本實用新型涉及光伏系統(tǒng)用直流故障電弧電路保護器測試技術領域。

背景技術：

隨著光伏產業(yè)的持續(xù)發(fā)展，光伏產品成本不斷降低，且日益廣泛地為家庭或公司所運用，在這種趨勢下，光伏產品可能帶來的火災意外也更加引起大眾的重視。尤其自2006年起，歐美陸續(xù)發(fā)生多起的光伏電池模塊或系統(tǒng)火災事件，造成程度不一的設備毀損，根據(jù)這類意外的事后調查，申請人發(fā)現(xiàn)多數(shù)電氣火災的發(fā)生原因都指向“故障電弧”。為了對故障電弧進行保護，業(yè)界相應推出的光伏故障電弧斷路器(PV AFCI)。隨著光伏產品的大量發(fā)展與運用，美國保險商試驗室(UL)十分關注故障電弧對光伏電池系統(tǒng)造成的危害問題，因此已于2009年針對NEC 2011版第690章節(jié)提出新的提案，主要內容為：采用直流電源及/或輸出電路在/或貫穿建筑物的光伏系統(tǒng)，其運作電壓最大值為80伏特或更高時，應受直流故障電弧電路保護器(Arc-Fault Circuit Protection(DC))進行保護。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種直流故障電弧發(fā)生裝置，用于光伏系統(tǒng)用直流故障電弧電路保護器測試系統(tǒng)，為故障電弧電路保護器的測試提供一種方便、準確、安全的方法，大大地減少測試時間和人力投入。

為達上述目的，本實用新型采取的技術方案如下：

一種光伏系統(tǒng)用直流故障電弧發(fā)生裝置，包括絕緣操作箱，絕緣操作箱內設置的固定座、下電柱、絕緣耐高溫套、上電柱、滑臺、鎖緊件和數(shù)顯尺，調節(jié)手柄和電控箱；所述的絕緣操作箱設于電控箱上方，所述的調節(jié)手柄設于絕緣操作箱的頂部，調節(jié)手柄與滑臺連接；所述的固定座設于絕緣操作箱的底板上，固定座上設置下電柱，絕緣耐高溫套套接于下電柱上，絕緣耐高溫套內設有電絲；所述的上電柱固定于滑臺的伸出桿上，滑臺設于絕緣操作箱內的一立柱上自由上下移動，滑臺通過鎖緊件固定于立柱上，數(shù)顯尺設于絕緣操作箱內的立柱上用于測量上電柱與下電柱之間的間隙大小。

進一步，所述的絕緣操作箱的側壁還設有排風扇，用于排除電弧燃燒的廢氣。

進一步，所述的絕緣操作箱的門上還設有互鎖開關，門在打開狀態(tài)時就斷電，保證外接的直流電壓不會加到電機上，有效防止了操作人員接觸到高壓直流電的可能性，保證了操作人員的安全。

進一步，所述的絕緣操作箱在箱體的正面還設有放電花護目鏡片，用于實驗人員觀察是否成功發(fā)生電弧。

本實用新型的有益效果：

本實用新型提供的光伏系統(tǒng)用直流故障電弧發(fā)生裝置能夠簡單快捷地對直流電弧的電流、電壓、電流和電壓的產生時間、電路保護時間等多項指標做出準確測試，縮短了測試的周期和人力投入，提高了測試精度。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的直流故障電弧發(fā)生裝置的結構示意圖。

圖2為光伏系統(tǒng)用直流故障電弧電路保護器測試系統(tǒng)的連接關系圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型提供的光伏系統(tǒng)用直流故障電弧發(fā)生裝置，包括絕緣操作箱1，絕緣操作箱1內設置的固定座2、下電柱3、絕緣耐高溫套4、上電柱5、滑臺6、鎖緊件7和數(shù)顯尺8，調節(jié)手柄9和電控箱10；所述的絕緣操作箱1設于電控箱10上方，所述的調節(jié)手柄9設于絕緣操作箱1的頂部，調節(jié)手柄9與滑臺6連接；所述的固定座2設于絕緣操作箱1的底板上，固定座2上設置下電柱3，絕緣耐高溫套4套接于下電柱3上，絕緣耐高溫套4內設有電絲；所述的上電柱5固定于滑臺6的伸出桿上，滑臺6設于絕緣操作箱1內的一立柱上自由上下移動，滑臺6通過鎖緊件7固定于立柱上，數(shù)顯尺8設于絕緣操作箱1內的立柱上用于測量上電柱與下電柱之間的間隙大?。?/p>

絕緣操作箱1的側壁還設有排風扇11，用于排除電弧燃燒的廢氣；

絕緣操作箱1的門102上還設有互鎖開關，門在打開狀態(tài)時就斷電，保證外接的直流電壓不會加到電機上，有效防止了操作人員接觸到高壓直流電的可能性，保證操作人員的安全；

絕緣操作箱1在箱體的正面設有放電花護目鏡片101，用于實驗人員觀察是否成功發(fā)生電弧。

電控箱10的控制開關10-1設于電控箱門10-2上。電控箱用于引出電弧的電壓和電流信號，用于測量設備采集電弧的實際參數(shù)。

絕緣耐高溫套4內設置的電絲用于連接上電柱與下電柱之間的間隙，連接電路時電離空氣，形成電弧。

數(shù)顯尺8用于測量上電柱與下電柱之間間隙的大小，用于估算電弧的功率大小。

將本實用新型提供的直流故障電弧發(fā)生裝置用于光伏系統(tǒng)用電弧故障斷路器測試，測試系統(tǒng)電路連接圖如附圖2所示。

被測電弧故障斷路器一般會集成于光伏并網逆變器，因此需要隨光伏并網逆變器一起測試。光伏模擬器提供直流電給光伏逆變器，為了電弧的穩(wěn)定性，之間可能需要串聯(lián)一個限流電阻。光伏并網逆變器的輸出需要接到一個模擬電網的交流源，由于逆變器會給電網送電，而交流電源無法吸收這些能量，因此需要額外并聯(lián)一個負載來吸收逆變器產生的交流電能。本實用新型提供的直流故障電弧發(fā)生裝置即圖2中的電弧發(fā)生器，用來產生測試所需的直流電弧。

具體操作方式如下：

啟動電源，控制手柄移動滑臺，參照數(shù)顯尺調節(jié)上電柱與下電柱之間的間隙，將電絲放置在絕緣耐高溫套中。關閉防電花護目鏡片，啟動待測機器后，通過防電花護目鏡片觀察是否電弧發(fā)生后待測機器正常將接入直流故障電弧電路保護器的回路斷開，通過電控箱將引出的電弧電壓和電流信號，待測機器的輸出電流信號，接到示波器，比較得出產生電弧的功率，和待測機器保護的反應時間。