CN221281148U - 一种光伏直流绝缘监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了本实用新型中的一种光伏直流绝缘监测装置包括：直流电源；逆变器；整流器；滤波器；绝缘监测模块；其中所述直流电源位于光伏直流绝缘监测装置的顶部，并且与逆变器之间通过导线连接；所述逆变器位于光伏直流绝缘监测装置的底部，并且与整流器之间通过第一隔离层隔开；所述整流器采用金属外壳封装，并且在其内部设置有屏蔽结构；所述直流电源、逆变器、整流器、滤波器和绝缘监测模块之间的连接线采用屏蔽电缆进行连接，并且在导线连接处添加有屏蔽罩。通过本实用新型的方案，能够减少电磁干扰源，如雷电、电磁辐射等对绝缘监测装置的工作造成干扰。

Description

一种光伏直流绝缘监测装置

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，具体涉及一种光伏直流绝缘监测装置。

背景技术

光伏直流绝缘监测装置是一种通过对光伏直流电路的绝缘状况进行监测的设备。其主要功能是检测光伏电池组与地之间的绝缘电阻，以确保系统的安全运行。该装置可以监测到绝缘电阻的变化，一旦检测到绝缘电阻低于一定阈值，就会发出警报，以便及时采取措施维修或更换。通过及时监测绝缘状况，可以预防电气事故的发生，保护设备和人员的安全。

然而，这种光伏直流绝缘监测装置存在着抗干扰能力低的问题。由于环境中存在各种电磁干扰源，如雷电、电磁辐射等，这些干扰会对绝缘监测装置的工作造成干扰。当绝缘监测装置受到干扰时，可能会误报或漏报绝缘状况，导致对系统的真实绝缘状态无法准确判断。特别是在恶劣的环境条件下，抗干扰能力低的光伏直流绝缘监测装置可能会频繁出现误报，给用户带来不必要的困扰，并降低了装置在实际应用中的可靠性和准确性

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种光伏直流绝缘监测装置，至少部分解决现有技术中存在的问题。

本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置，包括：

直流电源，具有输入端和输出端；

逆变器，用于将直流电源的电能转换为交流电能并输出；

整流器，用于接收逆变器输出的交流电能并进行整流处理得到直流信号；

滤波器，用于对整流器输出的直流信号进行滤波处理得到平滑信号；

绝缘监测模块，用于检测平滑信号中是否存在绝缘故障；其中

所述直流电源位于光伏直流绝缘监测装置的顶部，并且与逆变器之间通过导线连接；

所述逆变器位于光伏直流绝缘监测装置的底部，并且与整流器之间通过第一隔离层隔开；

所述整流器采用金属外壳封装，并且在其内部设置有屏蔽结构；

所述直流电源、逆变器、整流器、滤波器和绝缘监测模块之间的连接线采用屏蔽电缆进行连接，并且在导线连接处添加有屏蔽罩。

优选的，所述逆变器与直流电源之间设置有第二隔离层。

优选的，所述第二隔离层周围设置有密封槽，并注入有绝缘油或气体。

优选的，所述整流器采用多级整流结构，并且每个级别之间设置有滤波元件。

优选的，所述滤波元件为陶瓷带通滤波器。

优选的，所述滤波器为带有金属外壳的滤波元件，并且该金属外壳与装置内部其他组件相连。

优选的，所述绝缘监测模块与其他组件之间设置有第三隔离层。

优选的，所述第三隔离层为电子隔离器。

优选的，所述绝缘监测模块内部采用光纤传输信号。

优选的，所述装置设置有防雷击保护装置。

本实用新型中的一种光伏直流绝缘监测装置包括：直流电源，具有输入端和输出端；逆变器，用于将直流电源的电能转换为交流电能并输出；整流器，用于接收逆变器输出的交流电能并进行整流处理得到直流信号；滤波器，用于对整流器输出的直流信号进行滤波处理得到平滑信号；绝缘监测模块，用于检测平滑信号中是否存在绝缘故障；其中所述直流电源位于光伏直流绝缘监测装置的顶部，并且与逆变器之间通过导线连接；所述逆变器位于光伏直流绝缘监测装置的底部，并且与整流器之间通过第一隔离层隔开；所述整流器采用金属外壳封装，并且在其内部设置有屏蔽结构；所述直流电源、逆变器、整流器、滤波器和绝缘监测模块之间的连接线采用屏蔽电缆进行连接，并且在导线连接处添加有屏蔽罩。通过本实用新型的方案，能够减少电磁干扰源，如雷电、电磁辐射等对绝缘监测装置的工作造成干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的一种光伏直流绝缘监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种光伏直流绝缘监测装置的整流器结构示意图。

在图中，1-直流电源，2-逆变器，3-整流器，4-滤波器，5-绝缘监测模块，6-第一隔离层，7-输入端，8-输出端，9-第二隔离层，10-滤波元件，11-第三隔离层，12-金属外壳，13-屏蔽结构，14-多级整流结构，15-防雷击保护装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。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。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本实用新型，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

如图1所示，本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置是一种用于检测光伏系统中直流电能的绝缘情况的设备。该装置包括直流电源1、逆变器2、整流器3、滤波器4和绝缘监测模块5。

首先，直流电源1具有输入端7和输出端8。直流电源1位于光伏直流绝缘监测装置的顶部，并且通过导线与逆变器2连接。其作用是提供给逆变器2所需的直流电能。

逆变器2是将直流电源1提供的电能转换为交流电能并输出的设备。在光伏直流绝缘监测装置中，逆变器2位于底部，并且与整流器3之间通过第一隔离层6隔开。这样设计可以有效地防止由于故障引起的高压危险。

整流器3是接收逆变器2输出的交流电能并进行整形处理得到直流信号的设备。为了保护整形后的信号不受到外界干扰，如图2所示，本实用新型的整流器3采用金属外壳12封装，并在其内部设置有屏蔽结构13。

滤波器4则对整形后得到的直流信号进行滤波处理，以得到平滑的信号。这样可以消除信号中的噪声和干扰，提高绝缘监测的准确性。

最后，绝缘监测模块5是光伏直流绝缘监测装置的核心部件。它用于检测平滑信号中是否存在绝缘故障。当发现有绝缘故障时，该模块会及时报警，并采取相应措施进行修复或隔离。

在本实用新型中，为了解决防止受到电磁干扰的问题，光伏直流绝缘监测装置采取了以下措施：

首先，在设计上将逆变器2与整流器3之间通过第一隔离层6进行隔离。这样可以有效地阻断外界电磁波对整形后的直流信号造成的干扰。

其次，在整流器3内部设置有屏蔽结构13。这个屏蔽结构13可以起到抑制外界电磁辐射进入整形器内部并影响信号质量的作用。

此外，为了进一步提高抗干扰能力，还可以在导线连接处添加屏蔽罩或使用屏蔽导线来减少电磁波对传输过程中产生的影响。

在一个具体实施方式中，本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置在逆变器2和直流电源1之间还设置有第二隔离层9。这个特征的目的是为了增强系统的安全性，防止直流电源1中的故障或异常情况对逆变器2产生不良影响。

例如，可以通过在逆变器2和直流电源1之间添加一个绝缘材料层来实现第二隔离层9。这个绝缘材料层可以是一种高压胶带、绝缘纸或者其他具有良好绝缘性能的材料。它被放置在逆变器2和直流电源1之间，起到将两者完全隔离开来的作用。

另外，为了确保第二隔离层9能够有效地发挥作用，还可以在其周围设置一个密封环境。例如，在第二隔离层9周围加入一个密封槽，并注入绝缘油或气体以提供更好的绝缘效果。

如图2所示，在一个具体实施方式中，本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置中的整流器3采用多级整流结构14，即将整个整流过程分为多个级别进行处理，并且在每个级别之间设置滤波元件10。

具体地，该光伏直流绝缘监测装置中的整流器3采用三级整流结构。在第一级别，输入的直流电信号经过一个滤波元件10进行初步滤波处理；然后，在第二级别，经过第一级输出的信号再次经过另一个滤波元件10进行进一步滤波；最后，在第三级别，经过前两个级别输出的信号再次经过一个滤波元件10进行最终的滤波处理。通过这样多级整流和滤波的方式，可以有效地减小或消除输入信号中可能存在的噪声、杂散等干扰因素。

这种多级整流结构14和设置滤波元件10之间相互配合实现了对光伏直流绝缘监测装置中输入信号的精确控制和优化处理。同时，根据具体需求，可以根据不同应用场景选择更高或更低数量的级别以及适当类型和参数的滤波元件10来实现不同的整流效果和性能要求。

在一个具体实施方式中，本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置中的滤波器4带有金属外壳12的滤波元件10，并且该金属外壳12与装置内部其他组件相连。

为此，可以在设计和制造过程中，选择适当的滤波元件10，并将其封装在一个具有金属外壳12的结构中。这个金属外壳12可以由导电材料(如铝或钢)制成，并通过连接器或焊接等方式与装置内部其他组件进行电气连接。此外，在安装过程中，需要确保滤波器4与其他组件之间存在良好的物理接触以及可靠的电气连接。

例如，可以使用具有金属外壳12的陶瓷带通滤波器作为滤波元件10。该陶瓷带通滤波器具有一个金属外壳12，用于保护内部敏感元件并提供机械强度。在装配过程中，将该陶瓷带通滤波器4放置在光伏直流绝缘监测装置内，并使用螺丝或焊接等方式将其固定在合适位置上。同时，通过导线或者连接器将滤波器4的金属外壳12与装置内部其他组件(如电源、控制单元等)进行电气连接，以确保信号的有效传输和滤波效果。

在一个具体实施方式中，本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置的绝缘监测模块5与其他组件之间设置有第三隔离层11。这个特征的目的是在保证电气安全性的同时，进一步提高装置的可靠性和稳定性。

在一个实施例中，可以通过在绝缘监测模块5与其他组件之间添加一个物理隔离层来实现第三隔离层11。这个物理隔离层可以由非导电材料制成，例如塑料或橡胶。它将有效地防止任何可能发生的电气短路或漏电情况，并确保信号传输和数据采集过程中不会受到外界干扰。

另一种实现方式是使用电子隔离器作为第三隔离层11。这种电子设备能够将输入信号与输出信号进行完全的电气隔离，以防止任何可能引起故障或损坏的异常情况传播到其他组件中。通过使用电子隔离器，可以实现高效的信号传输和数据采集，并确保光伏直流绝缘监测装置在各种环境条件下都能正常运行。

在一个具体实施方式中，本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置中的绝缘监测模块5采用光纤传输信号。这意味着在该装置中，绝缘监测模块5内部使用光纤作为信号传输介质，以实现对光伏直流系统的绝缘状态进行监测。

例如，可以在光伏直流绝缘监测装置中，将一个或多个光纤引入到绝缘监测模块5内部。这些光纤可连接到相应的传感器或探头，并将其所获取的电气信号转换为光信号。接下来，这些光信号通过光纤进行传输，并最终被送至外部设备进行分析和处理。通过采用光纤传输信号，可以有效地隔离和保护电气信号，在长距离传输过程中减少干扰和损耗，并提高系统的稳定性和可靠性。

在一个具体实施方式中，本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置直流电源1、逆变器2、整流器3、滤波器4和绝缘监测模块5之间采用屏蔽电缆进行连接。

举例来说，可以使用具有屏蔽层的电缆来实现该特征。这种屏蔽电缆通常由导体、绝缘层、屏蔽层和外护套组成。导体用于传输电流，绝缘层用于隔离导体与其他部件的接触，而屏蔽层则起到防止干扰信号进入或干扰信号从电缆中泄漏出去的作用。在光伏直流绝缘监测装置中，通过使用这样的带有屏蔽层的电缆将各个组件连接起来，可以有效地减少外界干扰对系统运行稳定性和精确度的影响，并提高系统对绝缘状态的监测能力。

在一个具体实施方式中，本实用新型的一种光伏直流绝缘监测装置具备防雷击保护装置15。这意味着该装置在设计中考虑到了对于雷电等外部环境因素的保护，并采取相应的措施来减少或消除由雷击引起的潜在损害。

为了实现这一特征，可以在光伏直流绝缘监测装置中加入以下技术措施之一：使用避雷针、避雷网或者接地系统来引导和分散雷电能量；采用金属外壳或屏蔽材料来阻挡外部电磁干扰和静电放电；安装过压保护器、避雷器或其他类似设备以吸收和分散过高电压冲击等。

此外，还可以通过使用专门设计的线路布局、选择合适的材料以及添加额外的隔离层等方式提高整个光伏直流绝缘监测装置对于防雷击保护的效果。

本实用新型的光伏直流绝缘监测装置的工作过程如下：

该光伏直流绝缘监测装置包括直流电源1、逆变器2、整流器3、滤波器4和绝缘监测模块5。首先，直流电源1将输入的直流电能通过导线连接到逆变器2。逆变器2是一个关键组件，它将直流电能转换为交流电能并输出。

接下来，逆变器2输出的交流电能被整流器3接收，并进行整流处理得到直流信号。整流处理是将交变的电压或电流转化为恒定方向的单向信号。在这个过程中，整形后的信号可以更好地用于后续步骤。

然后，经过整形处理后的直流信号被送入滤波器4进行滤波处理以得到平滑信号。滤波处理主要是去除掉可能存在于信号中的高频噪声和干扰，使得平滑信号更加稳定和可靠。

最后，在平滑信号中存在着可能出现绝缘故障的情况时，绝缘监测模块5会进行检测并发出警报或触发相应保护机制。这个模块起到了实时监测系统运行状态和安全性的作用，保障光伏直流绝缘监测装置的正常运行。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，包括：

直流电源(1)，具有输入端和输出端；

逆变器(2)，用于将直流电源(1)的电能转换为交流电能并输出；

整流器(3)，用于接收逆变器(2)输出的交流电能并进行整流处理得到直流信号；

滤波器(4)，用于对整流器(3)输出的直流信号进行滤波处理得到平滑信号；

绝缘监测模块(5)，用于检测平滑信号中是否存在绝缘故障；其中

所述直流电源(1)位于光伏直流绝缘监测装置的顶部，并且与逆变器(2)之间通过导线连接；

所述逆变器(2)位于光伏直流绝缘监测装置的底部，并且与整流器(3)之间通过第一隔离层隔开；

所述整流器(3)采用金属外壳封装，并且在其内部设置有屏蔽结构；

所述直流电源(1)、逆变器(2)、整流器(3)、滤波器(4)和绝缘监测模块(5)之间的连接线采用屏蔽电缆进行连接，并且在导线连接处添加有屏蔽罩。

2.根据权利要求1所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述逆变器(2)与直流电源(1)之间设置有第二隔离层。

3.根据权利要求2所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述第二隔离层(9)周围设置有密封槽，并注入有绝缘油或气体。

4.根据权利要求1所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述整流器(3)采用多级整流结构，并且每个级别之间设置有滤波元件。

5.根据权利要求4所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述滤波元件为陶瓷带通滤波器。

6.根据权利要求1所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述滤波器(4)为带有金属外壳的滤波元件，并且该金属外壳与装置内部其他组件相连。

7.根据权利要求1所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述绝缘监测模块(5)与其他组件之间设置有第三隔离层。

8.根据权利要求7所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述第三隔离层为电子隔离器。

9.根据权利要求1所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述绝缘监测模块(5)内部采用光纤传输信号。

10.根据权利要求1所述的一种光伏直流绝缘监测装置，其特征在于，所述装置设置有防雷击保护装置。