具有直流拉弧檢測功能的接線盒的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及拉弧檢測，特別涉及一種具有直流拉弧檢測功能的接線盒。
【背景技術】
[0002]在家居裝修中，接線盒是電工輔料之一，因為裝修用的電線是穿過電線管的，而在電線的接頭部位(例如線路比較長或者電線管要轉角位置處)就采用接線盒作為過渡用，電線管與接線盒連接，線管里面的電線在接線盒中連起來，起到保護電線和連接電線的作用。
[0003]大型地面電站中光伏組件的使用量極其巨大，以100麗為例，使用到的組件數量可達50萬片，這就意味著現場有巨大數量的接插頭。這些接插頭在25年的設計使用壽命中，因為施工質量、人為原因或大風、冰雹、沙塵以及野生動物無意的損壞等都有可能出現松動、拉弧的情況。如果不能及時的發現并排除，有可能造成插接頭失效、起火等情況，甚至導致組件燒毀以及更嚴重的問題，影響電站運行的安全與效率。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種具有直流拉弧檢測功能的接線盒，以解決現有技術中存在的上述技術問題。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供一種具有直流拉弧檢測功能的接線盒，安裝在每個光伏組件的輸入與輸出端之間，包括:盒體，安裝在所述盒體內的電壓檢測單元、拉弧檢測單元和控制開關，其中，所述拉弧檢測單元包括:高通濾波電路、整流濾波電路、比較鎖定電路，CPU、顯示單元和網絡通訊單元，其中，所述高通濾波電路的輸入端與電壓檢測單元的輸出端連接，所述高通濾波電路的輸出端與所述整流濾波電路的輸入端連接，所述整流濾波電路的輸出端與所述比較鎖定電路的一輸入端連接，所述比較鎖定電路的輸出端與所述CPU連接，所述顯示單元和網絡通訊單元與所述CPU連接，所述CPU的輸出端還與所述控制開關連接。
[0006]作為優選，所述電壓檢測單元采用電壓傳感器。
[0007]作為優選，所述電壓檢測單元為由二極管和電容器組成的并聯電路。
[0008]作為優選，所述高通濾波電路包括:第一電容、第二電容、第一、第二、第三、第四電阻以及放大器，其中，所述第一、第二電容串聯后連接至所述放大器的正輸入端，所述第一電阻一端連接至第一、第二電容之間，另一端連接至放大器的輸出端，所述放大器的正輸入端通過第二電阻接地，所述放大器的負輸入端通過所述第三電阻接地，所述第四電阻設置于所述放大器的輸出端與負輸入端之間。
[0009]作為優選，所述整流濾波電路包括:第一二極管、第三電容和第五電阻，所述第一二極管的一端連接至高通濾波電路的輸出端，所述第一二極管的輸出端連接至比較鎖定電路的第一輸入端，所述第一二極管的輸出端通過所述第三電容和第五電阻形成的并聯電路接地。
[0010]作為優選，比較鎖定電路包括:第二二極管、比較器和第六電阻，所述比較器的輸出端與比較器的第一輸入端反向串聯所述第二二極管，所述第六電阻設置于所述比較器的第一輸入端。
[0011]作為優選，還包括自供電電源，所述自供電電源分別與所述光伏組件以及拉弧檢測單元連接。
[0012]作為優選，所述網絡通訊單元通過RS485或者CAN總線上傳數據。
[0013]作為優選，所述拉弧檢測單元安裝在一主控板上。
[0014]與現有技術相比，本發明通過在電壓檢測單元與CPU之間設置高通濾波電路、整流濾波電路和比較鎖定電路，能夠簡單且快速的檢測出光伏組件中的拉弧信號，結構簡單，所述CPU能夠根據接收到的信號，快速地通過所述顯示單元向工作人員提醒，同時通過網絡通訊單元向以太網傳輸，便于遠程控制。此外，所述CPU通過與控制開關連接，當對應的光伏組件出現拉弧信號時，所述CPU可以直接控制對應光伏組件的通斷，即本發明可以在某一光伏組件出現拉弧時，直接切斷拉弧電源，避免因拉弧導致電站失火，造成不必要的損失，確保電站運行的安全與效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明中具有直流拉弧檢測功能的接線盒的結構示意圖；
[0016]圖2為本發明中具有直流拉弧檢測功能的接線盒的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。需說明的是，本發明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0018]如圖1和圖2所示，本發明提供一種具有直流拉弧檢測功能的接線盒，安裝在每個光伏組件100的輸入端與輸出端之間，包括:盒體(圖中未示出)，安裝在所述盒體內的電壓檢測單元201、拉弧檢測單元和控制開關(圖中未示出)，其中，所述拉弧檢測單元包括:高通濾波電路202、整流濾波電路203、比較鎖定電路204，CPU 205、顯示單元206和網絡通訊單元207，其中，所述高通濾波電路202的輸入端與電壓檢測單元201的輸出端連接，所述高通濾波電路202的輸出端與所述整流濾波電路203的輸入端連接，所述整流濾波電路203的輸出端與所述比較鎖定電路204的一輸入端連接，所述比較鎖定電路204的輸出端與所述CPU 205連接，所述顯示單元206和網絡通訊單元207與所述CPU 205連接，所述CPU205的輸出端還與所述控制開關連接。
[0019]具體地，所述電壓檢測單元201的兩端各自與光伏組件100輸入端與輸出端之間的正、負電極連接，用于感應光伏組件100上的拉弧信號，并輸出傳遞給所述拉弧檢測單元。請參照圖2，所述電壓檢測單元201采用電壓傳感器，進一步的，所述電壓檢測單元201為由第三二極管D3和第四電容器C4組成的并聯電路，用于電壓采樣。
[0020]請重點參照圖1，所述拉弧檢測單元集成在一主控板上，即，所述拉弧檢測單元中的各器件以及電路均是以主控板為載體，無需單獨安裝，節省空間，便于統一管理。進一步的，所述接線盒還包括自供電源300，所述自供電源300與所述主控板連接，用于給拉弧檢測單元中的各部件提供電力
[0021]請參照圖2，所述高通濾波電路202包括:第一電容Cl、第二電容C2、第一、第二、第三、第四電阻Rl、R2、R3、R4以及放大器Ul，其中，所述第一、第二電容Cl、C2串聯后連接至所述放大器Ul的正輸入端，所述第一電阻Rl的一端連接至第一、第二電容Cl、C2之間，另一端連接至放大器Ul的輸出端，所述放大器Ul的正輸入端通過第二電阻R2接地，所述放大器Ul的負輸入端通過所述第三電阻R3接地，所述第四電阻R4設置于所述放大器Ul的輸出端與負輸入端之間。所述高通濾波電路202用于接收電壓檢測單元201中的電壓信號，并利用第一、第二電容C1、C2將低頻信號過濾掉，同時利用放大器Ul放大直流拉弧產生的高頻信號。本發明使用的高通濾波電路202的結構簡單，且不需要電源供電，便于實現。
[0022]請參照圖2，所述整流濾波電路203包括:第一二極管Dl、第三電容C3和第五電阻R5，所述第一二極管Dl的輸入端連接至高通濾波電路202的輸出端，所述第一二極管Dl的輸出端連接至比較鎖定電路204的第一輸入端，所述第一二極管Dl的輸出端通過所述第三電容C3和第五電阻R5形成的并聯電路接地。當整流濾波電路203接收到高通濾波電路202中放大后的高頻電壓信號時，所述第一二極管Dl將放大后波動較大的高頻信號轉化為相對平滑的信號，同時通過調節第三電容C3和/或第五電阻R5的時間常數，可以改變拉弧信號的放大倍數，達到整流濾波的目的。
[0023]請參照圖2，所述比較鎖定電路204包括:第二二極管D2、比較器U2和第六電阻R6，所述比較器U2的輸出端與比較器U