CN220155459U - 一种光伏用多功能断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏断路器设备技术领域，具体为一种光伏用多功能断路器，用于分布式光伏并网发电系统，包括断路器本体和设置在断路器本体内部的电压互感模块，所述断路器本体上下两端分别设置有进线端子和出线端子；所述电压互感模块包括微型处理器、数模转换电路、电压互感器、遥感通信单元和RS485通信单元，所述电压互感器的高压侧与进线端子连接，所述电压互感器的低压侧通过数模转换电路与微型处理器电连接，所述遥感通信单元和RS485通信单元分别与微型处理器电连接。能够对光伏阵列组件实施保护，避免组件损害造成经济损失，也保证电网电压的稳定性，实现对电力系统负载线路的安全提供有效保护。

Description

一种光伏用多功能断路器

技术领域

本实用新型涉及光伏断路器设备技术领域，具体为一种光伏用多功能断路器。

背景技术

随着光伏产业的日益发展，光伏系统大功率组件的广泛应用，光伏系统所处的环境也变得复杂，分布式光伏发电系统在进行并网发电时的安全问题也日益突出，光伏阵列长期暴露于室外工作，其部分组件经常受到尘土、树叶或周围物体的遮挡，被遮挡的组件输出电压和输出功率较低，从而导致光伏阵列处于失配运行状态，严重情况下会发生热斑效应，损坏光伏系统的组件；且光伏阵列可能采用不同型号的光伏组件进行组合，光伏组件之间无法相互匹配，导致输出特性呈现多峰值特征，同时由于光伏系统具有随机性、波动性和间歇性的特点，在进行分布式光伏并网发电时易造成电网电压波动和谐波污染等一系列电能质量问题，严重影响到电力系统的线路安全。

实用新型内容

为解决上述的问题，本实用新型提供了一种光伏用多功能断路器。

本实用新型技术方案如下：

一种光伏用多功能断路器，用于分布式光伏并网发电系统，包括断路器本体和设置在断路器本体内部的电压互感模块，

所述断路器本体上下两端分别设置有进线端子和出线端子；

所述电压互感模块包括微型处理器、数模转换电路、电压互感器、遥感通信单元和RS485通信单元，所述电压互感器的高压侧与进线端子连接，所述电压互感器的低压侧通过数模转换电路与微型处理器电连接，所述遥感通信单元和RS485通信单元分别与微型处理器电连接。

进一步的，所述电压互感器的高压侧与进线端子之间还设置有隔离滤波电路。

所述光伏用多功能断路器还包括设置于断路器本体正面的手动合闸按钮、分合闸拨杆和分合闸显示灯，所述手动合闸按钮和分合闸显示灯分别与微型处理器电连接。

所述断路器本体正面还设置有液晶显示窗口和功能按钮，所述液晶显示窗口和功能按钮分别与微型处理器电连接。

进一步的，所述断路器本体正面为矩形，所述分合闸拨杆设置于断路器本体正面偏左侧位置，所述分合闸显示灯位于分合闸拨杆的左上方位置。

所述液晶显示窗口位于分合闸拨杆的右侧，所述功能按钮位于液晶显示窗口下方。

在具体实施方式中，所述断路器本体背面设有卡接部，用于与安装轨进行固定卡接

进一步的，所述断路器本体侧面设置有外接端子。

所述外接端子包括RS485_A和RS485_B接线端，所述RS485_A和RS485_B接线端分别连接RS485通信单元。

所述断路器本体内部还设置有分合闸控制模块，所述分合闸控制模块分别连接进线端子、出线端子和电压互感模块，所述分合闸控制模块包括手动合闸机构、热脱扣器、过流脱扣器、欠压脱扣器和分励机构。

有益效果在于：本实用新型提供了一种光伏用多功能断路器，能够分别与光伏逆变器和电能表连接，通过电压互感模块检测光伏逆变器的电压电流信号，利用分合闸控制模块实现对分布式光伏并网发电系统的过压保护、欠压保护、过载保护和电压恢复正常的自动合闸功能，从而对光伏阵列组件实施保护，避免组件损害造成经济损失，也保证电网电压的稳定性，实现对电力系统负载线路的安全提供有效保护；同时，该断路器可以跟电能表的控制、反馈接口连接，根据电能表的缴费状态实现预付费控制功能，进行自动重合闸控制。

附图说明

图1为电压互感模块示意图；

图2为光伏用多功能断路器的正视结构图；

图3为光伏用多功能断路器的侧视结构图；

1、断路器本体；2、进线端子；3、出线端子；4、手动合闸按钮；5、分合闸拨杆；6、分合闸显示灯；7、液晶显示窗口；8、功能按钮；9、外接端子；10、卡接部。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。

实施例

参见图2-图3，为本申请提供的一种光伏用多功能断路器，用于分布式光伏并网发电系统，该断路器包括断路器本体1，所述断路器本体1上下两端分别设置有进线端子2和出线端子3，进线端子2能够与光伏系统的光伏逆变器的三相交流线电连接，所述出线端子3连接电能表的进线端；所述断路器本体1背面设有卡接部10，在安装时，通过将该断路器卡入安装轨中，并将卡接部10向上推进，使断路器本体1能够固定安装在安装轨上完成断路器安装。

进一步的，断路器本体1还包括设置于其正面的手动合闸按钮4、分合闸拨杆5、分合闸显示灯6、液晶显示窗口7和功能按钮8，所述手动合闸按钮4、分合闸拨杆5、分合闸显示灯6、液晶显示窗口7和功能按钮8分别连接微型处理器。其中，断路器本体1正面为矩形，所述分合闸拨杆5设置于断路器本体1正面偏左侧位置，使得四周范围空间较为开阔，方便人员手动拨动分合闸拨杆5，并防止人手触碰到其它电器结构造成触电；所述分合闸显示灯6位于分合闸拨杆5的左上方位置，分合闸显示灯6能够根据手动合闸按钮4的按钮状态，显示断路器本体1的自动或手动分/合闸状态，当手动合闸按钮4在自动位置时，该光伏用多功能断路器能够实现远程的自动分/合闸；当手动合闸按钮4在手动位置时，断路器只能用手推动分合闸拨杆5进行合闸。

所述液晶显示窗口7位于分合闸拨杆5的右侧，当断路器正常工作时，液晶显示窗口7能够自动轮显当前断路器的工作状态以及相关参数数值，例如额定剩余电流动作、额定电流值、三相电压参数及三相电流参数等；所述功能按钮8位于液晶显示窗口7下方，能够通过按键设置剩余电流告警、电压突变、自动重合闸、过压、欠压、缺相、过载等功能的启用和禁用，同时也可控制功能按钮8通过液晶显示窗口7查询断路器的跳闸时间记录和总次数。

同时，为实现与电能表之间的控制反馈，所述断路器本体1侧面设置有外接端子9，所述外接端子9与电压互感模块连接，能够通过RS485通讯线与电能表控制端连接，所述外接端子9的1引脚接RS485_B，2引脚接RS48_A，5引脚接电能表反馈端，7引脚接电能表控制端。通过与电能表连接实现预付费控制功能。

进一步的，如图1所示，所示断路器本体1内部还设置有电压互感模块，能够对光伏逆变器的输出电压信号进行电压采集，所述电压互感模块包括微型处理器、数模转换电路、电压互感器、遥感通信单元和RS485通信单元，所述进线端子2通过隔离滤波电路连接电压互感器的高压侧，隔离滤波电路能够对进线端子2接入的电压信号进行隔离滤波，保证信号的单向传输并滤除噪音；所述电压互感器的低压侧通过数模转换电路与微型处理器连接，电压互感器能够将交流电压按比例降至低电压信号，从而安全准确的进行测量，数模转换电路将低电压信号进行数字化转换，微型处理器根据接收的数字信号能够检测分布式光伏并网发电系统的输出电压信号的稳定性，同时根据输出电压信号进行断路器分/合闸的控制。并且微型处理器还分别与遥感通信单元和RS485通信单元连接，所述遥感通信单元能够远程连接上位主机，实现对断路器的运行状态及检测的电压信号的实时上传，方便电网人员对光伏用多功能断路器的远程管理。所述RS485通信单元与外接端子9电连接，电压互感模块能够通过RS485通信单元接收电能表的欠费状态，根据光伏逆变器的输出电压信号进行断路器自动分合闸。

为实现光伏用多功能断路器与电能表实现预付费控制功能，所述断路器本体1内部还设置有分合闸控制模块，所述分合闸控制模块分别连接进线端子2、出线端子3和电压互感模块；当电能表处于欠费状态，所述电压互感模块能够检测到接线端子的相线电压信号从220V跳变到0V，此时微型处理器发送分闸信号给分合闸控制模块进行断路器分闸断电，电压互感模块经RS485通信线读取到电能表的当前状态，控制断路器分闸，此时分合闸控制模块的分励机构自动转到锁定位，防止欠费手动合闸。当电能表续费复机后，光伏逆变器重新进行发电输出，电压互感模块能够检测到相线电压信号从0V跳变到220V，分励机构解锁，使得断路器自动合闸。

作为具体的实施方式，所述分合闸控制模块包括手动合闸机构、热脱扣器、过流脱扣器、欠压脱扣器和分励机构；所述手动合闸机构能够手动控制分合闸拨杆5进行断路器分合闸；热脱扣器用于当电路发生过载情况时，热脱扣器热元件发热，使双金属片变形推动脱扣机构动作，使断路器自动跳闸；过流脱扣器能够在电路发生短路故障时或过载时，过流脱扣器衔铁吸合，推动脱扣机构动作使断路器跳闸；所述欠压脱扣器用于当电压欠压时，欠压脱扣器的线圈吸引力不足，衔铁被弹簧拉起从而推动脱扣机构动作使断路器跳闸。使得光伏用多功能断路器能够检测光伏逆变器的电压电流信号，实现对分布式光伏并网发电系统的过压保护、欠压保护、过载保护和电压恢复正常的自动合闸功能。

Claims (10)

1.一种光伏用多功能断路器，用于分布式光伏并网发电系统，其特征在于，包括断路器本体(1)和设置在断路器本体(1)内部的电压互感模块，

所述断路器本体(1)上下两端分别设置有进线端子(2)和出线端子(3)；

所述电压互感模块包括微型处理器、数模转换电路、电压互感器、遥感通信单元和RS485通信单元，所述电压互感器的高压侧与进线端子(2)连接，所述电压互感器的低压侧通过数模转换电路与微型处理器电连接，所述遥感通信单元和RS485通信单元分别与微型处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，所述电压互感器的高压侧与进线端子(2)之间还设置有隔离滤波电路。

3.根据权利要求1所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，还包括设置于断路器本体(1)正面的手动合闸按钮(4)、分合闸拨杆(5)和分合闸显示灯(6)，所述手动合闸按钮(4)、分合闸拨杆(5)和分合闸显示灯(6)分别与微型处理器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，所述断路器本体(1)正面还设置有液晶显示窗口(7)和功能按钮(8)，所述液晶显示窗口(7)和功能按钮(8)分别与微型处理器电连接。

5.根据权利要求3所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，所述断路器本体(1)正面为矩形，所述分合闸拨杆(5)设置于断路器本体(1)正面偏左侧位置，所述分合闸显示灯(6)位于分合闸拨杆(5)的左上方位置。

6.根据权利要求4所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，所述液晶显示窗口(7)位于分合闸拨杆(5)的右侧，所述功能按钮(8)位于液晶显示窗口(7)下方。

7.根据权利要求1所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，所述断路器本体(1)背面设有卡接部(10)，用于与安装轨进行固定卡接。

8.根据权利要求1所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，所述断路器本体(1)侧面设置有外接端子(9)，所述外接端子(9)与电压互感模块连接。

9.根据权利要求8所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，所述外接端子(9)包括RS485_A和RS485_B接线端，所述RS485_A和RS485_B接线端分别连接RS485通信单元。

10.根据权利要求1所述的一种光伏用多功能断路器，其特征在于，所述断路器本体(1)内部还设置有分合闸控制模块，所述分合闸控制模块分别连接进线端子(2)、出线端子(3)和电压互感模块，所述分合闸控制模块包括手动合闸机构、热脱扣器、过流脱扣器、欠压脱扣器和分励机构。