳槽(122)并与所述密封圈(4)抵接。

9.根据权利要求6所述的关断装置，其特征在于，所述第一槽体(111a)和/或所述第二槽体(131)上设置有凸起(131a)。

10.根据权利要求6所述的关断装置，其特征在于，所述盒座(11)内还设置有阻水栏(113)，所述阻水栏(113)与所述线缆定位块(13)相对设置。

11.一种光伏系统，包括多个光伏组件，多个所述光伏组件串联，其特征在于，所述光伏系统还包括如权利要求1-10中任一项所述的关断装置，所述关断装置串入多个所述光伏组件中。