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智能汇流箱设计
2021/7/12 新驰电气集团1356


汇流箱从功能上分为三种,第一种为基本型, 不带防反和监控功能;第二种带防反功能,不带监控功能;第三种,既带防反功能又带监控功能,是汇流箱中功能最全,成本和价格最高的。汇流箱在 光伏电站中应用较多,特别是在大型地面电站中从 几百台到几千台之众。正是由于数量庞大,在大型 光伏电站运行中每年都有一定数量汇流箱烧毁。由于大型光伏电站选址大部分比较偏僻,交通不便, 给维修的及时性带来了一定的困难,少则一天,多则数天才能修复,影响发电,给电站经营者带来了 一定的经济损失。 


目前光伏电站使用的汇流箱构成相对简单,基本没有自身保护措施,一旦由于电气方面损坏,基本上都是烧毁,现场修复可能性较小。由于大型地面光伏电站占地面积较大,在监控室发现问题时, 人员立即出发,等走到故障汇流箱处时,往往是汇 流箱已经烧毁。不管是哪一种汇流箱,只要发生打 火燃烧,命运基本是一样。


汇流箱烧毁的主要原因是,大电流回路中电气连接处紧固不到位,导致接触不良,引起打火,或者长时间发热,产生恶性循环,烧坏连接处,最终烧坏汇流箱。经常发生的部位有,汇流输入电缆与输出接线端子处,断路器输入和输出与电缆连接处, 防反二极管与电缆连接处等。为了克服目前汇流箱产品存在的缺陷,提出设计智能汇流箱。


既带防反功能又带监控功能汇流箱一般由以下几部分组成:机箱,断路器,单片机控制板, 防雷器,防反二极管,霍尔传感器,正接线端子, 负接线端子,汇流铜排(汇流电缆),保险丝,及 通信连接电缆。名义上具有监控功能,实际上只有监测电流、电压功能,没有控制功能。

在智能汇流箱中,除了具备一般汇流箱的功能、 性能外,采用电子开关,保留了防反功能,增加了电流通断控制功能;在汇流箱中增加温度传感器, 设多个监测点,当温度异常时,由单片机控制板发 出控制信号,及时断开输入端电流,以保护汇流箱 不被烧毁。在此以8路汇流箱为例进行设计,如图下图所示。


新驰电气智能汇流箱使用电子开关,真正意义上实现了 上位机对其的监控功能,在防反功能方面可达到防 反二极管的功能要求,功率消耗可比防反二极管降 低许多;在汇流箱内部电气连接处,使用温度传感 器,以防止电气连接处由于接触不良导致发热、打火烧毁汇流箱。这两个方面措施的实施,对于增强汇流箱自身的安全保护、减少汇流箱故障率、减少故障修复时间起到非常好的作用。

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